本文關(guān)鍵詞：循環(huán)單向走絲電火花線切割加工裝置研制

  更多相關(guān)文章： 電火花線切割 循環(huán)單向走絲 基于HTML5數(shù)控系統(tǒng) 脈沖電源 電極絲焊接

【摘要】：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的細金屬絲為電極,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)線切割機仍采用傳統(tǒng)的走絲方式和數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu),已遠不能滿足互聯(lián)網(wǎng)時代用戶對于制造的高精度、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。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)計并實現(xiàn)了循環(huán)單向走絲系統(tǒng),包括走絲機構(gòu)和導(dǎo)絲機構(gòu)。基于空間螺旋線形成原理,設(shè)計了由6根導(dǎo)絲桿組成的走絲機構(gòu)方案。采用了導(dǎo)絲桿軸套和空間交錯軸布局方案,構(gòu)建了新型走絲機構(gòu)三維模型并加工、裝配得到機構(gòu)原型樣機。提出雙平面導(dǎo)絲方案實現(xiàn)電極絲雙平面運動。設(shè)計了雙邊緊絲方式恒張力控制方法。對電極絲運動過程中可能存在的打滑問題進行建模分析,提出了防止打滑的技術(shù)措施;進行了打滑實驗分析,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+Java Script設(shè)計了運行在Web瀏覽器上的客戶端界面,實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)人機交互及數(shù)據(jù)處理功能。基于Raspberry Pi+嵌入式Linux操作系統(tǒng)設(shè)計了數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)器,實現(xiàn)機床運動控制及I/O控制。基于Web Socket設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)實時通信模塊,實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互。設(shè)計了數(shù)控代碼解釋器,基于單位弧長增量插補法設(shè)計了數(shù)控插補器,基于平均電壓檢測方法設(shè)計了放電狀態(tài)檢測模塊,設(shè)計了壓頻轉(zhuǎn)換電路模塊實現(xiàn)電極絲自動進給控制和短路回退功能。為了增強系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力,所有設(shè)計的I/O電路都使用光電隔離技術(shù)。設(shè)計了循環(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。利用脈沖信號控制板、放電功率板等完成了線切割加工脈沖電源的設(shè)計與搭建,并實現(xiàn)了電參數(shù)可調(diào)。設(shè)計了電極絲激光焊接方案,主要包括激光器及光路系統(tǒng)、氬氣保護裝置、焊接機構(gòu)和焊接控制器,最后搭建實驗平臺進行電極絲焊接實驗。最后,利用新型循環(huán)單向走絲線切割走絲系統(tǒng)、基于HTML5的線切割數(shù)控系統(tǒng)以及脈沖電源,搭建一個新型循環(huán)單向走絲線切割加工裝置,并通過加工實驗驗證了該加工裝置的可行性。
【關(guān)鍵詞】：電火花線切割 循環(huán)單向走絲 基于HTML5數(shù)控系統(tǒng) 脈沖電源 電極絲焊接
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG484
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 電火花線切割加工概述11-12
• 1.2 電火花線切割機床發(fā)展現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 單向走絲電火花線切割機床發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 往復(fù)走絲電火花線切割機床發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 電火花線切割走絲系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 線切割走絲技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 線切割走絲系統(tǒng)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀20-23
• 1.4.1 基于嵌入式Linux數(shù)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4.2 C/S到B/S結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)換22-23
• 1.4.3 基于Web技術(shù)的數(shù)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀23
• 1.5 課題研究意義23-24
• 1.6 課題研究內(nèi)容24-26
• 第二章 循環(huán)單向走絲電火花線切割走絲系統(tǒng)設(shè)計26-49
• 2.1 循環(huán)單向走絲電火花線切割加工裝置總體方案26-27
• 2.2 循環(huán)單向走絲電火花線切割走絲機構(gòu)設(shè)計27-37
• 2.2.1 循環(huán)單向走絲方式實現(xiàn)的可行性27-28
• 2.2.2 雙曲面上空間螺旋線形成原理28-29
• 2.2.3 循環(huán)單向走絲機構(gòu)簡化方案設(shè)計29-31
• 2.2.4 循環(huán)單向走絲機構(gòu)走絲原理31-32
• 2.2.5 循環(huán)單向走絲機構(gòu)具體方案設(shè)計32-34
• 2.2.6 主軸設(shè)計及校核34-37
• 2.2.7 循環(huán)單向走絲機構(gòu)實現(xiàn)37
• 2.3 導(dǎo)絲機構(gòu)設(shè)計37-43
• 2.3.1 導(dǎo)絲機構(gòu)的設(shè)計準則38
• 2.3.2 電極絲恒張力控制設(shè)計38-40
• 2.3.3 雙平面走絲方案設(shè)計40
• 2.3.4 高精度V型導(dǎo)輪40-41
• 2.3.5 導(dǎo)絲機構(gòu)總體方案設(shè)計及實現(xiàn)41-43
• 2.4 走絲機構(gòu)走絲過程打滑分析43-48
• 2.4.1 打滑模型建立43-44
• 2.4.2 實驗分析44-48
• 2.5 本章小結(jié)48-49
• 第三章 基于HTML5的循環(huán)單向走絲線切割數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計49-69
• 3.1 數(shù)控系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計49-51
• 3.2 基于WebSocket的網(wǎng)絡(luò)實時通信51-54
• 3.3 數(shù)控系統(tǒng)平臺搭建54-56
• 3.3.1 樹莓派上Linux操作系統(tǒng)安裝54-55
• 3.3.2 樹莓派GPIO控制55-56
• 3.4 基于HTML5的數(shù)控系統(tǒng)功能設(shè)計56-61
• 3.4.1 Web客戶端界面設(shè)計56-57
• 3.4.2 圖形文件處理及加工軌跡仿真57-58
• 3.4.3 數(shù)控代碼解釋器設(shè)計58-60
• 3.4.4 數(shù)控系統(tǒng)插補器設(shè)計60-61
• 3.5 放電狀態(tài)檢測及電極絲自動進給控制設(shè)計61-68
• 3.5.1 放電狀態(tài)檢測61-63
• 3.5.2 壓頻轉(zhuǎn)換方法63-65
• 3.5.3 數(shù)控系統(tǒng)基本功能實現(xiàn)65-67
• 3.5.4 光電隔離電路設(shè)計67-68
• 3.6 本章小結(jié)68-69
• 第四章 循環(huán)單向走絲線切割輔助功能模塊設(shè)計69-77
• 4.1 脈沖電源設(shè)計69-72
• 4.1.1 脈沖電源選擇及要求69-70
• 4.1.2 線切割加工電參數(shù)選擇70
• 4.1.3 脈沖電源搭建與測試70-72
• 4.2 電極絲激光焊接方案設(shè)計72-76
• 4.2.1 電極絲焊接方法72
• 4.2.2 電極絲焊接方案設(shè)計72-73
• 4.2.3 焊接機構(gòu)設(shè)計73-74
• 4.2.4 焊接控制器設(shè)計74-75
• 4.2.5 電極絲焊接實驗75-76
• 4.3 本章小結(jié)76-77
• 第五章 循環(huán)單向走絲線切割加工實驗驗證77-81
• 5.1 循環(huán)單向走絲線切割加工裝置搭建77-78
• 5.2 循環(huán)單向走絲線切割加工實驗78-80
• 5.2.1 加工實驗設(shè)計78-79
• 5.2.2 實驗結(jié)果與結(jié)論79-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 第六章 研究總結(jié)及展望81-83
• 6.1 研究成果81
• 6.2 創(chuàng)新點81
• 6.3 后續(xù)研究工作81-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果88-90

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孟憲旗;;如何有效選用電極絲[J];現(xiàn)代制造;2008年08期

2 朱寧;朱衛(wèi)根;汪喜旺;莊昌華;陸曉淳;;電極絲相關(guān)控制參數(shù)對單向走絲電火花線切割加工效果的影響[J];電加工與模具;2010年04期

3 郭勝;劉良瑞;康曉勇;耿紅正;;電火花線切割加工中電極絲的安裝[J];電加工與模具;2011年S1期

4 王德;;電火花線切割加工厚工件時電極絲振動問題研究[J];甘肅科技縱橫;2013年02期

5 張建國;;電極絲燒傷點的分析及解決措施[J];電加工;1990年05期

6 楊江龍;低速走絲線切割機走絲機構(gòu)故障分析及維修[J];電加工與模具;2000年06期

7 翟洪軍,任艷芳,劉正塤;復(fù)雜直紋面加工中電極絲中心軌跡的求取算法研究[J];電加工與模具;2004年04期

8 劉瑞已;電極絲及絲速和條紋對線切割的影響[J];機械工程師;2005年03期

9 董廣強;;新型電極絲恒張力控制系統(tǒng)的研究[J];新技術(shù)新工藝;2005年08期

10 程剛;韓福柱;馮之敬;曹鳳國;;微細電極絲的最優(yōu)張力控制[J];電加工與模具;2007年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張旭東;李謝峰;;電火花往復(fù)走絲線切割在高速加工中的電極絲壽命初步研究[A];第14屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

2 俄家齊;;電極絲的應(yīng)力與振動——精密線切割的理論研究之二[A];第六屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];1989年

3 黃�；�;劉正友;;中走絲電火花線切割機床電極絲損耗的補救措施[A];第15屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2013年

4 楊曉冬;滕慶;;移動熱源作用下電火花線切割加工電極絲三維溫度場模擬[A];第14屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

5 張明;王海濤;;高速走絲電火花線切割加工中絲損的原因與預(yù)防[A];2007年中國機械工程學(xué)會年會之第12屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

6 張明;王海濤;;高速走絲電火花線切割加工中絲損的原因與預(yù)防[A];2007年中國機械工程學(xué)會年會論文集[C];2007年

7 劉志東;李謝峰;李明明;;電火花線切割加工“單邊松絲”成因研究[A];第15屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2013年

8 徐中耀;梁延德;;線切割機電極絲張力對加工質(zhì)量的影響[A];第四屆全國電加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];1983年

9 寧光昌;;電極絲張力穩(wěn)恒的研究[A];第八屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

10 朱寧;朱衛(wèi)根;汪喜旺;莊昌華;陸曉淳;;電極絲相關(guān)控制參數(shù)對單向走絲線切割加工效果的影響[A];第13屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 湖北 余明英;NP-270復(fù)印機電極高壓故障檢修三例[N];電子報;2004年

2 湖南 何建軍;佳能復(fù)印機常見故障速修實例(二)[N];電子報;2011年

3 河南 吳日政;從打印樣張分析激光打印機的故障[N];中國計算機報;2001年

4 江蘇 房敏;施樂復(fù)印機的快速檢修[N];電子報;2005年

5 四川 鐘全德;從打印樣張分析激打故障[N];電腦報;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 范圣耀;高速走絲多次線切割電極絲動態(tài)特性及形位穩(wěn)定技術(shù)研究[D];江南大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭祥;多槽同步電火花線切割機床的研制[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

2 王志良;微細電火花定長補償方法下錐形電極形成的仿真實驗及平面加工方法研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 楊超;絞合電極絲電火花線切割基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

4 施文泰;高速往復(fù)走絲電火花線切割電極絲張力變化成因及均勻控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

5 余輝慶;循環(huán)單向走絲電火花線切割加工裝置研制[D];上海交通大學(xué);2015年

6 王笑;往復(fù)走絲線切割機床電極絲的振動分析[D];西華大學(xué);2009年

7 馬偉;電火花線切割加工電極絲損耗機理與實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 王忠偉;往復(fù)走絲電火花線切割機床電極絲振動控制研究[D];青島理工大學(xué);2014年

9 張恒;微細電極電火花磨削裝置及運絲系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

10 高毅;高速走絲電火花線切割機床電極絲高效低耗加工技術(shù)研究[D];貴州大學(xué);2009年

，

本文編號：1126318