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（論文）開題報告
設計（論文）題目
DK7732數(shù)控高速走絲電火花線切割機及控制系統(tǒng)
設計（論文）題目來源
自選課題
設計（論文）題目類型
工程設計類
起止時間
2005年2月28日至2005年6月9日
一、 設計（論文）依據(jù)及研究意義：
數(shù)控高速走絲電火花線切割加工是一種直接利用電能進行加工的新工藝。這一技術已廣泛應用于加工淬火鋼，不銹鋼、硬質(zhì)合金等難加工材料；已成為切削加工的重要補充和發(fā)展。
我們的設計的數(shù)控高速走絲電火花線切加工機床是一個改進設計，我們設計的橫向縱向進給系統(tǒng)是用步進電機控制的，提高生產(chǎn)效率。
我們這次畢業(yè)設計是對大學四年專業(yè)知識的綜合運用。通過這次設計，更好的掌握了專業(yè)知識，對其也有更深入的理解，這對我們將來的工作、學習都是一個莫大的幫助，我們受益匪淺
二、 設計（論文）主要研究的內(nèi)容、預期目標：（技術方案、路線）
1、 調(diào)查研究電火花線切割機的加工特點，確定新設計電火花線切割機的主要技術參數(shù)。
2、 進行數(shù)控電火花線切割機總體方案及控制系統(tǒng)總體方案設計。
3、 完成電火花線切割機的機械結(jié)構(gòu)設計。
4、 完成控制系統(tǒng)硬件和軟件設計。
三、設計（論文）的研究重點及難點：
在這次設計中，數(shù)控高速走絲電火花線切割加工機床的控制系統(tǒng)部分是重點，也是難點。由于可參考的資料非常少，所學的單片機的知識有限，這也加大了我們的設計難度。
步進電機驅(qū)動電路是數(shù)控高速走絲電火花線切割加工機床的一個重點，它是通過8031芯片的擴展，經(jīng)過光電耦合電路，功率放大電路驅(qū)動步進電機。
脈沖電源電路又是一個重點，也是難點。我采用的是高低壓復式脈沖電源，它是由晶體管和分立元件組成的電路，輸出高低壓復式脈沖，可以同時供給兩個放電間隙加工，提高加工生產(chǎn)率。由于時間倉促，對這部分設計還不夠完善，下步工作可深入研究。
四、 設計（論文）研究方法及步驟（進度安排）：
研究方法：1：參考各種設計手冊
2：通過網(wǎng)絡，查閱各種相關資料
3：在設計過程中遇到問題向指導老師請教，直到解決問題
研究步驟：1：查閱資料，選擇相關書籍，寫開題報告。
2：根據(jù)技術要求，確定原始參數(shù)。
3：根據(jù)原始參數(shù)，通過計算，確定大致尺寸。
4：校核計算結(jié)果，開始總體結(jié)構(gòu)設計。
5：以鉸接機構(gòu)，車架的重載能力為重點進行設計。
6：確定具體尺寸，選用標準件
7：繪制圖紙，準備答辯。
我們所安排的進度如下：
完成日期 內(nèi) 容 圖 號
2/9-2/23 1.數(shù)控電火線切割加工機床的外觀圖 A0（手工）
2/24-3/10 2.數(shù)控電火花線切割加工機床的儲絲筒機構(gòu)設計 A0（計算機）
3/11-3/26 3.數(shù)控電火花線切割加工機床的橫向進給系統(tǒng)設計 A0（計算機）
3/27-4/17 4.數(shù)控電火花線切割加工機床的線架設計 A0（計算機）
4/19-5/8 6.步進電機驅(qū)動電路圖 A0（計算機）
5/9-5/23 7.脈沖電源電路圖 A0（計算機）
5/24-6/3 8.數(shù)控電火花線切割加工機床設計的說明書
6/4-6/14 9.審圖后的返工和修改
五、 進行設計（論文）所需條件：
這四個月的設計中，我們多次去機械工程學院的數(shù)控實驗室去參觀CNC電火花線切割加工機床。了解它的基本結(jié)構(gòu)，工作原理。對CNC電火花線切割加工機床有了一個整體的概念以后，我們多方面收集資料，在原有的基礎上進行創(chuàng)新，這花費了我們不少時間。
機械結(jié)構(gòu)的設計暫告一個段落后，我們開始研究電火花線切割加工機床的控制系統(tǒng)部分。我們查閱了許多數(shù)控機床控制部分設計的資料，又結(jié)合了電火花線切割加工機床的控制系統(tǒng)，進行了步進電機驅(qū)動電路和脈沖電源電路的設計。
運用AUTOcad, Protel, Solidworks軟件畫圖。
設計者：方繼武 05年 月 日
六、 指導教師意見：
簽名： 05 年 月 日
南 華 大 學
畢業(yè)設計（論文）任務書
學 院： 機械工程學院
題 目：DK7732數(shù)控高速走絲電火花線切
割機及控制系統(tǒng)設計
起止時間： 2005年2月18日至2005年6月18日
學 生 姓 名：方繼武
專 業(yè) 班 級：機械設計制造及其自動化011班
指 導 老 師：顏競成（教授）
教研室主任：李必文（教授）
院 長： 張春良（教授）
2005年6月 1日
（一） 設計內(nèi)容：
1. 調(diào)查研究電火花線切割機的加工特點，確定新設計電火花線切割機的主要技術參數(shù)。
2. 進行數(shù)控電火花線切割機總體方案及控制系統(tǒng)總體方案設計。
3. 完成電火花線切割機的機械結(jié)構(gòu)設計。
4. 完成控制系統(tǒng)硬件和軟件。
（二） 任務和要求：
1. 根據(jù)總體設計方案，繪制出數(shù)控電火花線切割機總圖一張（A0手工圖）。
2. 進行運絲系統(tǒng)的運動計算、強度計算和動力計算，繪制出運絲系統(tǒng)機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖一張（A0計算機圖）。
3. 進行坐標工作臺的運動和強度計算，繪制出坐標工作臺縱向（X方向）、橫向（Y方向）或運絲拖板（U、V）進給機構(gòu)部裝圖一張（A1計算機圖一張）。
4. 根據(jù)控制系統(tǒng)總體設計方案，繪制出控制系統(tǒng)電路圖一張（A0計算機圖）。
5. 繪制出線切割機電器電路圖一張（A0計算機圖）
6. 繪制出儲絲筒或滾珠絲杠零件圖一張（A1三維計算機圖）。
7. 科技譯文（不少于3000漢字）
8. 編寫畢業(yè)設計說明書一套（不少于一萬字，有英文摘要，有程序清單、全部用計算機打出）。
摘 要：我國工業(yè)技術飛速發(fā)展的新形勢下急需大力發(fā)展模具加工技術，而數(shù)控線切割加工技術正是模具加工工藝領域中的一種關鍵技術。采用數(shù)控線切割方法可直接切割出零件，大大縮短了研制周期，并降低了成本。數(shù)控線切割加工技術是一項跨越機械、電子及計算機應用等多個學科的新技術。線切割加工是采用電極絲與工件之間進行脈沖放電，在放電通道中以高溫蝕除應切割的材料。同時工件在工作臺上以步進電機在單片機的控制下按指定的程序格式運行從而加工出不同形狀的零件。固然數(shù)控線切割機床總體必由多個部件組成：機械走絲部件、工作臺運轉(zhuǎn)部件、脈沖電源發(fā)生部件、微機控制部件、顯示部件，最后是任何機床具有的潤滑系統(tǒng)。
關鍵詞：單片機、脈沖電源、脈沖放電、走絲。
Ⅰ
Abstract ：Being badly in need of below the fresh condition that our country industry technique is speedily developed develops the pattern process technology vigorously ，But digital control string the cutting process technology is being one kind of key technique in the pattern process technology territory 。Adoping the digital control string to cut the means may directly cut out the spare parts ，Cut down the development cycle enormously ，Moreover cut down the cost 。Digital control string the cutting process technology is the machine leaing over 、Fresh technique of much branches of learning such as electron and computer utility and so on 。String cutting process is adoping carrying on impulsive discharge between electrode silk together with the work ，Being living in the discharge passageway corrodes except for the stuff which ought to be cut with high temperature 。Simultaneous work be living , and work with stepper motor be living that thereby isomorph shape spare parts is come out not in the oneboard computer control standard geting off according to assigns order operation process on stage 。Admittedly the digital control string cuts that the machine tool total certainly consists of much components ：The machine is goed away components 、The work stage turns round the components 、The components happen the impulse power source 、Microcomputer control block 、Display component ，It finally is the lubricious system that whatever machine tool havees 。
Keyword ：Oneboard computer 、Impulse power source 、Impulsive discharge 、Go away silk 。
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目錄
引言………………………………………………………………………1
第一章總體方案設計…………………………………………………2
一．線切割機床的現(xiàn)狀簡介……………………………………………2
1. 線切割機床加工的特點………………………………………………3
二．線切割機床總體方案的擬訂………………………………………3
三．具體各部件的組成…………………………………………………4
1）、機械系統(tǒng)……………………………………………………………4
2）、傳動系統(tǒng)……………………………………………………………7
3）、機床潤滑及工作液系統(tǒng)……………………………………………8
第二章 機械系統(tǒng)設計………………………………………………10
一、 同步帶的傳動設計 ……………………………………………10
1. 計算設計功率 ……………………………………………………10
2.選擇帶的型號 ………………………………………………………10
3.確定帶輪齒數(shù)z與直徑d ……………………………………………11
4.選擇帶長Lp…………………………………………………………13
5..實際傳動中心距離A 的確定………………………………………14
6.選擇帶寬bs…………………………………………………………14
二、滾珠絲杠螺母副的選型和校核……………………………………16
Ⅲ
1.滾珠絲杠螺母副類型選擇…………………………………………17
2. 主要參數(shù)及代號…………………………………………………17
3. 最大工作載荷的計算……………………………………………18
4. 最大動負載荷的計算……………………………………………19
5. 傳動效率的計算…………………………………………………21
6. 剛度的驗算………………………………………………………21
7. 壓桿穩(wěn)定性的驗算………………………………………………23
三、 選型與計算…………………………………………………25
1.滾動導軌……………………………………………………………25
四、儲絲筒旋轉(zhuǎn)組合件的選擇………………………………………27
1. 儲絲筒………………………………………………………………27
2. 聯(lián)軸器………………………………………………………………28
五、步進電機的選用…………………………………………………29
六、進給機構(gòu)的支承設計……………………………………………32
1. 絲桿的支承形式……………………………………………………32
2. 螺桿的支承方式……………………………………………………33
第三章電氣系統(tǒng)控制………………………………………………34
一、 DK77型線切割機脈沖電源原理………………………………34
二、數(shù)字控制系統(tǒng)設計………………………………………………35
1.數(shù)控系統(tǒng)總體方案的擬訂…………………………………………35
二、數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計…………………………………………36
Ⅳ
1. 單片機的設計………………………………………………………35
2. MCS-51系列單片機的設計………………………………………37
3. 系統(tǒng)擴展……………………………………………………………38
4. 顯示器接口設計……………………………………………………49
5. 步進電機控制電路設計……………………………………………50
6. 光電隔離電路設計…………………………………………………56
7. 部分控制程序………………………………………………………57
8. 3B代碼的實現(xiàn)………………………………………………………70
Ⅴ