毕业设计毕业论文线切割机床走丝机构及控制系统设计.docVIP

第一章 课程设计的目的 课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几方面能力，为毕业设计（论文）奠定基础。 设计目的： 1、掌握线切割机的工作原理、适用范围；走丝机构的结构及传动原理。 2、掌握采用PLC、继电器来控制线切割机走丝机构运动的原理和方法。 3、设计线切割机走丝机构的结构和控制方法。 4、综合运用所学知识深入理解机电一体化的概念。 第二章走丝机构简介 1、走丝机构的原理： 走丝机构的功能是带动电极丝按一定的线速度往复运丝，并将电极丝整齐地排绕在储丝筒上，快速运丝在放电加工区，有利于排屑，吸附工作液进入放电区，克服集中放电，减小电极丝的损耗和烧断。 2、储丝筒结构： （1）对储丝筒的技术要求：在储丝筒高速转动时，同时要进行相应的轴向移动，以保证不同的直径的电极丝能在储丝筒上整齐排绕；为了保证电极丝的运行平稳无跳动现象，要求储丝筒的各项运动精度要高，径向跳动小；储丝筒具有正反向旋转功能，电极丝的走丝速度在6-11m/s范围内可调或恒速运转；走丝机构与床身相互绝缘；导轨，齿轮，丝杠要具备润滑措施。 （2）储丝筒电机：目前多数采用一般异步电动机。 （3）联轴器：由于储丝筒在工作时频繁换向，联轴器瞬间受到很大的剪切力，因此，联轴器就成了重要的部件，本设计采用凸缘联轴器。 （4）储丝筒：它是电极丝高速运行与整齐排绕储丝的关键部件之一，一般采用45#钢、不锈钢和铝合金材料制作。为减小转动惯量，筒壁应尽量薄。用钢制作储丝筒时，直径一般采用≤?120mm；用铝合金材料制作储丝筒时，直径在? 120-?160mm之间。要求储丝筒外表面粗糙度Ra≤0.8μm，储丝筒组件要做动平衡试验，以保证运转平稳，延长轴承使用寿命。 （5）齿轮副与丝杠副：储丝机构的拖板传动是由两级减速齿轮和丝杠副组成。它使储丝筒每转一圈时，拖板轴向移动0.25-0.3mm，保证直径?0.25mm以下的电极丝整齐地排绕在储丝筒上。优点是传动平稳、噪声小，丝杠采用梯形螺纹，螺母采用消间隙结构。 （6）导轨：在储丝筒滑板与底座之间装有导轨。初期多采用V-平式的滑动导轨或贴塑导轨，要求摩擦力小，减振性能好。 （7）储丝筒的工作原理及计算：见机械设计任务书原理图所示。电动机通过联轴器驱动储丝筒，储丝筒转动带动电极丝运行，并通过齿轮副减速驱动丝杠副，丝杠副带动拖板作轴向移动。使电极 丝按规律排列在储丝筒上，以避免发生叠丝现象。 —1— 第三章 走丝机构传动设计 1、工作原理： 电动机1 联轴器2 传动轴3 储丝筒4正反转 三对 齿轮啮合传动 丝杠副6带动滑扳7移动 行程开关 电动机正反转 2、齿轮传动设计要求： （1）对走丝机构的传动齿轮实测齿数。 （2）根据齿数选取齿轮模数、齿顶高系数、径向间隙系数、计算分度圆直径、 齿顶圆直径、齿根圆直径。 3、丝杠副传动设计要求： （1）丝杠螺距选取。 （2）计算滑板使储丝筒转一圈的移动距离，且滑板移动距离不超过钼丝最大宽度20mm。 4、走丝机构控制设计： （1）控制原理：合上电源开关，按下起动按钮使电动机启动。当贮丝筒转动并移动到规定行程的某一端时碰撞限位开关，使储丝筒反向转动并移动，当碰撞另一限位开关后使贮丝筒恢复原来的转动和移动方向。 （2）走丝机构控制要求：选择储丝筒拖动电机；选择接触器、行程开关、保护电器等，设计并绘制电气原理图。 5、已知条件：电机转速r=900r/min、PLC控制、钼丝的直径d=0.20mm、储丝筒有效长度150mm-300mm、钼丝线速度6-11m/s、钼丝长度l=200m。 第四章部件的选择与计算 1、储丝筒电动机的选择： 由于走丝机构整体重量轻，转速要求高，因此可选用一般异步电动机查《机械设计手册*单行本*减（变）速器*电机与电器》2004年版化学工业出版社成大先主编，16-36页，可选Y2-701-6型电动机。电动机伸出轴径14mm、长度30mm、键槽宽5mm、深3mm。查机械设计课程设计第107页表11-28选用b*h=5*5平键。 参数：16-46表16-1-24 机座 铁心 级数 功率 转速 71 1 6 180W 900r/min 2、联轴器的选择：查《机械设计手册*单行本*轴及其连接》2004年版化学工业出版社成大先主编，5-63页，可选凸缘联轴器YL2基本型、铁质。联轴器用螺栓：8*M6。（特点：不能减振、缓冲，结构简单、成本低、用于振动很小的工况条件。） 参数：L=32mm L1=22mm D=80mm D1=64mm L0=68mm 公称转矩 许用转矩