畢業(yè)設(shè)計(jì)--電火花機(jī)械體設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：電火花機(jī)械體設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄖ鬏S滾珠絲杠） </p><p>　　系 別：機(jī)械學(xué)院數(shù)控系 </p><p>　　專 業(yè)：數(shù)控技術(shù) </p><p><b>

2、;　　目　　錄</b></p><p>　　緒論……………………………………………………………………….………….02</p><p>　　第一章機(jī)床的形狀分析及型號(hào).………………………………………..…..….03—05</p><p>　　第一節(jié).機(jī)床的形狀分析………………………………………………….............03</p>

3、<p>　　第二節(jié)機(jī)床的型號(hào)…………………………………………………………...........04</p><p>　　第二章電火花機(jī)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件………………………………………………..06</p><p>　　第一節(jié)滾珠絲杠副分析………………………………………………………..07</p><p>　　第二節(jié)滾珠絲杠副的代號(hào)及編號(hào)規(guī)則……………………

4、…………………..14</p><p>　　第三章滾珠絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算………………………………………...……...16</p><p>　　第一節(jié)滾珠絲杠副螺母副的特點(diǎn)…..................................................................16</p><p>　　第二節(jié)滾珠絲杠的標(biāo)準(zhǔn)和精度選擇……

5、……………………………………..20</p><p>　　第三節(jié)滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………..…20</p><p>　　第四節(jié)滾珠絲杠的支承………………………………………………………..21</p><p>　　第五節(jié)滾珠絲杠螺母副的選擇步驟…………………………………………..23</p><p>　　第四章滾珠

6、絲杠參數(shù)的分析與計(jì)算………………………………………………..23</p><p>　　第一節(jié)滾珠絲杠的選用方式………………………………..…………………23</p><p>　　第二節(jié)滾珠絲杠支承方式的選用……………………………………………..25</p><p>　　第三節(jié)本設(shè)計(jì)中絲杠參數(shù)的校驗(yàn)………...…………………………………...26</p>

7、<p>　　第五章翻譯部分（translation of the WEDM）……………………………….26—55</p><p>　　總結(jié)及鳴謝………………………………………………..…………………………56</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………….……………………………….56</p><p>　　緒 論<

8、/p><p>　　電火花加工技術(shù)（EDM）是一種把電能用來轉(zhuǎn)換成熱能來加工的一種新技術(shù)，它是靠熱能來融化工件從而使工件得到有效的尺寸從而與傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)有了本質(zhì)的區(qū)別，在加工精度上有著無(wú)法比擬的差距。</p><p>　　本書主要介紹電火花機(jī)床主軸頭里零件的設(shè)計(jì)等，但主軸頭里滾珠絲杠將是本書的要點(diǎn)，從滾珠絲杠的設(shè)計(jì)到最后的校合書上都一一講明，至于其他電方面的系統(tǒng)與零件本書只是略有提及。&l

9、t;/p><p>　　滾珠絲杠在電火花中的主要作用是把伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電極的直線運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)滾珠絲杠的尺寸和形狀公差要求比較高，本書基本上涉及到絲杠的各個(gè)技術(shù)要求，從形狀的分析到零件材料的選擇和熱處理等等，希望本書的出現(xiàn)能給讀者帶來實(shí)質(zhì)上的幫助。</p><p>　　由于編者水平有限，書中難免有不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。</p><p><b>　　編者

10、 于</b></p><p><b>　　二零零八年三月</b></p><p>　　第一章機(jī)床的形狀分析及型號(hào)</p><p>　　第一節(jié).機(jī)床的形狀分析;</p><p>　　如圖1-1所示為最常見的電火花穿孔機(jī),它包括主機(jī)、電源箱、工作液循環(huán)系統(tǒng)、如果采用液壓伺副服系統(tǒng)，則應(yīng)該還包括液壓系統(tǒng)，共四大部

11、分組成.但兼于本設(shè)計(jì)趨向于機(jī)械傳動(dòng)所以本書只在于表達(dá)滾珠絲杠傳動(dòng)部分.</p><p>　　主機(jī)用于支撐工具電極和工件間相對(duì)的位置,并實(shí)現(xiàn)電極在加工過程中穩(wěn)定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng).主機(jī)主要由床身、立柱、主軸頭、工作臺(tái)及潤(rùn)滑系統(tǒng)組成.電源箱包括脈沖電源,自動(dòng)控制系統(tǒng)和其他電氣控制系統(tǒng)組成</p><p>　　電火花機(jī)床是靠帶電電極與工件間通過一定的間隙(0.01～0.5mm)放電使高壓電流擊穿絕緣介質(zhì)

12、使介質(zhì)電離導(dǎo)電產(chǎn)生瞬間的高溫把金屬材料逐步去除,所以放電的間隙對(duì)工件加工的精度有著絕對(duì)的影響,而這方面主要取決于主軸頭里滾珠絲杠的精度.</p><p><b>　　第二節(jié)機(jī)床的型號(hào)</b></p><p>　　本節(jié)主要介紹電火花機(jī)床的型號(hào)及選用方法;</p><p>　　我國(guó)早期生產(chǎn)的電火花機(jī)床主要采用RC﹑RLC﹑和電子管等窄脈沖電源分別命

13、名為D61系列,但80年代以后開始大批使用晶體管脈沖電源電火花機(jī)床既可以用來做穿孔加工也可以用來做成型加工故1985年起國(guó)家機(jī)械部把電火花機(jī)床定名為D71系列,具體型號(hào)表示方法如下:</p><p>　　D(電火花加工機(jī)床)71(穿孔成型加工機(jī)床)32(工作臺(tái)寬度)</p><p>　　表（1.1）電火花穿孔加工機(jī)床主參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外主要電火

14、花穿孔成型機(jī)床的型號(hào)往往會(huì)加上本廠的廠名及其他代號(hào)，每個(gè)廠的型號(hào)都不是統(tǒng)一的，在細(xì)節(jié)上因廠而異但是主體上是相差不遠(yuǎn)的，只是在主標(biāo)準(zhǔn)的前后添上各自的廠標(biāo)。</p><p>　　第二章電火花機(jī)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件</p><p>　　滾珠絲杠在電火花機(jī)床中是把伺服電機(jī)轉(zhuǎn)化成電極軸的直線運(yùn)動(dòng)所以一個(gè)電火花機(jī)床的性能指標(biāo)很大程度上依賴與主軸伺服電機(jī)相連接的滾珠絲杠的精度。（見CAD圖2-1）39<

15、;/p><p>　　滾珠螺旋的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合圖（2-2）如下；</p><p>　　滾珠絲杠副不僅具有上述優(yōu)點(diǎn)以外還因?yàn)樗鬂L動(dòng)軸承一樣可作為配套元件模塊化生產(chǎn)因此其型號(hào)也比較繁多。</p><p>　　第一節(jié)滾珠絲杠副分析</p><p>　　早在19世紀(jì)末就發(fā)明了滾珠絲杠副，但很長(zhǎng)一段時(shí)間未能實(shí)際應(yīng)用，因制造難度太大。世界上第一個(gè)使用滾珠絲杠

16、副的是美國(guó)通用汽車公司薩吉諾分廠，它將滾珠絲杠副用于汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。1940年，美國(guó)開始成批生產(chǎn)用于汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠副，1943年，滾珠絲杠副開始用于飛機(jī)上。精密螺紋磨床的出現(xiàn)使?jié)L珠絲杠副在精度和性能上產(chǎn)生了較大的飛躍，隨著數(shù)控機(jī)床和各種自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展，促進(jìn)了滾珠絲杠副的研究和生產(chǎn)。從50年代開始，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家中，滾珠絲杠副生產(chǎn)廠家如雨后春筍般迅速出現(xiàn)，例如：美國(guó)的WARNER-BEAVER公司、GM－SAGINAW公司；

17、英國(guó)的ROTAX公司；日本的NSK公司、TSUBAKI公司等。我國(guó)早在50年代末期開始研制用于程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠副。40多年來，由于滾珠絲杠副具有高效率、高精度、高剛度等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航天、航空、核工業(yè)等領(lǐng)域。現(xiàn)在，滾珠絲杠副已成為機(jī)械傳動(dòng)與定位的首選部件。滾珠絲杠副的發(fā)展主要在以下幾方面。</p><p>　　1　滾珠絲杠副的種類</p><p>　　由于滾珠絲杠副的

18、使用不斷普及，使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)滾珠絲杠副的要求也越來越多，普通規(guī)格的滾珠絲杠副已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了使用要求，如航天航空領(lǐng)域、小型精密測(cè)試裝置、電子儀器以及半導(dǎo)體裝置等基本上都需要公稱直徑d0≤12mm，導(dǎo)程Ph=0.5～2.5 mm的微型滾珠絲杠副。日本NSK公司已開發(fā)出公稱直徑d0=4mm，導(dǎo)程Ph=0.5mm的世界最小導(dǎo)程微型滾珠絲杠副。半導(dǎo)體插件裝置、小型機(jī)器人等需要微型大導(dǎo)程滾珠絲杠副，以滿足高速驅(qū)動(dòng)要求。本設(shè)計(jì)中滾珠絲杠的公稱直

19、徑定為35mm。 </p><p>　　隨著機(jī)械產(chǎn)品向高速、高效、自動(dòng)化方向發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控鍛壓機(jī)械、加工中心以及機(jī)電一體化自動(dòng)機(jī)械等，其進(jìn)給驅(qū)動(dòng)速度不斷提高，大導(dǎo)程滾珠絲杠副的出現(xiàn)，滿足了高速化的要求。日本NSK公司已開發(fā)出公稱直徑×導(dǎo)程為：15mm×40mm、16mm×50mm、20mm×60mm、25mm×80mm超大導(dǎo)程滾珠絲杠副，快速進(jìn)給

20、速度達(dá)180m/min?！　‖F(xiàn)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)上對(duì)滾珠絲杠副還沒有統(tǒng)一的分類，但各國(guó)一般是按以下原則進(jìn)行分類的，普通滾珠絲杠副一般指公稱直徑d0=16～100mm，導(dǎo)程Ph=4～20mm，螺旋升角φ＜9°?！　∥⑿蜐L珠絲杠副指公稱直徑d0≤12mm的滾珠絲杠副。對(duì)于導(dǎo)程Ph≤3mm的滾珠絲杠副稱為微型小導(dǎo)程滾珠絲杠副，螺旋升角φ＞9°的滾珠絲杠副稱為微型大導(dǎo)程滾珠絲杠副?！　〈髮?dǎo)程滾珠絲杠副指公稱直徑d0≥16mm，

21、螺旋升角17°≥φ＞9°或?qū)С蘢0≤Ph≤d0的滾珠絲杠副，對(duì)于螺旋升角φ＞17°稱為超大導(dǎo)程滾珠絲杠副?！　≈匦蜐L珠絲杠副指公稱直徑d0≥125mm的滾珠絲杠副。</p><p><b>　　2　滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表

22、)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒有本質(zhì)區(qū)別，只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸?。煌庋h(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。圖2-3　滾珠絲杠副組成框架</p><p>　　目前，滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種，但比較常用的主要有(圖2，附表)：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)；外循環(huán)結(jié)構(gòu)；端蓋結(jié)構(gòu)；蓋板結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖2-4　滾珠絲杠副主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)反

23、向器的形狀有多種多樣，但是，常用的外形就是圓形和橢圓形。由于圓形滾珠反向通道較短，因此，在流暢性上不如橢圓形結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在，最好的反向器結(jié)構(gòu)為橢圓形內(nèi)通道結(jié)構(gòu)，由于滾珠反向不通過絲杠齒頂，類似外循環(huán)結(jié)構(gòu)，因此，消除了絲杠齒頂?shù)菇钦`差給滾珠反向帶來的影響。但由于制造工藝較復(fù)雜，影響了這種結(jié)構(gòu)的推廣。</p><p>　　3　滾珠絲杠副精度 </p><p>　　過去，為了獲得高的定位精度，主要通

24、過提高滾珠絲杠副本身的精度來實(shí)現(xiàn)，因此，對(duì)滾珠絲杠的導(dǎo)程累積誤差要求很高，給滾珠絲杠副的制造帶來困難，使?jié)L珠絲杠副的生產(chǎn)成本加大。特別是高精度滾珠絲杠副，只有通過數(shù)控螺紋磨床或激光反饋螺紋磨床加工才能達(dá)到。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們掌握了數(shù)控補(bǔ)償技術(shù)，因而，不需要很高精度的滾珠絲杠副，也能獲得高的定位精度。為了適應(yīng)數(shù)控補(bǔ)償技術(shù)的要求，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3408-3-1992以及部頒標(biāo)準(zhǔn)JB3162.2-92都對(duì)滾珠絲杠副的行程變動(dòng)量作了要

25、求，如有效行程內(nèi)行程變動(dòng)量、任意300mm行程內(nèi)行程變動(dòng)量、2π弧度內(nèi)行程變動(dòng)量。其目的就是要控制滾珠絲杠副行程誤差的直線性，也即滾珠絲杠副行程誤差線性化。為數(shù)控誤差補(bǔ)償創(chuàng)造條件。</p><p><b>　　4　滾珠絲杠副性能</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)滾珠絲杠副的要求也越來越高，為了使機(jī)械產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)高的定位精度且能平穩(wěn)運(yùn)行，這就要求

26、滾珠絲杠副不但有高的精度，而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。滾珠絲杠副運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，主要取決于滾珠絲杠副預(yù)緊轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)量，不同轉(zhuǎn)速下滾珠絲杠副的滾珠鏈運(yùn)動(dòng)的流暢性不同，因此，滾珠絲杠副的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩也不相同。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3408－3－1992以及部頒標(biāo)準(zhǔn)JB3162.2－92規(guī)定了在轉(zhuǎn)速為100r/min時(shí)，滾珠絲杠副預(yù)緊轉(zhuǎn)矩的允差?！　∮捎诖嬖诩庸ふ`差，如：滾珠絲杠中徑尺寸全長(zhǎng)不一致，絲杠、螺母的導(dǎo)程誤差，絲杠與螺母的滾道齒形誤差以及螺紋滾道

27、的粗糙度等，使?jié)L珠絲杠副的動(dòng)態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩在絲杠螺紋全長(zhǎng)上是不恒定的，這直接影響驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的平穩(wěn)性，因而也影響滾珠絲杠副的定位精度。因此，滾珠絲杠副預(yù)緊轉(zhuǎn)矩變動(dòng)量的大小是反映滾珠絲杠副性能好壞的重要指標(biāo)。　　近幾年來，人們對(duì)滾珠絲杠副的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩變動(dòng)量的大小開始重視起來，以前人們只重視滾珠絲杠副綜合行程誤差曲線，現(xiàn)在也開始重視滾珠絲杠副預(yù)緊轉(zhuǎn)矩的曲線。因?yàn)橛辛诉@兩條曲線，滾珠絲杠副的性能就能很好地反映出來?！　榱藵M足上述要求，北京機(jī)床研究

28、所先后研</p><p>　　第二節(jié)滾珠絲杠副的代號(hào)及編號(hào)規(guī)則</p><p>　　根據(jù)ZBJ51004-89《滾珠絲杠副參數(shù)》和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的有關(guān)文件標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)滾珠絲杠副的參數(shù)代號(hào)、特征代號(hào)及滾珠螺紋旋向代號(hào)做了如下規(guī)定：</p><p><b>　　一.代號(hào)</b></p><p><b>　　1

29、.參數(shù)代號(hào)</b></p><p><b>　　表2-3參數(shù)代號(hào)</b></p><p><b>　　2.特征代號(hào)</b></p><p>　　特征代號(hào)包括循環(huán)方式代號(hào)、預(yù)緊代號(hào)、負(fù)荷滾珠總?cè)?shù)代號(hào)、精度等級(jí)代號(hào)及螺紋旋向代號(hào)等，具體見下圖：</p><p>　　表格 1循環(huán)方式代號(hào)

30、 表格2 預(yù)緊方式代號(hào) </p><p>　　表格3 負(fù)荷滾珠圈數(shù)代號(hào) 表格4 精度等級(jí)代號(hào) 表格5 螺紋旋向代號(hào)</p><p>　?。?）滾珠螺紋的代號(hào) </p><p>　　起代號(hào)用“GQ”表示，標(biāo)注在公稱直徑

31、前如</p><p><b>　　GQ50×8-3</b></p><p>　　二，滾珠絲杠副的型號(hào)</p><p>　　滾珠絲杠副的型號(hào)按以下格式編寫：</p><p>　　標(biāo)記示例：CMD50-3.5-3表示為插管埋入式外循環(huán)（CM）雙螺母墊片預(yù)緊片預(yù)緊（D）的滾珠絲杠副負(fù)荷滾珠總?cè)?shù)為3.5圈，精度等級(jí)為

32、3級(jí)，螺旋方向?yàn)橛倚?lt;/p><p>　　為了表示滾珠絲杠副的全長(zhǎng)和螺紋長(zhǎng)度，一般在滾珠絲杠副型號(hào)下用絲杠全長(zhǎng)×螺紋長(zhǎng)度表示：</p><p>　　CMD50-3.5-3/2200×1800表示絲杠的長(zhǎng)度為2200，螺紋長(zhǎng)度為1800。</p><p>　　第三章滾珠絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算</p><p>　　第一節(jié)滾珠絲

33、杠螺母副的特點(diǎn)</p><p>　　滾珠絲杠螺母副是一種低摩擦、高精度、高效率的機(jī)構(gòu)。滾珠絲杠螺母副其它特點(diǎn)如下：</p><p>　　運(yùn)動(dòng)極靈敏，低速時(shí)不會(huì)出現(xiàn)爬行； </p><p>　　可以完全消除間隙并可預(yù)緊，故有較高的軸向剛度，反向定位精度高； </p><p>　　滾珠絲杠螺母副摩擦系數(shù)小，無(wú)自鎖，能實(shí)現(xiàn)可逆?zhèn)鲃?dòng)； </p&

34、gt;<p>　　滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方式一般分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種，如圖7.3所示。 </p><p>　　圖7.3 滾珠絲杠螺母副</p><p>　　預(yù)緊是指它在過盈的條件下工作，把彈性變形量控制在最小限度。滾珠絲杠多采用雙螺母調(diào)隙結(jié)構(gòu)。用雙螺母加預(yù)緊力消除軸向間隙時(shí)，必須注意：預(yù)緊力不宜過大或過小，要特別減小絲杠安裝部分和驅(qū)動(dòng)部分的間隙。</p>&

35、lt;p>　　雙螺母調(diào)隙結(jié)構(gòu)分為螺紋式、墊片式和齒差式等，如圖7.4所示。</p><p>　　滾珠絲杠的主要技術(shù)參數(shù)如圖7.5所示。</p><p><b>　　1) 名義直徑D0</b></p><p>　　滾珠絲杠的名義直徑D0是滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)，包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑。它是滾珠絲杠螺母副的特征尺寸。名義直徑與承載能

36、力有直接關(guān)系，D0越大，承載能力和剛度越大。</p><p><b>　　2) 基本導(dǎo)程Ph</b></p><p>　　導(dǎo)程是絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。導(dǎo)程的大小是根據(jù)機(jī)床的加工精度要求確定的。導(dǎo)程過小勢(shì)必使?jié)L珠直徑變小，滾珠絲杠螺母副的承載能力亦隨之減小。</p><p><b>　　3) 滾珠直徑d0&l

37、t;/b></p><p>　　一般取d0=0.6Ph</p><p>　　4) 滾珠的工作圈數(shù)j和工作滾珠總數(shù)N</p><p>　　工作圈數(shù)j一般取2.5~3.5圈，而工作滾珠總數(shù)N以不大于150個(gè)為宜。</p><p><b>　　5) 列數(shù)K</b></p><p>　　要求工作圈數(shù)

38、較多的場(chǎng)合，可采用雙列或多列式螺母的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　圖7.5 滾珠絲杠的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第二節(jié)滾珠絲杠副的標(biāo)注和精度選擇</p><p>　　滾珠絲杠螺母副按其使用范圍及要求分為7個(gè)精度等級(jí)。1級(jí)精度最高，其余依次逐級(jí)遞減。數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)械可選用2、3級(jí)精度。本機(jī)床上則選用的是3級(jí)精度。</p><p>　

39、　第三節(jié)滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1) 額定動(dòng)載荷和額定靜載荷</p><p>　　額定動(dòng)載荷是指一批相同參數(shù)的滾珠絲杠螺母副，在n>=10r/min的相同工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)1000000轉(zhuǎn)后，90%的螺旋副(指螺紋滾道和滾動(dòng)體)不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕損傷所能承受的最大軸向載荷，定義為額定動(dòng)載荷Ca。</p><p>　　額定靜載荷是指把滾珠絲杠副在靜

40、態(tài)或低轉(zhuǎn)速(n<=10r/min)條件下，受接觸應(yīng)力最大的滾珠和滾道接觸面間產(chǎn)生的塑性變形量之和達(dá)到滾珠直徑0.0001倍時(shí)的最大軸向載荷，定義為額定靜載荷Ca0。在本設(shè)中由于滾珠絲杠應(yīng)用在主要承受軸向力的電火花機(jī)床上，所以這些參數(shù)顯得由為重要。</p><p>　　2) 滾珠絲杠副疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　滾珠絲杠應(yīng)根據(jù)其額定動(dòng)載荷選用。滾珠絲杠的當(dāng)量動(dòng)載荷為：</p

41、><p>　　Cm = Fm 3√L (N)</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　Fm---軸向工作載荷(N)，當(dāng)載荷按單調(diào)式規(guī)律變化，各種轉(zhuǎn)速使用機(jī)會(huì)相同時(shí)Fm=(2Fmax+Fmin)/3；</p><p>　　Fmax,Fmin---絲杠最大，最小軸向載荷(N)；</p><

42、;p>　　L---工作壽命，以106轉(zhuǎn)為1單位，L = 60nT/106；</p><p>　　n---絲杠轉(zhuǎn)速(r/min)；</p><p>　　T---使用壽命(H)，對(duì)數(shù)控機(jī)床可取 T = 15000h。</p><p>　　第四節(jié)滾珠絲杠的支承</p><p>　　滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，而徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。

43、其兩端支承的配置情況分為一端固定一端自由、兩端固定和一端固定一端浮動(dòng)，如圖7.6所示。</p><p>　　圖7.6 滾珠絲杠的支承配置a)一端固定一端自由 b)兩端固定 c)一端固定一端浮動(dòng)</p><p>　　a)所示是一端固定一端自由的支承形式。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向剛度低，適用于短絲杠及垂直布置絲杠，一般用于數(shù)控機(jī)床的調(diào)整環(huán)節(jié)和升降臺(tái)式數(shù)控銑床的垂直坐標(biāo)軸。</p>

44、<p>　　b)所示是一端固定一端浮動(dòng)的支承形式，絲杠軸向剛度與a)形式相同，絲杠受熱后有膨脹伸長(zhǎng)的余地，需保證螺母與兩支承同軸。這種形式的配置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難，適用于較長(zhǎng)絲杠或臥式絲杠。</p><p>　　c)所示是兩端固定的支承形式，絲杠的軸向剛度約為一端固定形式的4倍，可預(yù)拉伸，這樣既可對(duì)滾珠絲杠施加預(yù)緊力，又可使絲杠受熱變形得到補(bǔ)償，保持恒定預(yù)緊力，但結(jié)構(gòu)工藝都較復(fù)雜，適用于長(zhǎng)絲杠。

45、</p><p>　　滾珠絲杠所用軸承為接觸角為60度的角接觸球軸承和滾針-推力圓柱滾子組合軸承。</p><p>　　第五節(jié)滾珠絲杠螺母副的選擇步驟</p><p>　　計(jì)算最大的工作載荷； </p><p>　　計(jì)算最大動(dòng)載荷，對(duì)于靜態(tài)或低速運(yùn)轉(zhuǎn)的滾珠絲杠，需考慮最大靜載荷是否充分地超過了滾珠絲杠工作載荷； </p><

46、;p><b>　　驗(yàn)算剛度； </b></p><p><b>　　壓桿穩(wěn)定性核算。 </b></p><p>　　第四章滾珠絲杠參數(shù)的分析與計(jì)算</p><p>　　第一節(jié)滾珠絲杠的選用方式</p><p>　　縱上所述滾珠絲杠的優(yōu)點(diǎn)很顯然是可以應(yīng)用在電火花機(jī)床主軸上的，正如圖（1-1）所示

47、電火花機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)就是電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為主軸的直線進(jìn)給與退出，在本設(shè)計(jì)中運(yùn)用的是插管埋入式外循環(huán)雙螺母螺紋預(yù)緊的滾珠絲杠，因?yàn)橥庋h(huán)具有：滾珠在滾道內(nèi)返回平滑，傳動(dòng)平穩(wěn)而且可運(yùn)用多列的方式在點(diǎn)火花機(jī)床上承受大的軸向力。對(duì)采用內(nèi)嵌式的是因?yàn)樵陔娀鸹C(jī)床主軸頭里機(jī)械設(shè)備非常復(fù)雜，所以用來放置各個(gè)機(jī)械零件的空間也就變得小了，在要得空間小、精度又要非常高的情況下只有采用外循環(huán)內(nèi)嵌式的滾珠絲杠了；采用螺紋預(yù)緊是因?yàn)槁菁y預(yù)緊具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.通過

48、旋轉(zhuǎn)圓螺母將另一個(gè)螺母向外軸向位移，就相當(dāng)于拉預(yù)緊2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單滾道磨損時(shí)，可隨時(shí)調(diào)整，并且可人為的準(zhǔn)確調(diào)整。調(diào)整的距離可以理解為：</p><p>　　L=兩邊螺母的螺距×旋轉(zhuǎn)圈數(shù)</p><p>　　因此利用這種方式比較能方便地實(shí)現(xiàn)微量調(diào)節(jié)。</p><p>　　圖6-1本設(shè)計(jì)中滾珠絲杠的形狀</p><p>　　第二節(jié)滾珠絲杠支

49、承的選用</p><p>　　鑒于本書中設(shè)計(jì)之滾珠絲杠主要用于承受軸向力，所以運(yùn)用一端固定一端浮動(dòng)的支承形式比較適合其特點(diǎn)是：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2.絲杠的軸向剛度比兩端固定低.3.適用于較短豎立的絲杠，絲杠在受熱后有膨脹伸長(zhǎng)的余地，需保證螺母與兩支承同軸。</p><p>　　如圖6-2.所示最上端軸肩通過聯(lián)軸器與主軸電機(jī)相聯(lián)，并且軸頭下面的軸肩里通過滾動(dòng)軸承與機(jī)床床身相接，并且螺桿的下端軸肩也

50、是通過滾動(dòng)軸承與床身相接，所以在這里</p><p>　　影響電火花線切割加工工件表面質(zhì)量的因素很多，但只要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和科學(xué)的分類，就可以對(duì)這類復(fù)雜而且零亂的因素進(jìn)行控制與調(diào)配，從而改善和提高工件表面質(zhì)量。</p><p>　　3．電極絲損耗分析及措施</p><p>　　數(shù)控電火花線切割加工中，電極絲的損耗或斷絲嚴(yán)重影響其連續(xù)自動(dòng)操作的進(jìn)行，尤其是在高速走

51、絲電火花線切割中，因電極絲在加工中的反復(fù)使用，隨著電極絲損耗的增加，切縫越來越窄，不僅會(huì)使加工面的尺寸誤差增大；而且一旦在加工中發(fā)生斷絲，加工必須重新開始,這不僅花費(fèi)較多工時(shí)，而且影響加工的表面質(zhì)量。造成電極絲損耗或斷絲的原因及措施有：</p><p>　?。?）電極絲快速(8～10m／s)移動(dòng)時(shí)和導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊產(chǎn)生磨擦，引起導(dǎo)輪和導(dǎo)電塊磨損。長(zhǎng)期使用時(shí)，導(dǎo)輪V型槽底被電極絲拉出溝槽，導(dǎo)電塊長(zhǎng)期使用時(shí)，接觸電極絲的

52、一面也被拉出溝槽。由此造成導(dǎo)絲部位摩擦阻力增大、電極絲由于運(yùn)動(dòng)受阻而斷裂。</p><p>　　（2）切除材料發(fā)生偏移切除材料重量大時(shí)，在加工即將結(jié)束時(shí)容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)和位移，造成電極絲被卡斷。為此，可在工件和切除材料的平面上添加一塊經(jīng)過磨削的平面永久磁鋼，以利于切除材料在切割過程中保持固定位置。</p><p>　　（3）工件材料內(nèi)應(yīng)力過大線切割時(shí)，工件材料內(nèi)應(yīng)力的相對(duì)平衡狀態(tài)受到破壞，容易

53、造成切縫變窄而卡斷電極絲。</p><p>　?。?）電極絲損耗線切割加工中，在工件材料被蝕除、切割成型的同時(shí)，電極絲也會(huì)被放電腐蝕，即電極絲發(fā)生損耗。電極絲使用的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，絲徑變細(xì)且布滿顯微放電凹坑、抗拉強(qiáng)度下降，最終發(fā)生斷裂。一般來說，在測(cè)量絲徑比新絲減少0.03～O.05mm時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換新絲。</p><p>　?。?）電極絲疊繞電極絲應(yīng)均勻、整齊地繞在儲(chǔ)絲筒上。儲(chǔ)絲筒內(nèi)外圓不同

54、軸時(shí)會(huì)產(chǎn)生不平衡慣量，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生疊絲，導(dǎo)致電極絲斷裂。因此，儲(chǔ)絲筒必須經(jīng)過動(dòng)平衡校正。</p><p>　　除此之外，運(yùn)絲絲杠螺母副間隙太大；工件端面切割條件惡劣； 工作液選用不當(dāng)或者太臟；選擇脈沖電流、脈沖寬度過大；進(jìn)給速度過大等等都會(huì)引起電極絲損耗或斷絲，因此，為了防止出現(xiàn)斷絲故障，需要選擇合適的電參數(shù)、定期更換工作液、定期更換導(dǎo)輪、穩(wěn)定裝夾工件并選擇合理的切割路線等。</p><p&

55、gt;<b>　　英文翻譯：</b></p><p>　　Part of five translation</p><p>　　WEDM in some hard-to-cut materials, special and complex forms processing components than traditional machining method h

56、as obvious advantages, it is widely used in moulds, tools, aerospace and other manufacturing processing.      According to wire electrode movement in the way that WEDM into WEDM Fast silk and silk WE

57、DM walking, the two have different characteristics and applications. Fast wire WEDM its simple operation, and low cost advantages have been widely adopted. Online cutting process, </p><p>　　一. Machining Prin

58、ciple</p><p>　　1. Electrode wire and workpiece between pulse discharge machining;      2. Electrode wire along its axial movement for Wire;      3. Parts of the elec

59、trode wire in the X, Y plane for NC campaign.</p><p>　　二. NC WEDM features</p><p>　　1. Without forming electrode manufacturing workpiece material for less;      2. Easy proc

60、essing of complex shape of holes, microporous, Narrow;      3. Direct use of semi-finishing and finishing processing forming a quasi-regulatory generally do not regulate quasi-way conversion;  

61、    4. Only the graphical outline of the workpiece materials processing, graphics and outside the residuals can also use;      5. A high degree of automation, convenient operation, the

62、 processing cycle short, low c</p><p>　　三. NC WEDM Application</p><p>　　1. Apply to a variety of shapes Die.      2. Micro-machining can be contoured, narrow shape of the wo

63、rkpiece and complexity.      3. Processing model and molding tool.      4. PM-processing, Xiangpin cavity mode, drawing module, corrugated sheets forming die.    

64、  5. Machining of hard materials, cutting thin slices, cutting precious metal materials.      6. Cam processing, special gear.      7. Suitable for small quantities and vari

65、ety parts processing, and reduce production costs die, sho</p><p>　　四. NC WEDM Processing</p><p>　　1. Workpiece material selection      In order to produce a high dimensiona

66、l accuracy and surface quality good Wire products must be used by the workpiece material and meticulous consideration:      (1) Since different workpiece materials, melting point, gasification, therm

67、al conductivity, etc. is not the same, so in the same way even if the processing and have received the workpiece surface quality is not the same, it must be based on the actual needs of the surface quality of the workpie

68、ce ma</p><p>　　五. Common Problems in</p><p>　　1. Five discharge status     (1) Open (empty Pulse)      No breakdown discharge gap, the gap is greater than th

69、e voltage of 50 V, but there is no current gap flow for the empty state (td = ti).     (2) spark discharge (working pulse, or effective pulse)      Gap, good insulation properties, di

70、electric breakdown after working solution can be effectively thrown out, in addition to metal corrosion. Waveform characteristics are: voltage on the td, and Ie te waveform on the high-frequency oscilla</p><p&

71、gt;　　(4) electrode wire cutting line loss, in addition to the workpiece material is corrosion, cut-At the same time, wire electrode discharge will be corrosion, wear and tear is a wire electrode. Electrode wire used a lo

72、nger time, the wire diameter and filled with fine microstructure changed discharge pit, the tensile strength decreased, and ultimately fracture. Generally speaking, the new measurement wire diameter wire than 0.03 ~ O.05

73、mm reduction, should be the timely replacement of the new wire. </p><p><b>　　總結(jié)及鳴謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我定的題目看似簡(jiǎn)單但是到了實(shí)際操作的時(shí)候我才知道了它的難度，連在網(wǎng)上找這樣的參考資料都很少見，所以有很多地方都是我自己的新嘗試。同時(shí)我也覺得自己在機(jī)械上所學(xué)的

74、知識(shí)實(shí)在是太少了，特別是在最后機(jī)械效驗(yàn)部分顯得尤為突出，今后我將著手畫更多的精力于我的專業(yè)上面。</p><p>　　再次感謝您耐心地把這本書讀完，書上不佳的地方懇請(qǐng)?zhí)岢雠u(píng)并指正。同時(shí)也感謝我的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師和我的實(shí)習(xí)企業(yè)，他們?yōu)槲姨峁┝吮容^有價(jià)值的參考書籍和參考實(shí)物。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　數(shù)控電

75、火花加工 單巖、夏天主編 哈爾濱工業(yè)出版社</p><p>　　電火花加工技術(shù) 趙萬(wàn)生主編 哈爾濱工業(yè)出版社</p><p>　　數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)實(shí)踐指南 文懷興主編 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　機(jī)械基礎(chǔ) 倪森濤 無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><