数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计说明书(doc 76页)
DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统
引言本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束，长达四个月。
毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计，说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度，期间你必须复习所学过的一些课程，学习一些要用到的新的知识，它还将练习你的动手能力，思考能力，创新能力，是你在大学学习生活的一次升华，是一个提升阶段，更是走向工作岗位的一次练兵，因此我们都对此极为重视，更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。
本次设计在颜竞成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。
第一阶段是搜集整理阶段。
在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查，做到心中清楚。
本设计其实从2004年元旦就开始了，截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。
第二阶段是机械部分设计阶段，本阶段主要应用大学里面所学到的饿专业知识来进行运丝机构设计和坐标工作台的横向和纵向进给机构设计。
另外还要进行储丝筒的三维零件设计。
本阶段主要是从三月份到五月份。
五月份到六月份则是第三阶段：控制系统设计阶段。
主要进行电器电路设计，包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。
本阶段也是一个学习的阶段，对自己不太熟悉的领域的一次学习。
六月份开始就是最后一个阶段：整理复习阶段，主要从事前几个阶段的整理温习，写说明书。
以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。
所以说每个阶段都是十分紧张而有难度的，有些问题是由于设计的难度，有些还是因为自己知识上的欠缺和基础不扎实造成的。
可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。
尤其是在同学的协助下，特别是在颜教授的指导下，遇到困难不逃避，主动请教，主动学习，独立思考提出新方案，困难一个个的解决，才有了本次设计的成功。
这次毕业设计锻炼了我团体协作精神和独立作业的能力。
专业设计基础，对自己将来都是一次具有深远影响的事情。
一、总体方案设计(一)总体方案的拟定1．电火花线切割机床具有定位、纵向和横向的直线插补功能；还能要求暂停，进行循环加工等。
数控快走丝电火花线切割机床安全操作规程
数控快走丝电火花线切割机床安全操作规程前言数控快走丝电火花线切割机床是现代制造业中重要的加工设备，它的高效率和高精度得到了广泛的应用，但是由于其工作原理的特殊性和操作难度的远高于一般机床，如果操作不当就会给人员造成严重危害和机床损坏，因此，为保障人员安全，提高设备使用效果，制定本操作规程。
目的本规程旨在规范数控快走丝电火花线切割机床的操作，提高使用效率和操作安全性。
适用范围适用于使用数控快走丝电火花线切割机床进行生产制造和维护保养工作的操作人员。
操作规程一、机床及设备的检查1.在操作机床之前，须进行全面检查，包括机床的各个部位是否有破损、机床刀具是否安装正确、气压、电源等是否符合要求。
2.检查水箱水量及水温，检查导轮系统和液压系统是否正常运转。
3.检查工件夹持装置是否牢固，并通过手动试运转验证工作台移动的运行顺畅。
4.未确认机床各项操作指示正常时，禁止开启机床调试开关，确保前后工序全部完成并记录后再进行下一工序。
二、操作规程1.使用前必须检查安全装置是否完好无损。
2.如有需要，进行工件的划线和定位。
3.工件的加工前，要在加工程序中确认刀路和加工参数，再进行机床调正，如：装夹工件、设置加工坐标、选择正反加工等。
4.工件应在装夹后检查是否牢固，确保在定位及加工过程中不会松动或移位。
5.在加工过程中，禁止切断电源以及移动、调节机床工件和各部位。
6.对于非常规材料，在使用前必须有专人严格测试，判断材料是否适合使用。
7.长时间进行非连续刀具加工时，要定时跟换刀具，确保刀具精度和切削能力。
三、维护和保养1.定期检查机床的各项部件，如导轨、丝杠、液压油和润滑油、水箱、电气线路、水管等。
2.定期清洁机床及清理机床附件存在的异物。
3.机床在停机前需妥善保管和保存加工程序、记录各类数据、关机并切断电源。
4.禁止对机床的各类部件任意使用或占用。
四、安全事项1.在操作机床时，必须先穿好防护眼镜、手套、防护服等安全装备。
数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计说明书(doc 76页)
数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计说明书(doc 76页)引言本次毕业设计从2004年2月份开始到本年的六月中下旬结束，长达半年。
毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计，说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度，其间你必须复习所学过的一些课程，学习一些要用到的新的知识，它还将练习你的动手能力，思考能力，创新能力，是你在大学学习生活的一次升华，是一个提升阶段，更是走向工作岗位的一次练兵，因此我们都对此极为重视，更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。
本次设计在颜竟成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。
第一阶段是搜集整理阶段。
在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查，做到心中有轮廓，。
本阶段其实从2004年元旦就开始了截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。
第二阶段是机械部分设计阶段。
本阶段主要应用大学里面所学的专业知识来进行运丝系统机构设计和坐标工作台的纵向和横向进给机构设计。
另外还要进行储丝筒的三维零件设计。
本阶段主要是从三月份到五月份。
五月份到六月份则是第三阶段：控制系统设计阶段。
主要进行电器电路设计，包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。
本阶段也是一个学习的阶段，对自己不太熟悉的的的领域的一次学习。
六月份开始就是最后一个阶段：整理复习阶段，主要从事前几个阶段的整理温习，写说明书。
以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。
可以说每个阶段都是十分紧张而有难度的，有些问题是由于设计的难度，有些还是因为自己知识上的欠缺和不扎实造成的。
可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。
尤其是在同学的帮助下，特别是在颜教授的指导下，遇到困难不逃避，主动请教，主动学习，独立思考提出新方案，困难被一个个解决了，有了本次设计的成功。
更锻炼了团体协作精神，独立作业能力，专业设计基础，对自己将来都是一次具有深远影响的事件。
工作台行程/mm 500x320最大切割厚度/mm 30（可调）加工表面粗糙度Ra/μm 2.5加工精度/mm 0.015切割速度/mm2/min 100切割工件最大厚度120mm加工锥度3°～60°电极丝移动速度 11m/s电极丝最大直径φ0.1～φ0.2mm图1.1 伺服系统总体方案框图二、储丝走丝部件结构设计（一）储丝走丝部件运动设计运丝机构的运动是由丝筒电机正反转得到的。
DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统(有全套图纸)
目录引言 (1)一总体方案设计 (2)（一）总体方案的拟定 (2)（二）主要技术参数的确定 (2)二储丝走丝部件结构设计 (3)（一）储丝走丝部件运动设计 (3)1．对高速走丝机构的要求 (3)2．高速走丝机构的结构及特点 (4)（二）储丝走丝部件主要零件强度计算 (10)1．齿轮传动比的确定 (10)2．齿轮齿数的确定 (10)3．传动件的估算 (12)4．齿轮模数估算 (13)5. 齿轮模数的验算 (14)（三）储丝走丝部件主要零件强度验算 (16)1．齿轮强度的验算 (16)2．主轴的验算 (19)（四）主轴组件结构设计 (21)1．轴承配置形式 (21)2．主轴组件的调整和预紧 (22)三进给传动设计 (22)（一）进给传动运动设计 (22)1．脉冲当量和传动比的确定 (22)（二）滚珠丝杆螺母副的型号选择和滚珠丝杆的选型和校核 (23)1．滚珠丝杆螺母副的型号选择 (23)2．滚珠丝杆的选型和校核 (25)（三）步进电机的选择 (28)1．根据脉冲当量和最大静转矩初选电机型号 (28)2．启动矩频特性校核 (30)（四）进给机构支承设计 (31)1．螺杆的支承形式 (31)2．螺杆的支承方式 (31)四数控系统设计 (32)（一）高频脉冲电源 (32)（二）数字控制系统设计...............................................................（33）(三)控系统硬件的电路设计 (34)1．单片机设计 (34)2．系统扩展 (38)3． I/O 口的扩展 (42)4．显示器的接口设计 (48)5．步进电机控制电路设计 (50)6．光电隔离电路设计 (57)7．部分控制程序 (58)8．其他接口电路设计 (70)参考文献…………………………………………………………………………（）谢辞………………………………………………………………………………（）引言本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束，长达四个月。
电火花线切割说明书
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图4-2
表示已进入READY：菜单。等待用户按键选择相应功能。
1．供电电源：3相50HZ；380V
（202V、220V、346V、416V）；
2．消耗功率：<1.5KW；
3．脉冲电源电流：0～5A；
4．脉冲电源空载电压：90～100V；
5．圆弧最大控制半径：33m；
6．电极丝线径补偿：0～9999μm；
7．斜度加工最大角度：1.5º；
8．程序最大容量：2048段；
第七节设备维护保养及一般故障的分析处理…………………(63)
第一章线切割控制设备及操作
第一节概述
一．数控电火花线切割加工工作原理
DK7725电火花线切割机床是采用金属丝（通常叫电极丝）作为工具（电极），在脉冲电压作用下，利用液体介质被击穿后形成电火花放电时，在为花通道中瞬间产生作用而使金属被蚀除下来的原理。本机床是由微型计算机控制，使电极丝按预定的轨迹进行切割加工。
第四节控制系统操作
一．控制机面板说明
1．控制机面板布置参见图4-1。
(1)急停机按钮。
(2)开机按钮。
(3)指示灯。
(4) DISPLAY/→存储段检查键/光标右移键。
(5) GOOD进入GOOD：菜单转换键。
(6) CUT切割加工键。
(7) INPUT纸带信息输入键。
(8) EDIT编辑键、大字显示键。
=2五相十拍电机；=5对称于X轴；=6对称于Y轴；
电火花线切割机床设计说明书概要
数控线切割DK7732机床设计说明书杨加俊刘贺贺祁繁徐州工程学院要图纸的请加QQ：287579959，附加说明要图纸，有全部的零件图，用solidworks打开。
目录一、简介 (1)二、线切割机床的加工原理 (1)三、主要技术参数 (1)四、机床传动系统 (2)五、创新设计 (4)六、机床电气系统 (4)七、设计过程分析与计算 (6)1.最大动载荷 (6)2.丝杠的选择 (6)3.滚珠丝杠副 (6)（1）特点 (6)(2)滚珠丝杠副的载荷计算 (7)a.工作载荷F (7)b、滚珠丝杠副主要技术参数的确定 (8)①导程Ph (8)②螺母选择 (8)Ⅰ滚珠的工作圈数i和列数j (8)Ⅱ法兰形状 (8)Ⅲ丝杠螺纹长度l (9)Ⅳ校核计算 (9)Ⅴ导轨的选择 (10)八、补充知识 (10)<1>导轨主要性能指标 (10)<2>直线导轨的选择 (11)九、数控系统的选择 (12)十、机床操作步骤和规程 (13)步骤 (13)规程 (13)十一、主要外购件 (13)十二、参考文献 (14)一、简介数控电火花线切割机床，简称线切割机床，是以运动的金属丝为工具电极，在控制系统的控制下，按预先设定的轨迹对工件进行加工。
线切割机床适合加工各种模具，切割微细精密及形状复杂的零件、样板，切割钨片、硅片等。
广泛应用在机械、电子电气等领域。
二、线切割机床的加工原理(1)线切割——数控电火花线切割加工的简称。
(2)工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。
(3)由于它利用的是丝电极，因此，只能作轮廓切割加工。
(4)工作原理如图所示。
图1.线切割机床的加工原理1--数控装置 2--储丝简 3--导轮 4--电极丝 5--工件 6--喷嘴 7--绝缘板 8--脉冲发生器 9--液压泵 10--水箱 11--控制步进电动机(5)当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时，两者之间即产生火花放电而切割工件。
数控电火花线切割机设计
数控电火花线切割机设计数控电火花线切割机是一种专门用于工业制造中的精密加工设备。
在制造过程中，需要对金属材料进行各种形状的切割、孔洞的加工，以及模具和零件的加工。
因此，它拥有数控技术提供的高精度和高效率，能够满足不同工艺和制造需求。
在设计数控电火花线切割机时，需要考虑以下几个方面。
1. 机身结构设计数控电火花线切割机主要由机身、控制系统、工作台、电极和电源组成。
机身的设计直接影响到加工的精度和效率。
因此，厂家需要根据加工需求和机身材料的物理特性，精确计算机身的结构设计，制定出最佳设计方案。
此外，应考虑机台的稳定性、易于维护性和美观度等因素。
2. 控制系统设计数控系统是数控电火花线切割机的核心部件，需要提供准确可靠的控制。
平板、电脑和数值控制器三种控制设备都可以用于控制数控电火花线切割机。
不同控制方式的选用需要考虑加工的复杂性、加工精度和成本等参数。
3. 工作台设计工作台是数控电火花线切割机的加工基础，需考虑的因素包括机床结构、工件夹紧机构、工作范围和光滑度。
一台优良的数控电火花线切割机应具有可调节的工作台高度和光滑表面，可提高加工效率。
4. 电极设计电极是数控电火花线切割机的关键部件，可通过多种材料制作。
电极质量直接决定加工的稳定性和质量。
厂家需要考虑电极型号选配、电极材料选择、电极改装及扭能要求等参数。
5. 电源设计电源是数控电火花线切割机的核心部件，满足加工所需的电能和电流稳定。
它的设计需要考虑到产生的能量、供能的稳定性和滤波效果，以免影响加工的精度和效率。
在电源设计过程中，厂家应同步考虑电源的三相交流接口、电压变换器、反向保护器和电流保护器等。
总之，数控电火花线切割机的设计必须满足精度、效率、快速和稳定的工业加工需求。
只有在精细的设计和优质的组件的基础上，数控磨床才能提供全面的服务，并使加工设备的质量和生产效益得到提高。
数控快走丝电火花线切割机床操作
数控快走丝电火花线切割机床的操作：本文以苏州中航长风DK7725E型线切割机床为例，介绍线切割机床的操作。
图1为DK7725E型线切割机床的操作面板。
<一）开机与关机程序1．开机程序<1）合上机床主机上电源总开关；<2）松开机床电气面板上急停按钮SB1；<3）合上控制柜上电源开关，进入线切割机床控制系统；<4）按要求装上电极丝；<5）逆时针旋转SA1；<6）按SB2，启动运丝电机；<7）按SB4，启动冷却泵；<8）顺时针旋转SA3，接通脉冲电源。
图1 DK7725E型线切割机床操作面板2．关机程序<1）逆时针旋转SA3，切断脉冲电源；<2）按下急停按钮SB1；运丝电机和冷却泵将同时停止工作；<3）关闭控制柜电源；<4）关闭机床主机电源。
<二）脉冲电源1．ＤK7725E型线切割机床脉冲电源简介<1）机床电气柜脉冲电源操作面板简介，如图2所示。
SA1——脉冲宽度选择 SA2~SA7——功率管选择 SA8——电压幅值选择 RP1——脉冲间隔调节PV1——电压幅值指示急停按钮——按下此键，机床运丝、水泵电机全停，脉冲电源输出切断。
图2 DK7725E型线切割机床脉冲电源操作面板<2）电源参数简介①脉冲宽度脉冲宽度ti选择开关SA1共分六档，从左边开始往右边分别为：第一档：5us第二档：15us第三档：30us第四档：50us 第五档：80us第六档：120us②功率管功率管个数选择开关SA2~SA7可控制参加工作的功率管个数，如六个开关均接通，六个功率管同时工作，这时峰值电流最大。
如五个开关全部关闭，只有一个功率管工作，此时峰值电流最小。
每个开关控制一个功率管。
③幅值电压幅值电压选择开关SA8用于选择空载脉冲电压幅值，开关按至“L”位置，电压为75V左右，按至“H”位置，则电压为100 V左右。
④脉冲间隙改变脉冲间隔t0调节电位器RP1阻值，可改变输出矩形脉冲波形的脉冲间隔t0，即能改变加工电流的平均值，电位器旋置最左，脉冲间隔最小，加工电流的平均值最大。
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引言
本次毕业设计从2004年2月份开始到本年的六月中下旬结束，长达半年。
毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计，说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度，其间你必须复习所学过的一些课程，学习一些要用到的新的知识，它还将练习你的动手能力，思考能力，创新能力，是你在大学学习生活的一次升华，是一个提升阶段，更是走向工作岗位的一次练兵，因此我们都对此极为重视，更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。
本次设计在颜竟成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。
第一阶段是搜集整理阶段。
在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查，做到心中有轮廓，。
本阶段其实从2004年元旦就开始了截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。
第二阶段是机械部分设计阶段。
本阶段主要应用大学里面所学的专业知识来进行运丝系统机构设计和坐标工作台的纵向和横向进给机构设计。
另外还要进行储丝筒的三维零件设计。
本阶段主要是从三月份到五月份。
五月份到六月份则是第三阶段：控制系统设计阶段。
主要进行电器电路设计，包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。
本阶段也是一个学习的阶段，对自己不太熟悉的的的领域的一次学习。
六月份开始就是最后一个阶段：整理复习阶段，主要从事前几个阶段的整理温习，写说明书。
以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。
可以说每个阶段都是十分紧张而有难度的，有些问题是由于设计的难度，有些还是因为自己知识上的欠缺和不扎实造成的。
可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。
尤其是在同学的帮助下，特别是在颜教授的指导下，遇到困难不逃避，主动请教，主动学习，独立思考提出新方案，困难被一个个解决了，有了本次设计的成功。
更锻炼了团体协作精神，独立作业能力，专业设计基础，对自己将来都是一次具有深远影响的事件。
一、总体方案设计
（一）总体方案的拟定
（1）电火花线切割机床具有定位，纵向和横向的直线插补功能；还能要求暂停，进行循环加工等，因此，数控系统选取连续控制系统。
（2）电火花线切割机床属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下，应简化结构，降低成本。
因此，进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。
（3）根据电火花线切割机床最大的加工尺寸，加工精度，控制速度和经济性要求，一般采用8位微机。
在8位微机中，MCS-51系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰能力强，具有很高的性能价格比。
因此，可选择MCS-51系列单片机扩展系统。
（4）根据系统的功能要求，微机控制系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器，I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器；包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。
此外，系统中还应该包括脉冲发生电路和其他辅助电路。
（5）纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成，起传动比应满足机床所要求的。
（6）为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。
齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
（7）采用滚动导轨可以减少导轨间的摩擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且润滑方法简单。
在上述方案的基础上，有条件的还可以进一步实现钼丝的角度调节，使加工过程更加细致。
（伺服系统总体方案框图如图1.1）
（二）主要技术参数的确定
技术参数主要包括运动参数，尺寸参数和动力参数。
DK7732电火花线切割机床的主要技术参数如下：
工作台行程/mm 500x320
最大切割厚度/mm 30（可调）
加工表面粗糙度Ra/μm 2.5
加工精度/mm 0.015
切割速度/mm2/min 100
切割工件最大厚度120mm
加工锥度3°～60°
电极丝移动速度 11m/s
电极丝最大直径φ0.1～φ0.2mm
图1.1 伺服系统总体方案框图
二、储丝走丝部件结构设计
（一）储丝走丝部件运动设计
运丝机构的运动是由丝筒电机正反转得到的。
电极通过联轴节与丝筒连接，丝筒装有齿轮，通过过渡齿轮与丝杆上的齿轮啮合。
丝杆固定在丝板上，螺母固定上底座上，拖板与底座采用装有滚珠的V形滚动导轨连接，这样丝筒每转一周拖板直线移动相应的距离，因此机床工作前应根据零件厚薄和精度要求在
0.12—0.25mm的范围内选择适当的钼丝直径。
1、对高速走丝机构的要求
①高速走丝机构的储丝筒转动时，还要进行相应的轴向移动，以保证电极丝
在储丝筒上整齐排绕。
②储丝筒的径向跳动和轴向窜动量要小。
③储丝筒要能正反转，电极丝的走丝速度在7—12m/s范围内无级或有级可
调，或恒速运转。
④走丝机构最好与床身相互绝缘。