微細(xì)電火花加工裝置機(jī)械設(shè)計(jì)及電控柜溫度場(chǎng)仿真研究.pdf

1、電火花加工是一種非接觸式的、宏觀加工力很小的加工方式，這使其在微細(xì)軸、微小孔加工及微三維結(jié)構(gòu)制作方面顯示出了非常巨大的潛力。精密的微細(xì)電火花加工裝備是開展微細(xì)電火花加工技術(shù)研究的基礎(chǔ)。國(guó)外微細(xì)電火花加工機(jī)床已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用和商業(yè)銷售階段，但制造費(fèi)用仍非常昂貴。國(guó)內(nèi)微細(xì)電火花加工裝備的研制相對(duì)落后，而國(guó)外的機(jī)床對(duì)我國(guó)嚴(yán)格禁運(yùn)。因此，自主研制高性能的微細(xì)電火花加工裝備具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。微細(xì)電火花加工裝備的機(jī)械部分對(duì)其性能有著很大的影響，本文

2、將主要針對(duì)實(shí)用化的微細(xì)電火花加工裝備機(jī)械部分進(jìn)行研究。
　　本文首先分析了微細(xì)電火花加工的特點(diǎn)及其對(duì)加工裝備的要求，設(shè)計(jì)、研制出一套基于直線電機(jī)的微細(xì)電火花加工裝備。該系統(tǒng)采用了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控移動(dòng)工作臺(tái)，分辨率均為0.1μm，實(shí)現(xiàn)了加工系統(tǒng)的高精度、高速度、快速響應(yīng)；采用了高精度的主軸，徑向跳動(dòng)小于2μm，轉(zhuǎn)速1000～12700rpm。系統(tǒng)配備了機(jī)器視覺顯微系統(tǒng)，為微細(xì)加工的在線觀察、測(cè)量提供了有效手段。對(duì)電控柜中電

3、氣元件進(jìn)行合理的布局，設(shè)計(jì)出安裝方便、結(jié)構(gòu)緊湊的電控柜模型。
　　對(duì)機(jī)床靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行有限元分析。機(jī)床的靜態(tài)特性包括：機(jī)床的零部件和整機(jī)的靜態(tài)變形；而動(dòng)態(tài)特性，則包括固有頻率及其相應(yīng)的振型以及強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)的響應(yīng)等。經(jīng)過結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)后，在外加負(fù)載的作用下，機(jī)床最大變形達(dá)到精度要求。在模態(tài)分析中，得到系統(tǒng)前六階固有頻率和振型，計(jì)算得到的頻率和振源的頻率之間相差比較大，所以可以認(rèn)為在系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生共振。對(duì)電控柜內(nèi)溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真