毕业论文_钻镗两用组合机床液压系统控制设计.doc文档31页推荐下载 ㊣ 精品文档 值得下载

定液压缸主要尺寸计算最大流量需求拟定液压系统原理图速度控制回路的选择换向和速度换接回路的选择油源的选择和能耗控制压力控制回路的选择液压元件的选择确定液压泵和电机规格阀类元件和辅助元件的选择油管的选择油箱的设计液压系统性能的验算验算系统压力损失并确定压力阀的调整值油液温升验算总结致谢参考文献摘要钻镗两用组合机床液压系统控制设计，其实是对两刀具的进给系统进行设计。

当专用夹具对特殊工件装夹定位好后，工件的旋转运动刀具纵向进给运动，完成对工件钻孔扩孔的加工。

进给运动由液压系统控制，纵向液压缸控制两刀具快进工进快退的工况，横向液压缸控制两刀具的选择。

根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，拟定液压系统原理图，计算和选择液压元件。

所设计进给系统对调速范围低速稳定性有定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。

速度的换接稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。

此外，与所有液压系统的设计要求样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。

关键词进给系统液压系统原理图计算和选择液压元件绪论组合机床的设计任务组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。

此次设计的机床用于对工件从钻孔扩孔高精度孔加工液压系统设计。

工件装夹采用专用夹具，刀具的调整采用大小拖板，拖板由两个液压缸控制横向液压缸控制两刀具的调整纵向液压缸控制两刀具进给运动。

工作循环是，麻花钻快进工进快退横向液压缸调整扩孔钻后快进工进快退横向液压缸再调整好麻花钻，等待下个工作循环。

液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的直线运动，具体结构如图图组合机床根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围低速稳定性有定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。

速度的换接稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。

此外，与所有液压系统的设计要求样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠分析液压传动的优缺点液压与气压传动相对于机械传动来门新兴技术。

现今，采用液压传动的程度已成为衡量个国家工业化发展水平重要标志之。

如今发达国家生产的的工程机械的数控加工中心以上的自动生产线都采用了液压传动。

皆因液压传动拥有无与伦比的优点体积小，重量轻，结构紧凑。

运动比较平稳，能在低速下稳定运动，易于实现快速启动制动和频繁换向。

可在大范围内实现无级调速。

容易实现自动化，操纵方便。

易于实现过载保护且液压件能自行润滑，因此使用寿命较长。

由于液压元件已实现了标准化系列化和通用化，所以液压系统的设计制造使用都比较方便。

但液压传动仍具有很多缺点液压传动不能保证严格的传动比。

液压传动在工作过程中常有较多的能量损失。

液压传动对油温的变化比较敏感，它的工作稳定性容易受到温度变化的影响，因此不宜在温度变化很大的环境中工作。

为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求比较高，因此其造价较高，且对油液的污染比较敏感。

液压传动出现故障的原因较复杂，而且查找困难。

液压传动系统的机械部分设计液压传动系统的机械部分设计是液压机械设计的部分，它是根据主机对液压系统提出的要求，综合运用液压元件和液压回路基本知识的基础上进行的。

应从实际出发，吸取国内外先进的液压技术，力求设计出结构简单效率高质量好的液压传动装置。

液压系统设计的步骤大体如下明确设计要求进行工况分析与初步确定系统的主要参数拟定液压系统原理图计算和选择液压元件估算液压系统性能绘制工作图和编写技术文件。

在以上的设计步骤中，前项属于性能设计，它们相互影响相互渗透最后项属于结构设计，进行时须先查明液压元件的结构和配置形式，仔细查阅有关产品样本设计手册和资料。

设计的技术要求和设计参数设计参数的确定根据工件材料查阅机械加工工艺手册，得出钻孔的较合适的表面切削速度为从而计算出主轴的转速为由加工直径查阅工艺手册，得出加工每转进给量为从而计算出钻削缸的轴向进给速度为根据切削原理得出钻削力计算公式为扭矩轴向力查阅机械设计手册得故计算出在本工艺条件下的最大钻削扭矩及最大钻削轴向力为计算钻削缸受力。

钻削缸所受轴向力等于钻削轴向力加动力头的重量，应等于。

系统设计参数如表所示，动力滑台采用平面导轨，其静动摩擦系数分别为。

表设计参数参数数值切削阻力滑台自重快进快退速度工进速度最大行程工进行程启动换向时间液压缸机械效率工况分析确定执行元件金属切削机床的工作特点要求液压系统完成的主要是直线运动，因此液压系统的执行元件确定为液压缸。

分析系统工况在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。

工作负载工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。

已知启动换向时间为，工作台最大移动速度，即快进快退速度为，因此惯性负载阻力负载阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。

静摩擦阻力动摩擦阻力根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表所示。

表液压缸在各工作阶段的负载单位注此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。

确定系统主要参数初选液压缸工作压力所设计的大拖板在工进时负载最大，其值为，其它工况时的负载都相对较低，参考表按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法，初选横向液压缸的工作压力为。

确定液压缸主要尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。

通常利用差动液压缸活塞杆较粗可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。

这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积是有杆腔工作面积两倍的形式，即活塞杆直径与缸筒直径呈的关系。

工况负载组成负载值液压缸推力起动加速快进工进反向起动加速快退工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置定的背压通过设置背压阀的方式，选取此背压值为。

快进时液压缸虽然作差动连接即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接，但连接管路中不可避免地存在着压降，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取。

快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值。

工进时液压缸的推力计算公式为式中负载力液压缸机械效率液压缸无杆腔的有效作用面积液压缸有杆腔的有效作用面积液压缸无杆腔压力液压有无杆腔压力因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为液压缸缸筒直径为由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系因此活塞杆直径为，根据对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为，活塞杆直径为。

此时液压缸两腔的实际有效面积分别为工作进给采用调速阀调速，查产品样本，调速阀最小稳定流量，工进速度，则能满足低速稳定性要求。

计算最大流量需求大拖板在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为快进大拖板在快退过程中所需要的流量为快退大拖板在工进过程中所需要的流量为工进其中最大流量为快进流量为。

根据上述液压缸直径及流量计算结果，进步计算液压缸在各个工作阶段中的压力流量和功率值，如表所示。

表各工况下的主要参数值工况推力回油腔压力进油腔压力输入流量输入功率计算公式快进启动加速恒速工进快退起动加速恒速把表中计算结果绘制成工况图，如图所示。

拟定液压系统原理图根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围低速稳定性有定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。

速度的换接稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。

此外，与所有液压系统的设计要求样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。

速度控制回路的选择工况图表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。

虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单成本低。

该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速出口节流调速限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。

钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。

但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。

由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油液温升过高。

换向和速度换接回路的选择所设计多轴钻床液压系统对换向平稳性的要求不高，流量不大，压力不高，所以选用价格较低的电磁换向阀控制换向回路即可。

当横向液压缸调整好刀具时，纵向液压缸实现从快进工进快退的换向，快进时采用差动连接，选用二位三通电磁换向阀。

快退时选用三位四通电磁换向阀。

由前述计算可知，当工作台从快进转为工进时，进入液压缸的流量由降为，可选二位三通电磁换向阀来进行速度换接，以减少速度换接过程中的液压冲击，如图所