电火花线切割机运丝机构及数控工作台机电系统设计毕业设计(含外文翻译）

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1、第 1 页 共 65 页 1 绪 论 1.1 前 言 电火花线切割机床是一类在模具制造等行业中广泛应用的典型数控机床。电火花割加工技术 WEDM(Wire Electrieal Diseharse Machining)自问世以来，得到了迅速的发逐步成为机械制造领域中的一个重要组成部分。高速走丝电火花线切割机床是通过线具电极，对工件进行脉冲性放电加工的。工作时脉冲电源的正极接工件，负极接电极电极丝由 储 丝筒带动往复移动，通过控制工件的运动轨迹和速度，从而切割出符合技求的工件。由于其加工性能与被加工材料无关， 而且在加工过程中无切削力，从而容工复杂、精密和高硬度的零件，特别是对薄壁、窄缝零件的加

2、工更具有优势。工材精密复杂零件、微细零件的加工中占有极其重要的地位。近年来，在电机模具行业，模具工业的增长，高速冲硬质合金模具的不断推出，模具的大型化和精密化，采用电线切割来加工模具逐渐被广泛认可。目前国内外的线切割机床约占电加工机床的 60，在低速走丝线切割机床诞生后不久，我国也自行研制出具有首创性的高速走丝线机床。数十年来，这种机床对我国的制造业发展做出了很大贡献。由于其价格低廉、比高，因而受到国内许多中小型企业和工厂 的青睐，广泛应用于仪器仪表、家用电器车和电机等行业，尤其在加工制造方面发挥了巨大作用。据统计，目前我国数控高速线切割机床约有10 余万台，居世界第一位， 2002 年国内线

3、切割机床产量 1。 5 万台，其大部分是高速走丝的线切割机床。 近年来，随着电子技术、计算机技术和控制技术的高速发展，电加工机床的数控也不断地取得了长足的进步。传统的 CNC 技术由于通用性差、通讯能力弱以及不便于功能等缺点，已逐渐不适应现代制造业发展的要求。因此，目前数控技术正在向通用放式实时动态全闭环控制的模式发展，开放式的数控系统已逐渐成为新一代数 控系统流。尽管我国的高速走丝电火花线切割机床与慢速走丝机床相比，在结构、工艺和数术等方面仍有一定差距，但是仍非常适合于加工中等精度和表面粗糙度的零件或模具此提高线切割加工设备的性能 (如：实现高速走丝电火花多次切割技术、角度旋转、尖理等功能

4、)对加快我国制造业的发展有着重第 2 页 共 65 页 要意义。 当前发达国家正在紧锣密鼓地进行着开放式数控系统的研究，正为我国数控产业展提供了良好的契机，开发我国自主版权的开放式数控系统平台是赶超发达国家的历遇。我国控制器硬件由于受制造业水平的影响可靠性差，成为制约我国数控产业发展颈。借用 PC 硬件 和建立开放式控制系统软件平台就完全可以绕开这个问题。数控技开放式道路，将我国同世界上发达国家的数控研究摆在了同一起跑线上，我们只有抓个机遇，才能开发出具有中国自主版权的高性能数控系统，独立自主地发展我们自己控产业，打破国外对我国的技术垄断。此外，现有文献数据采样插补算法存在着许多 点和不足之处

5、。有鉴于此，本课题“电火花线切割加工 机运丝机构及数控工作台机电系统设计 ” 针对 培养 数控系统模块化设计指导思想、提高 高速走私 线切割加工设备的性能而提出的。 1.2 国内外动态 1.2.1 国外电火花线切割加工技术的发展及 现状 1943 年，原苏联学者拉扎连科夫妇研究电火花放电时开关触点受腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被蚀除掉，从而开创和发明了电火花加工方法。电火花线切割加工 (WEDM)是在电火花加工的基础上于 50 年代末最早在原苏联发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割。电火花线切割加工以获得广

6、泛的应用。目前国内外的线切割机床约占电加工机床的 60%以上。与电火花成型加工方法相比，线切割加工方法具有设备成本低、生产效率高以及工具电极的设计和制造大大简化等 特点，同时还可节约一部分材料。因此，线切割加工方法自问世于前苏联以来，得到了迅速的发展。 近 20 年来，电火花线切割机床的价格下降了六倍多，加工速度提高了十几倍，工件的最大尺寸增加了十四倍，可加工的工件锥度达到 80。目前慢走丝线切割机床最小驱动单位达 0.lum，加工精度已接近或达到精密磨削的精度，最大切削速度超过 3O0mm2/min，标志着 WEDM 总的加工速度有了明显的提高，微精加工脉冲电源的开发，使精加工表面粗糙度可达到 Ra0.l0.2 m(多次切割 )。