循環(huán)單向走絲電火花線切割加工裝置研制.pdf

1、電火花線切割加工是應(yīng)用最為廣泛的特種加工技術(shù)之一，基本工作原理是以移動(dòng)的細(xì)金屬絲為電極，借助現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)、脈沖電源技術(shù)等實(shí)現(xiàn)工件的電火花放電切割加工。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于難加工材料、模具制造、成型刀具以及精密零部件加工等領(lǐng)域。然而電火花線切割技術(shù)發(fā)展至今，國內(nèi)線切割機(jī)仍采用傳統(tǒng)的走絲方式和數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)，已遠(yuǎn)不能滿足互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代用戶對(duì)于制造的高精度、高智能、低成本和開放性管理需求。因此開發(fā)新型線切割走絲方式和新型數(shù)控系統(tǒng)具有非常重要的意義。<

2、br>　　本文旨在研制新型線切割加工裝置，主要從循環(huán)單向走絲系統(tǒng)和基于HTML5的線切割數(shù)控系統(tǒng)兩方面展開研究，并解決相關(guān)的技術(shù)問題。
　　首先，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了循環(huán)單向走絲系統(tǒng)，包括走絲機(jī)構(gòu)和導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)?；诳臻g螺旋線形成原理，設(shè)計(jì)了由6根導(dǎo)絲桿組成的走絲機(jī)構(gòu)方案。采用了導(dǎo)絲桿軸套和空間交錯(cuò)軸布局方案，構(gòu)建了新型走絲機(jī)構(gòu)三維模型并加工、裝配得到機(jī)構(gòu)原型樣機(jī)。提出雙平面導(dǎo)絲方案實(shí)現(xiàn)電極絲雙平面運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)了雙邊緊絲方式恒張力控制方法。對(duì)電

3、極絲運(yùn)動(dòng)過程中可能存在的打滑問題進(jìn)行建模分析，提出了防止打滑的技術(shù)措施；進(jìn)行了打滑實(shí)驗(yàn)分析，得到打滑率的回歸方程。
　　其次，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提出了基于HTML5的線切割數(shù)控系統(tǒng)整體架構(gòu)。基于HTML5+CSS3+JavaScript設(shè)計(jì)了運(yùn)行在Web瀏覽器上的客戶端界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)交互及數(shù)據(jù)處理功能?；赗aspberry Pi+嵌入式Linux操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)了數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制及I/O控制。基于WebSoc

4、ket設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信模塊，實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互。設(shè)計(jì)了數(shù)控代碼解釋器，基于單位弧長增量插補(bǔ)法設(shè)計(jì)了數(shù)控插補(bǔ)器，基于平均電壓檢測方法設(shè)計(jì)了放電狀態(tài)檢測模塊，設(shè)計(jì)了壓頻轉(zhuǎn)換電路模塊實(shí)現(xiàn)電極絲自動(dòng)進(jìn)給控制和短路回退功能。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，所有設(shè)計(jì)的I/O電路都使用光電隔離技術(shù)。
　　設(shè)計(jì)了循環(huán)單向走絲線切割輔助功能模塊，包括脈沖電源和電極絲激光焊接方案。利用脈沖信號(hào)控制板、放電功率板等完成了線切割加工脈沖