开题报告
题目:电火花线切割机设计
系部名称:专业班级:
学生姓名:学号:
指导教师:教师职称:
年月日
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开题报告
题目
电火花线切割机设计
姓名
系别
专业班级
学号
1.选题目的和意义:
这一课题主要涉及现代超硬材料加工众多机种中的电火花线切割机,这一课题主要设计内容为电火花线切割机机械部分结构设计。
电火花加工是特种加工中的重要组成部分,是传统切削加工的重要补充和扩延。广泛应用于模具制造,复杂零件加工和超硬材料加工等领域。它具有加工精度高,噪音小,易于实现数控操作的特点。因此,在机械制造领域得到越来越广泛的应用。
电火花线切割机的工作原理:脉冲电源发出一连串的脉冲电压,加到工件电极和钼丝电极上。钼丝与工件之间喷入具有绝缘性能的工作液。当钼丝与工件的距离小到一定程度时,在脉冲电压的作用下,工作液被击穿,在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道,产生瞬时高温,使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给,就能切割出所需要的形状。
本课题的研究意义:
1. 通过对电火花线切割机机床的运丝机构,数控坐标工作台,丝架导丝机构等进行调研,实习学习,收集整理资料总结出当前现状不同类型电火花线切割机的优缺点。
2. 通过总结设计出方案对由于电火花线切割机机床结构造成影响线切割加工加工精度和加工效率的因素进行分析和改善。
3. 通过设定的加工范围和精度设计出满足其生产要求的电火花线切割机机床结构。
本课题的主要目的:
本课题在对电火花线切割机工作原理分析研究基础上,研究设计机床结构。其主要内容如下:
1、了解电火花线切割机机床结构,根据零件加工要求,设计机床整体结构;
2、根据加工精度要求设计床身,运丝机构,丝架导丝机构,数控坐标工作台,工作液循环系统;
主要培养以下能力:
(1)巩固、扩大、深化大学四年所学专业知识;
(2)培养综合分析、理论联系实际的能力;
(3)培养调查研究、正确熟练运用国家标准、规范、手册等工具书的能力;
(4)锻炼进行设计计算、数据处理、编写技术文件、绘图等独立工作能力;
总之,通过毕业设计让我们建立正确的设计思想,初步掌握解决本专业设计问题的方法和手段,从而使我们在以后的工作中学有所用,学有所成。
2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势:
(1)国外电火花线切割机的发展
目前的电火花线切割机,几何精度与运动精度均已达到了极高的程度:全行程定位精度重复定位精度,加工精度,表面粗糙度,为了保证这些精度长时间不变,各生产公司做了不懈的努力,采取了一系列的保护措施。公司的系列机床与同类机床相比,其净重量约为其他机床的二倍,重量的增加主要是考虑了机床结构的力学和热学性能。机床采用框架式结构,即是为了加强运丝机构的刚性.机床精度的变化对加工精度的影响是不言而喻的。公司采取了统一温度场措施,其机床装有两套冷却温控系统,分别控制加工区与轴的温度,及电源箱、机床与室温的空气冷却。两套系统通过温度计进行调整,使温差不超过。由于电极丝的滞后,在角度加工时会产生塌角误差,特别在小角度与小圆弧切割时表现更为明显,公司在这方面拥有称为的专利技术利用一套光学系统测量对电极丝受力的弯曲进行补偿这样不仅提高了角加工精度,而且使加工速度比一般的拐角对策提高。
为保证加工的高精度,公司的机床采用高质量的机床铸件,滚珠轴承单程型导轨,直流电机直接拖动,光栅位移全封闭。其进给系统设有超载保证措施,还把运动轴全部移到立柱线架上,工件不动。这就有效解决了因载荷位置变化而可能引起的变形。另外机床基座采用人造花岗石,其绝缘阻抗高,不吸水,耐腐蚀,收缩率极小,弹性模量小而抗压强度高,谐振频率低,特别适合于精密机床的基座。
公司线切割机的重要部件如线臂支架、工作台面的定盘、工件支架、运丝机构等均广泛采用精密陶瓷材料制作,实现了高刚性及极小的热变性形。人造陶瓷由该公司陶瓷事业部开发生产,其电绝缘性极高,能长期维持线切割放电加工所要求的高绝缘阻抗,稳定性非常好。三菱公司的机床也有类似的结构。
由于电源小的电解作用,切割表面会产生变质层,直接影响表面质量,影响加工精度。为了解决这个问题,公司推出了电源,无电解作用的电源,可以提高工件表面的硬度,延长模具寿命。这些均有效地保证了加工的高精度。
总之,为了保证加工的高精度,各公司无论是从机床本体的高刚与稳