慢走丝线切割机床走丝系统的研究与开发

作     者：陈玉娟 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于兆勤

授予年度：2007年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：低速走丝电火花线切割机床 走丝系统 机构设计 恒速恒张力控制 

摘      要：本文是结合低速走丝电火花线切割机床的开发而进行的研究，相对低速走丝线切割机床而言，走丝系统的重要性不言而喻，可以说低速走丝线切割机床就是围绕电极丝在做文章，走丝系统上的各个环节都体现了机床的水平与质量，走丝速度和张力控制是否合适，直接影响加工工件的表面质量。尤其是近年来，随着微细、高精度加工的需要，对低速走丝电火花线切割机床的走丝系统提出了更高的要求，因此研制走丝系统具有现实的意义。 本文在查阅了大量国内外相关低速走丝线切割加工文献的基础上，分析了电火花线切割加工的理论基础，综述了低速走丝线切割机床及其走丝系统的发展状况。在对走丝机构的工作原理进行分析和研究的基础上，提出了丝速采用步进电机开环控制，丝张力采用磁粉制动器加载式开环控制的整体设计方案;建立了以PC机为主控制单元，以基于PCI总线的运动控制卡和基于ISA总线的D／A输出卡建立的功能模块为转换输入输出，以磁粉制动器为张力执行元件、步进电机为丝速控制系统的执行元件的开环控制系统;分析了走丝控制系统主要组成元件的工作原理，建立走丝控制系统的数学模型，得出了张力控制系统的传递函数。 设计并制作了走丝系统的机械装置，在关键部件研制上，设计了张力轮和张力压紧轮之间的压紧力自动调节装置，以及收丝轮和收丝压力轮的压紧力调节装置。 设计并调试了控制系统的稳压电路、磁粉制动器的驱动电路，同时基于VB6.0编写了实时控制程序，实现了走丝系统的自动化控制。 对走丝系统内、外进行了参数设定后，对整个系统调试。经测试，走丝控制系统能够进行实时控制，证明本方案可行。