毕业设计（论文）-高速电火花打小孔机床机械结构设计.docx

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1、东孙裕漆大学毕业设计高速电火花打小孔机床机械结构设计学生姓名：XXX专业班级：机械设计XXXX级X班指导教师：指讲师学院：机电工程学院东北林业大学毕业设计任务书高速电火花打小孔机床机械结构设计学生姓名：XXX专业班级：机械设计XXXX级X班指导教师:XX讲师学院：机电工程学院题目名称：高速电火花打小孔机床机械结构设计任务内容(包括内容、计划、时间安排、完成工作=与水平具体要求)1 .搜集资料：查阅图书馆，资料室的有关资料，对查阅的资料进行分类和标注，作为以后的撰写工作做基础。另外通过网络进行资料的收集，可以在期刊和有关的学术论文中学习相应的设计方法。2 .通过实习。将实习中所学到的知识运用到设

2、计中。通过对比，修正设计的中相应的参数。3 .利用自己所学的，如机械原理等知识进行机构及磨片的创新设计，利用机械设计知识进行零部件的设计以期待在老师的指导下取得设计的最佳方案4 .运用CAD等软件，完成产品的概念、外观、结构、零部件和总体设计，并完成虚拟装配。2.计划与时间安排：1)2013年12月05日2013年12月20日：调研、搜集文献资料。利用网络检索功能查找有关电火花打小孔机床的各方面资料。2) 2014年3月15日2014年3月30日：设计任务分析，确定电火花打小孔机床的主要参数查找并计算其他的相关参数，进行磨片齿形的创新设计及监测控制系统的设计，确定整体方案。3) 2014年4月

3、1日2014年5月15日：利用CAD软件来完成对电火花打小孔机床结构的平面绘制工作。4) 2014年5月16日2014年6月15日：编写设计说明书,对图纸进行最终的修改和完善，进行最终的答辩。其中：参考文献篇数：20篇以上说明书字数：8000字以上图纸张数：折合AO图纸4张，其中至少1张装配图专业负责人意见签名：年月日高速电火花打小孔机床机械结构设计摘要本次设计是对高速电火花打小孔机床的设计。在这里主要包括：Z轴传动系统的设计、机架工作台系统的设计、液态介质循环系统系统。这次毕业设计对设计工作的基本技能的训练，提高了分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造了一定条件。整机结构主

4、要由电动机产生动力通过联轴器将需要的动力传递到丝杆上，丝杆带动丝杆螺母，从而带动整机装置运动装置运动，提高劳动生产率和生产自动化水平。更显示其优越性，有着广阔的发展前途。本论文研究内容：(1)高速电火花打小孔机床总体结构设计。(2)高速电火花打小孔机床工作性能分析。(3)电动机的选择。(4)高速电火花打小孔机床的传动系统、执行部件及机架设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(6)运用计算机辅助设计，对设计的零件进行三维建模。(7)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词：高速电火花打小孔机床，联轴器，滚珠丝杠Asma11machinemechanica1structur

5、edesignofhigh-speede1ectricsparkAbstractThisdesignisthedesignofhigh-speede1ectricsparkpinho1emachine.Heremain1yinc1udes:Zaxistransmissionsystemdesign,theframeworksystemdesign,1iquidmediumcircu1ationsystem.Thegraduationdesignonthedesignofthebasicski11straining,enhancingtheana1ysisandtoso1veengineerin

6、gprob1ems,andcreateacertainconditionforgenera1mechanica1design.Thestructureismain1yproducedbythemotorpowerthroughthecoup1ingwi11needtotransferthepowertothescrewrod,thescrewroddrivesthescrewrodnut,whichdrivesthemotionmachinedevice,improve1aborproductivityandautomation1eve1ofproduction.Buta1soshowitss

7、uperiority,therearebroadprospectsforthedeve1opment.Theresearchofthisthesis:(1) asma11overa11structuredesignofhigh-speede1ectricsparkmachinetoo1.(2) ana1ysisofsma11ho1emachinetoo1workingperformanceofhighspeede1ectricsparkhit.(3) thechoiceofmotor.(4) transmissionsystem,executionunitandahighspeedEDMdri

8、11ingho1esonthemachine.(5) thedesignofcomponentsforthedesignca1cu1ationandcheck.(6) theuseofcomputeraideddesign,3Dmode1ingonDesignofparts.(7) todrawtheassemb1ydrawingandpartsassemb1ydiagramandpartsdiagramdesign.Keywords:highspeedEDMdri11ingho1esonthemachine,coup1ing,ba11screw目录VI1概述81.1 电火花加工简述81.2

9、电火花加工工作原理81.3 电火花加工特性81.4 电火花加工主要特点92高速电火花打小孔机床总体设计H2.1 总体概述112.2 技术参数113高速电火花打小孔机床Z轴机械结构设计123.1 确定脉冲当量123.2 滚珠丝杠螺母副的计算和选型123.2.1 精度的选择123.2.2 丝杠导程的确定123.2.3 最大工作载荷的计算123.2.4 最大动载荷的计算133.2.5 滚珠丝杠螺母副的选型133.2.6 滚珠丝杠副的支承方式143.2.7 传动效率的计算143.2.8 刚度的验算143.2.9 稳定性校核153.2.10 临界转速的验证153.3 步进电动机的选择163.4 丝杠轴的

10、校核173.5 键的校核183.6 轴承的校核193.7 直线滚动导轨副的计算、选择193.8 立柱的强度与刚度的计算224高速电火花打小孔机床液态介质循环系统的设计254.1 工件电极的设计254.2 电极材料254.3 电极的结构形式264.4 电极尺寸的确定275高速电火花打小孔机床的三维虚拟展示30结论35参考文献36致谢371概述1.1 电火花加工简述电火花加工是浸在液体中的另外的导电材料的特殊加工方法电腐蚀的电极之间的脉冲放电，也被称为放电加工或电蚀，英文简称EDM。1943,苏联学者蒂夫妇发明了电火花加工，用脉冲电源和控制系统的改进，并迅速发展。脉冲电源的最初使用的是一个简单的电

11、阻-电容电路。电阻电感电容回路50时间的改善。同时，还采用了脉冲发生器，一个长脉冲电源，提高去除效率，相对的工具电极损耗。其次是大功率电子管，闸流管，高频脉冲电源，使在提高生产率相同的粗糙度条件。60在一个晶体管和可控硅脉冲电源,提高能源效率和减少工具电极损耗，并扩大了粗、精加工的可调范围。70出现在低压和高压脉冲，多回路脉冲，脉冲可调的脉冲电源，表面粗糙度，加工精度和降低工具电极损耗和取得新进展。在控制系统方面，从最初简单的维持放电间隙，控制工具电极，微型计算机的发展，对电参数和非电参数的实时控制。1.2 电火花加工工作原理电火花加工时，工具电极和工件分别与脉冲电源的两极，并浸在液体中，或在

12、放电间隙的液体灌装。通过间隙自动控制系统控制工具电极对工件的间隙，当两个电极之间有一定的距离，两个电极施加的脉冲电压将工作液体击穿，产生火花放电。在微通道放电瞬间集中了大量的热量，温度可高达摄氏一万度，压力也很大，这使这一点工作表面局部微量金属材料立刻熔化，气化，并爆炸溅到工作流体，快速冷凝，形成金属的固体颗粒，是工作流体。然后对工件表面会留下一个小坑，放电痕迹，暂停，恢复绝缘状态的两个电极之间的工作流体。然后，在两个电极的另一点故障下的脉冲电压比较接近，火花放电，重复上面的过程。因此，虽然每个脉冲金属体积放电消融以每秒数千次的几十个，但由于脉冲放电的影响，可以去除更多的金属，具有一定的生产率

13、。在工具电极与工件之间的侵蚀条件下的恒流放电间隙，当工件金属，当工具电极与工件，最后处理相应的工具电极的形状。因此，只要对电极和工件和工具电极的形状类型之间的相对运动的变化，可以生产各种形状的。工具电极用导电性好，熔点高，易加工的耐电蚀材料，如铜，石墨，铜鸨和铝。在这个过程中，工具电极是有损的，但小于金属侵蚀量，甚至接近没有损失。工作液作为放电介质，但也发挥了作用，在冷却过程中，芯片。的工作流体是低粘度，闪点高，性能稳定的媒体，如煤油，去离子水和乳液。1.3 电火花加工特性1：电火花加工速度和表面质量模具电火花通常用于粗，精加工，文件的处理方法。粗加工的方式来实现高功率，低损耗，并且，在精加工

14、电极相对损耗，但总的来说，精加工余量少，因此电极的磨损也很小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或被忽略而不影响精度的要求。2：火花碳渣和渣电火花加工顺利在残炭和消除碳渣平衡条件。在实践中往往以消除在处理速度为代价的残碳，如高电压，使用结束时，静息脉等。排除碳渣的影响已加工表面形状的另一个原因是复杂的，使排屑路径不畅。只有积极创造良好的条件，采取一些方法来对症积极治疗。3：工件和电极损耗之间的火花电火花放电脉冲时间长，有利于降低电极损耗。电火花加工的粗加工一般采用长脉冲大电流放电加工速度快，电极损耗。在结束的时候，小电流放电必须降低放电脉冲时间，不仅增加了电极损耗，也降低了处理速度大大。电火花加工

15、是一种新的技术，从加工完全不同。随着工业的发展和科学技术的进步，高熔点，高硬度，高强度，高脆性，高粘度和高纯度的性能的新材料的出现。具有工作越来越要求的各种复杂的结构和特殊的技术，使传统的机械加工方法无法处理或难加工。因此，除了进一步发展和完善的加工方法的人，也能寻求新的加工方法。电火花加工方法能适应生产发展的需要，并表现出了许多优异的性能，故应用，得到了迅速的发展和广泛的应用。1.4 电火花加工主要特点1对普通切削方法加工难加工材料和复杂形状工件；2没有切削力的加工；3无毛刺和条纹缺陷；4工具电极材料不需比工件材料硬；5功率处理直接使用，容易实现自动化；6处理后的表面改性层，必须进一步去除中的一些应用；7在烟雾污染治理工作液的净化处理。电火花加工的主要目的是：模具和复杂形状的工件的孔和型腔加工；各种难加工硬脆材料，如硬质合金、淬火钢；深孔加工孔，异形孔，深槽，窄、切割片；各种异型工具处理，模型和螺纹环规工具和量规。电火花加工主要用于孔，模具型腔加工，已成为模具制造行业的领先的加工方法，提高模具行业的技术进步。电火花在3000以下零件号，模具冲压件更为经济合理。根据