摘 要
电火花加工技术是先进生产制造技术中的一个重要组成部分，是机械制造业中最广泛采用的机械切削和磨削加工的重要补充和发展。其最大特点是：工具和工件是非接触加工，加工中没有宏观的，因而可以用软的铜、石墨等材料加工任何硬度和强度的难加工金属材料；可以加工非常复杂的立体成型表面；可以加工低刚度、薄壁、深孔、微细孔等特殊精密零件。在各类模具制造业中，电火花加工技术是必不可少的关键技术。由于电火花加工技术是机电一体化技术，是机械、电工、电子、数控、自动控制、计算机应用等多门学科、专业知识的综合运用。
我的设计课题是DK7132数控电火花穿孔成型加工机床。DK为数控电加工机床，71为电火花穿孔，成型加工机床。32为机床工作台宽度。
此次设计包括机床的总体布局设计，主轴运动的设计，横向进给，纵向进給，回转方向运动的设计。其中还包括带轮的强度计算，滚珠丝杆校核，轴承寿命的验算。控制系统部分包括步进电机控制电路和脉冲电源电路，这是数控电火花加工机床的重点设计部分，也是难点。步进电机电路设计包括硬件电路设计和软件系统设计。详细说明了芯片的扩展、键盘显示器接口的设计等等。脉冲电源电路采用高低压复式脉冲电源，它是由晶体管及分立元件组成的电路，输出高低压复式脉冲，可以同时供给两个放电间隙加工，提高生产效率。
关键字：数控电火花加工、主轴运动、步进电机、脉冲电源
Abstract
The technology of electrical-discharge machining is an important part of advanced manufacture technology. And it is also an important complementarity and development of machine cutting and grinding machining in machine manufacture. The characteristic of electrical-discharge machining is that the tools and the work piece do not contact. There is no macroscopical cutting force. So we can use the material, such as soft copper and graphite, to machining metal materials regardless any rigidity and intension. The process is suited to the complicated solid molding surface. Electrical-discharge machining is also used for special precise part. In various tool making, the technology of electrical-discharge machining is the necessary key technology. Because the technology of electrical-discharge machining is the technology of mechatronics, and it is the integrate application of many subjects and professional knowledge , for example mechanism、electrician、electron、numerical control、auto control and computer application.
My design subject is DK7132 numerical control electrical-discharge perforation molding machining tool. DK means numerical control machining tool. 71 means electrical-discharge perforation molding machining tool. 32 means the width of tool’s worktable.
The design contains collectivity distribution design, principle axis design, landscape orientation feed design, portrait feed design, circumgyrate worktable design. It still includes intension calculation of gear wheel, the checking of ball bearing pole and the calculation of axis gearing life-span. The controlling system part contains the circuit of step-by-step electromotor control and the circuit of pulse electrical source. This part is the most important part of numerical control electrical-discharge machining tool, and it is very hard for me. The design of step-by-step electromotor control includes hardware circuit design and software system design. It explains the enlarging of CMOS chip and the design of keyboard display interface. The circuit of pulse electrical source uses high and low voltage pulse electrical source. The circuit is composed by transistor and unattached elements, it exports high and low voltage pulse, which can apply with two electrical-discharge interval and improve productivity.
Key words: Numerical control electrical-discharge machining, principle axis motion , step-by-step electromotor, pulse electrical source
前言
电火花加工技术是先进生产制造技术中的一个重要组成部分，是机械制造业中最广泛采用的机械切削和磨削加工的重要补充和发展。其最大特点是：工具和工件是非接触加工，加工中没有宏观的切削力，因而可以用软的铜、石墨等材料加工任何硬度和强度的难加工金属材料；可以加工非常复杂的立体成型表面；可以加工低刚度、薄壁、深孔、微细孔等特殊精密零件。在各类模具制造业中，电火花加工技术是必不可少的关键技术。由于电火花加工技术是机电一体化技术，是机械、电工、电子、数控、自动控制、计算机应用等多门学科、专业知识的综合运用。
我这次毕业设计的课题是DK7132数控电火花成型加工机床。数控电火花加工机床主要包括机械系统和控制系统两大部分。机械系统包括主轴运动，横向进给运动，纵向进給运动，回转运动。控制系统包括步进电机控制电路和脉冲电源电路。这是数控电火花加工机床的重点，也是难点。本说明书分别对这两个系统的设计、计算作了详细介绍，并对其结构设计及工作原理进行了论述，同时对相关工艺问题进行了探讨。
本次设计是在教授指导下，和同学共同合作完成的。本设计从2月9日开始，历时4个多月，我们经历了资料收集、设计方案论证及确定、图纸设计、说明书编写等过程。在这期间，我共完成手工A0图纸1张，计算机A0图纸5张，计算机A1图纸1张，二万字说明书一份。这次设计在机械设计与制造工艺等方面得到了锻炼，进一步巩固了专业知识，是大学四年所学知识的一次检验和总结。
由于时间仓促及本人水平限制，本设计必定存在诸多不足，望各位老师同学批评指正，提出宝贵意见。
目 录
一．电火花加工的基本知识………………………………………………1
(一)电火花加工的基本原理……………………………………………1
(二)电火花加工的特点和适用范围……………………………………2
二．总体方案设计…………………………………………………………5
三．机械系统的设计…………………………………………………… 10
(一)脉冲当量的选择………………………………………………… 10
(二)传动比的选定…………………………………………………… 10
(三)滚珠丝杆的选型和校核………………………………………… 11
(四)步进电机的选用………………………………………………… 13
(五)同步带的设计选用……………………………………………… 15
(六)回转工作台的设计……………………………………………… 17
四.控制系统的设计……………………………………………………… 29
(一) 控制系统总体方案的拟定………………………………………29
(二) 总控制系统硬件电路设计………………………………………29
(三) 控制系统的软件设计………………………………………… 45
(四) 脉冲电源……………………………………………………… 53
五.翻译……………………………………………………………………57
六.参考文献………………………………………………………………69
七.结束语…………………………………………………………………70
六．参考文献
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