大型梁柱复合式龙门电火花机床设计研究

【摘要】机床是制造业的“工作母机”,代表着一个国家制造业水平,从某种意义上讲,可以折射出一个国家的工业发展水平。高档数控机床对一个国家的航空航天、模具制造、科学研究、精密机械、高精医疗设备等领域,都具有不可替代的作用。近年来,随着我国国民经济建设和国防建设步伐加快,社会对高档数控机床的需求日益提高。高档数控机床受制于国外的格局仍会制约我国制造业整体水平提升,影响我国现代工业的发展进步,因此开发研制具有自主知识产权的大型电火花数控机床有着重要现实意义。研制大型电火花机床应首先解决机械结构设计问题,这是机床性能、精度和可靠性的基础与保证。本文摒弃常规电火花机床单悬臂牛头横梁结构,创新性的设计龙门横梁结构,保证机床整机结构布局合理,横梁部件结构刚性大幅提高,驱动系统的驱动性能得以改善。工作液槽是电火花机床重要的辅助装置,本文还从机械结构方面设计了一种适合大型龙门结构火花机的工作液槽。围绕本课题的核心问题,本文对大型电火花机床进行了有针对性的设计研究,主要完成如下工作：(1)从电火花成形加工对火花机的要求入手,设计一款适用于大型加工工件的电火花加工机床,根据技术需求对机床的整体布局方案进行了设计与研究,包括机床的床身结构,龙门架结构,主轴结构等。为了提高机床的加工效率选择了双龙门的布局形式,为了提高加工精度采用了横梁简支受力结构。总体来说,这是一款采用梁柱复合结构的双龙门大型电火花成形机床,并已申报国家发明专利。(2)工作液槽是电火花机床重要的辅助装置,是工作液循环系统的重要组成部分。通过对电火花机床工作液循环系统的介绍和研究,本文特别针对对本大型电火花成形机的工作需求,重点设计大型电火花机工作液槽的折叠门结构研究门的启动关闭、密封和自锁等关键技术,并为此申报国家发明专利。(3)对所设计的电火花成形机床的主要运动部件,如横梁、动立柱、主轴进行了详细设计分析。从大型结构件比刚度概念出发,对传统悬臂牛头结构和本文龙门结构两种大型电火花机床相关技术部件进行分析比较,验证了龙门结构的优越性。(4)通过对直线电机和旋转电机驱动的比较分析,本文对大型电火花机床的X、Y、Z三轴的驱动方式进行了选型研究,对其驱动结构进行了详细设计,对其中的X轴长跨距滚珠丝杠的振动问题进行了极限分析,提出了减振提速的可行性技术方案。
【作者】丰树礼；
【导师】李锻能；
【作者基本信息】广东工业大学，机械制造及其自动化（专业学位），2014，硕士
【关键词】大型电火花机床；梁柱复合式龙门；比刚度；工作液槽门；

【参考文献】
[1]周心怀,史浩,孙书滨,李俊英,刘明玲.综合地震属性分析在JZS油气田太古界变质岩潜山储层预测中的应用[J].石油地球物理勘探,2006,05:541-545+614+488.
[2]郝贺龙.胰岛素类似物的生物制备[D].东华大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[3]边伟.高含量GABA桑茶的制备及其品质研究[D].西南大学,食品科学,2014,硕士.
[4]杨奕堂.基于压缩感知理论的图像融合方法研究[D].西安电子科技大学,电路与系统,2012,硕士.
[5]何月顺,汤彬,丁秋林.基于Web的数据挖掘技术的应用研究[J].计算机系统应用,2005,05:59-62.
[6]李晓冲.小鼠NAFLD模型建立及Nrf2缺失对肝脏中CYP2A5表达的影响[D].东北农业大学,基础兽医学,2013,硕士.
[7]王丹洋.所有权保留制度研究[D].苏州大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[8]李文娟.新时期少儿美术教育的探索[D].淮北师范大学,美术学,2014,硕士.
[9]韩清明.电子制造企业供应链中断风险防范研究[D].北京交通大学,2013.
[10]姬昕.整合数字调度网络实现多种业务的综合接入[J].铁道通信信号.2006(01)
[11]孙栋平.基于AVR单片机的太阳光辐照测量装置研究[D].太原科技大学,控制工程,2013,硕士.
[12]古玉强.基层公安机关提升管理效能研究[D].云南财经大学,公共管理,2014,硕士.
[13]姜雨婷.大连大学社会实践基地建设研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[14]尹文艳.杭州市成套公租房室内空间设计研究[D].浙江理工大学,设计艺术学,2014,硕士.
[15]封丹.新媒体背景下高校德育与机制构建[D].苏州大学,思想政治教育,2012,硕士.
[16]韩秋.包头市九原区义务教育均衡发展研究[D].内蒙古师范大学,教育管理（专业学位）,2012,硕士.
[17]潘敢.论颜元的人本实践观[D].南京大学,中国哲学,2013,硕士.
[18]张世明.Yb：Y_xLu_(1-x)VO_4晶体的提拉法生长及热学性能研究[D].青岛大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[19]徐虹,林钟高,余婷,何亚伟.内部控制有效性、会计稳健性与商业信用模式[J].审计与经济研究,2013,03:65-73.
[20]李金龙,唐韶青,邹智元,王海潮,徐青.北京油鸡MSAP毛细管电泳荧光检测技术的建立[J].遗传,2014,05:495-502.
[21]温锦旺.村民自治进程中的乡村关系[D].福建师范大学,社会学,2004,硕士.
[22]曹聿明,罗国安,陈义景.用卡尔曼滤波器估计地震波强度[J].石油地球物理勘探,1991,04:409-418+546.
[23]孙潇.基于OpenCV的三维重建研究与实现[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2011,硕士.
[24]高宝.PbS，PbSe，PbS_xSe_(1_x)量子点的制备与光限幅性质研究[D].兰州大学,有机化学,2013,硕士.
[25]宣蓓蓓.在华外资银行品牌本土化研究[D].安徽大学,传播学,2013,硕士.
[26]傅绪哲.漫话消费品比较试验[J].中国质量技术监督.1999(09)
[27]凌云志,林焕滨,王小英.静电自组装法制备载金石墨烯基多功能复合纸[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会：纳米材料合成与组装[C].中国化学会:,2014:1.
[28]王小兵.试论重构基于大学主体的现代大学制度[J].现代阅读(教育版),2013,21:1-2.
[29]吴晓飞.AT富集序列特异性结合蛋白1（SATB1）在人膀胱移行细胞癌组织中的表达及其与上皮间质转化关系[D].华中科技大学,外科学,2013,硕士.
[30]郭会越.车体铝合金型材断面的声学优化[D].北京交通大学,2015.
[31]宋亚坤.构建基于EVA的企业管理财务架构[D].天津工业大学,企业管理,2003,硕士.
[32]KangYe.A Study of Fossilization in Non-english Majors’ Writing[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[33]赵玉铵.不共线三点确定面积最小椭圆及其在参数化中的应用[D].山东大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[34]吴大勇.新一代移动智能终端访问控制安全技术研究[D].宁波大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[35]薛素静,上官同英,孙江山.决策树技术在电信行业客户流失分析中的应用[J].成组技术与生产现代化,2005,02:32-34.
[36]朱嘉钢,王士同,杨静宇.鲁棒r-支持向量回归机中参数r的选择研究[J].控制与决策,2004,12:1383-1386.
[37]姜磊.高频隔离轻轨辅助变流器DC/DC变换器研究[D].西南交通大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[38]罗显刚.科技型事业单位改制问题研究[D].四川大学,行政管理,2003,硕士.
[39]韩晗.山东公共财政扶持农业产业化发展的现状与对策研究[D].山东大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[40]付一木,刘明波.求解多目标随机动态经济调度问题的场景解耦方法[J].电力系统自动化,2014,09:34-40.
[41]王玮.超高碳钢的贝氏体组织形成特征研究[D].天津理工大学,材料学,2013,硕士.
[42]周俊静,段建民.基于贝叶斯推理和证据理论的运动目标检测[J].系统工程与电子技术.
[43]范远远.中宁县土地利用总体规划实施评价研究[D].长安大学,农业资源利用（专业学位）,2014,硕士.
[44]许亦壮.DLCB公司外汇风险控制与防范研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[45]裴晓涵.高等院校与周边商业社区互动关系研究[D].南京航空航天大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[46]席爱民.电接触快速加热智能控制系统[J].冶金自动化,1993,04:15-18+56.
[47]刘逸佳.现代婚庆视觉设计中囍字的创新运用[D].苏州大学,艺术设计（专业学位）,2014,硕士.
[48]石顺中.基于OMAP的超声三维成像系统设计与实现[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[49]芦春江.网宿公司股票期权激励案例研究[D].厦门大学,工商管理,2014,硕士.
[50]付杰勤.产品定制ASP平台中产品信息组织研究[D].武汉理工大学,2005.