南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1頁共74頁1目錄引言（1）一總體方案設(shè)計(jì)（2）（一）總體方案的擬定（2）（二）主要技術(shù)參數(shù)的確定（2）二儲(chǔ)絲走絲部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）（一）儲(chǔ)絲走絲部件運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（3）1對(duì)高速走絲機(jī)構(gòu)的要求（3）2高速走絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)（4）（二）儲(chǔ)絲走絲部件主要零件強(qiáng)度計(jì)算（10）1齒輪傳動(dòng)比的確定（10）2齒輪齒數(shù)的確定（10）3傳動(dòng)件的估算（12）4齒輪模數(shù)估算（13）5.齒輪模數(shù)的驗(yàn)算（14）（三）儲(chǔ)絲走絲部件主要零件強(qiáng)度驗(yàn)算（16）1齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算（16）2主軸的驗(yàn)算（19）（四）主軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（21）1軸承配置形式（21）2主軸組件的調(diào)整和預(yù)緊（22）南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2頁共74頁2三進(jìn)給傳動(dòng)設(shè)計(jì)（22）（一）進(jìn)給傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（22）1脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定（22）（二）滾珠絲桿螺母副的型號(hào)選擇和滾珠絲桿的選型和校核（23）1滾珠絲桿螺母副的型號(hào)選擇（23）2滾珠絲桿的選型和校核（25）（三）步進(jìn)電機(jī)的選擇（28）1根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號(hào)(28)2啟動(dòng)矩頻特性校核(30)（四）進(jìn)給機(jī)構(gòu)支承設(shè)計(jì)（31）1螺桿的支承形式（31）2螺桿的支承方式（31）四數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（32）（一）高頻脈沖電源（32）（二）數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（33）(三)控系統(tǒng)硬件的電路設(shè)計(jì)（34）1單片機(jī)設(shè)計(jì)（34）2系統(tǒng)擴(kuò)展（38）3I/O口的擴(kuò)展（42）4顯示器的接口設(shè)計(jì)（48）5步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)（50）6光電隔離電路設(shè)計(jì)（57）南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3頁共74頁37部分控制程序（58）8其他接口電路設(shè)計(jì)（70）參考文獻(xiàn)（）謝辭（）摘要:電火花線切割加工（wire-EDM）是一種基于電火花加工技術(shù)的適應(yīng)性流程加工技術(shù)，它可以被用在具有二維到三維復(fù)雜形狀的而且是導(dǎo)電的原材料的加工上。電火花線切割加工最常見的應(yīng)用是在壓模、擠壓模、粉末冶金的鑄模和標(biāo)準(zhǔn)摸板的裝配工中。這樣就可以加工出以往依靠花費(fèi)很高磨床或昂貴的傳統(tǒng)意義上的電火花的電極來進(jìn)行加工的工件。由于電火花線切割加工技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械、電工、電子、數(shù)控、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多門學(xué)科、專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。我的設(shè)計(jì)課題是DK7732數(shù)控高速走絲電火花線切割機(jī)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。DK為數(shù)控電加工機(jī)床，77為電火花線切割機(jī)床，32為機(jī)床工作臺(tái)寬度。此次設(shè)計(jì)包括機(jī)床的總體布局設(shè)計(jì)，橫向進(jìn)給、縱向進(jìn)給設(shè)計(jì)，其中還包括齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，滾珠絲桿較核，軸承壽命的驗(yàn)算?？刂葡到y(tǒng)部分包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和脈沖電源電路，這是數(shù)控電火花加工機(jī)床的重點(diǎn)設(shè)計(jì)部分，也是難點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)電路設(shè)計(jì)包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。詳細(xì)說明了芯片的擴(kuò)展、鍵盤顯示器接口的設(shè)計(jì)等等。脈沖電源電路采用高低壓復(fù)式脈沖電源，它是由晶體管及分立元件組成的電路，輸出高低壓復(fù)式脈沖，可以同時(shí)供給兩個(gè)放電間隙加工，提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵字：數(shù)控高速電火花線切割加工、主軸運(yùn)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)、脈沖電源。南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第4頁共74頁4Abstract:Wireelectrical-dischargemachining(wire-EDM)isanadaptationofthebasicEDMprocess,whichcanbeuseforcuttingcomplextwo-and-three-dimensionalshapesthroughelectricallyconductingmaterials.Wire-EDMismostcommonlyusedforthefabricationofpressstampingdies,extrusiondies,powdercompositiondies,profilegages,andtemplates.Complicatedcutoutscanbemadeindifficult-to-machinemetalswithouttheneedforhigh-costgrindingorexpensiveshapedEDMelectrodes,Becausethetechnologyofwireelectrical-dischargemachiningisthetechnologyofmechatronics,anditistheintegrateapplicationofmanysubjectsandprofessionalknowledge,forexamplemechanism,electrician,electron,numericalcontrol,autocontrolandcomputerapplication.MydesignsubjectisDK7732numericalcontrolelectrical-dischargeperforationmoldingmachiningtool.DKmeansnumericalcontrolmachiningtool.77meanswireelectrical-dischargeperforationmoldingmachiningtool.32meansthewidthoftoolsworktable.Thedesigncontainscollectivitydistributiondesign,landscapeorientationfeeddesign,portraitfeeddesign,circumgyrateworktabledesign.Itstillincludesintensioncalculationofgearwheel,thecheckingofballbearingpoleandthecalculationofaxisgearinglife-span.Thecontrollingsystempartcontainsthecircuitofstep-by-stepelectromotorcontrolandthecircuitofpulseelectricalsource.Thispartisthemostimportantpartofnumericalcontrolelectrical-dischargemachiningtool,anditisveryhardforme.Thedesignofstep-by-stepelectromotorcontrolincludeshardwarecircuitdesignandsoftwaresystemdesign.ItexplainstheenlargingofCMOSchipandthedesignofkeyboarddisplayinterface.Thecircuitiscomposedbytransistorandunattachedelements,itexportshighandlowvoltagepulse,whichcanapplywithtwoelectrical-dischargeint