（优秀毕业全套设计）半闭环数控车床液压传动与控制设计（整套下载）㊣精品文档值得下载

滑，低温度，热变形小。

机床纵向和横向运动均采用交流伺服电机，它们两者均直接采用消隙联轴器把电机与滚珠丝杠连接起来。

纵向驱动直接安装在纵向床身导轨之间。

电机采用直接配有脉冲解码器的，可以直接反应滚珠丝杠的精度。

机床采用节歇润滑系统对床身轨道，床鞍和滚珠丝杠等部件集中润滑。

机床卡盘采用液压控制。

液压夹紧油缸为高速卡盘液压缸。

卡盘为高速液压卡盘。

卡盘的松紧由控制面板上的按钮来控制。

机床尾座亦采用液压控制。

通过液压油来控制尾座套筒的进退，它是由控制面板上的按钮来控制的。

车床的床鞍溜板导轨上装有位的电动轨塔刀架，具有分度转位快，平稳可靠，无渗透等优点。

分度控制采用编码器和接近开关，电气设计上增加了双保险安全保护环节以确定电机的安全，换刀准确。

机床配有自动对刀仪，通过接触式传感器，可以快而准确的测出刀具安装时的偏差值，传输给计算机系统，在加工时可以进行刀具的自动补偿。

机床具有良好的扩展性，机床配有排屑器，实现自动排屑。

机床配有防护外壳。

机床数控系统配有日本系统。

.数控车床总体布局图部分主要部件名称窗玻璃精密滚珠丝杠轴尾架顶尖向拖板液压尾架向拖板通油管电动刀架排屑装置机壳移门带轮主轴张紧轮液压卡盘冷却泵源主轴箱减压阀主电机电气柜接头底板回转油缸油箱楔形带油箱部件同步带电动机液压站数控车床对液压系统的要求.液压控制的动作卡盘的松开，卡紧数控车床般用液压卡盘来夹紧工件。

液压卡盘通常都配备有未经淬火的卡爪，即所谓软爪。

软爪分为内夹和外夹两种形式，卡盘闭合时夹紧工件的软爪为内夹式软爪，卡盘张开时撑紧工件的软爪为外夹式软爪。

如图所示，软爪是以端面齿槽与卡爪座定位，通过螺钉和卡爪座中的型螺母，固定在卡爪座上。

液压卡盘工作时，通过改变在卡爪座上的位置来改变液压卡盘的夹紧尺寸。

.软爪.型螺母.卡爪座.卡盘体.支撑体图液压卡盘在加工批量较大的轴类或盘类零件时，为防止工件以加工表面，保证工件被夹持面和被加工面的同轴度要求，须将液压卡盘软爪的夹持面车削下。

车削内夹式软爪的传统方法如图所示，先在液压卡盘软爪内侧夹持个圆形支撑板来支撑软爪，然后再对软爪的夹持面进行车削加工，使软爪夹持面直径尺寸与工件被夹持部位直径尺寸大致相等。

为使软爪行程的中央部位成为夹持工件的位置，车削夹持尺寸不同的软爪就要用不同直径尺寸的支撑板，因此车削内夹式软爪前，需要准备多种不同尺寸的支撑板。

因为软爪内侧夹持有支撑板，软爪的夹持面不可能全部被车削加工，而且加工尺寸旦过量，就得更换新的支撑板对软爪重新进行加工。

车削软爪时，支撑板被夹持在软爪内侧，而液压卡盘实际工作时，工件却被夹持在软爪外侧。

由于软爪被支撑的位置不同，实际夹持工件时软爪夹持面将变成喇叭口形状，从而影响工件的可靠定位和夹紧。

尾座套筒的伸缩运动用于长轴类零件的加工以及钻孔扩孔等。

数控车床般有手动尾座和可编程尾座两种。

尾座套筒的动作与主轴互锁，即在主轴转动时，按尾座套筒退出按钮，套筒不动作。

只有在主轴停止状态下，尾座套筒才能退出，以保证安全。

.需要设计的内容液压系统图拟定液压系统原理图是液压系统设计的个重要步骤。

这步的工作就是根据主机要求的性能和执行元件的动作要求，正确选择基本回路，并将这些基本回路进行有机的组合，以形成完整的液压系统。

设计液压系统图要注意以下几个问题组合基本回路时，注意防止回路间可能存在的相互干扰。

要确保液压系统安全可靠液压系统运行中可能出现的不安全因素是多种多样的，如负载的异常变化操作人员的误操作等，所以必须考虑相应的安全回路或措施，确保人身和设备的安全。

液压系统设计应符合标准化系列化和通用化要求为缩短设计周期，降低成本，应尽量采用标准化元件，至少应使自行设计的元件减少到最低限度，且自行设计的元件其参数也应符合“三化”要求。

液压站装置图液压系统原理图确定之后，根据所选用的液压元件辅件，便可进行液压装置的结构设计。

液压装置的结构形式液压装置按配置形式可分为分散配置和集中配置两种。

分散配置是将液压系统的动力源控制及调节装置按主机的布局分散安装，主要用于行走机械。

这种形式的优点是节省安装空间，缺点是安装及维修较复杂。

集中配置将液压系统的动力源控制及调节装置集中安装在主机外，即集中设置所谓的液压站，主要用于固定设备。

这种形式的优点是装配及维修方便，缺点是单独设置液压站，占地面积较大。

液压元件的配置形式液压元件的配置形式可分为管式板式与集成配置三种。

管式配置将管式元件直接用管接头和油管连接，多用于分散装置系统。

这种形式安装麻烦，管路部分压力损失较大，但排除故障较容易。

板式配置将板式元件与其连接底板用螺钉固定在平板上，个元件之间的油路连接仍用管接头和油管，优点是元件拆装方便。

集成配置借用于种专用或通用的辅助件，将板式元件组合在起。

有箱体式集成块式和叠加式三种形式。

由于集成配置为无油管连接，节省了管接头和油管，减低了压力损失，且结构紧凑元件拆装方便，外形美观，所以在液压系统中广泛应用。

尾座设计尾座是卧式车床的重要附件，其主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。

数控卧式车床的尾座采用的是整体式结构，整体式结构尾座由尾座体套筒芯轴结构套筒液压测力装置尾座和套筒移动机构尾座和套筒夹紧与放松结构及液压装置等组成，芯轴结构选用高精度的进口轴承支承，动静刚度好，精度高。

套筒和尾座的移动均为机动，套筒和尾座的夹紧放松均采用碟形弹簧夹紧，液压放松的机动夹紧放松结构，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简单方便效率高。

其优点在于刚度高抗震性能好，精度高，精度保持性好，整体式尾座，将分体式尾座上下体合为个尾座整体，采用整体式箱形结构设计，经有限元分析计算，通过对尾座内部筋板的合理布置，提高了尾座的刚度和固有频率，尾座采用高强度低应力铸铁铸造，经良好的时效处理，热变形小，在承受最大工件重量和最大额定切削力的情况下。

尾座整体变形小，抗振性能好，满足数控卧式车床精度检验标准的要求。

结构更加简单优化合理，整体式尾座将分体式尾座上下体合为个尾座整体，取消了分体式尾座联结的定位键和把合螺钉，总零件数和标准件数更少，取消了分体式尾座上下体的配合加工面，取消了分体式尾座上下体的装配环节，加工装配工艺性更好，节约了加工装配总费用降低了尾座的总重量和总成本。

我设计的尾座的工作原理是尾座套筒尾座油压后座上都有油孔,尾座套筒和尾座活塞固定座通过螺钉连接在起，可以移动。

尾座油压后座尾座体和尾座活塞轴连接在起，固定不动。

尾座活塞轴尾座套筒和尾座活塞固定座形成个液压缸，并且分成两个腔。

当给尾座油压后座通液压油时，液压油通过油路进入尾座活塞轴上的个腔，在进入套筒孔的锥形腔内，此时压力增大，套筒带动顶尖向前移动。

反之，当液压油通过油路进入尾座活塞轴上的另个腔，此时向后退的压力增大，套筒带动顶尖向后移动。

液压控制部分的设计.基本方案的确定液压系统方案设计是根据主机的工作情况主机对液压系统的技术要求液压系统的工作条件和环境条件以及成本经济性供货情况等诸多因素，进行全面综合的设计，从而拟定出个各方面比较合理的可实现的液压系统方案。

其内容包括油路循环方式的分析与选择调速方案的分析与选择源形式的分析与选择回路的分析选择与合成油路循环方式的分析与选择液压系统油路循环方式分为开式和闭式两种，他们各自的特点及相互比较见表。

表开式系统和闭式系统的比较油路循环方式开式闭式散热条件较方便，但油箱较大较复杂，需要用辅泵来换油冷却抗污染性较差但可以用压力油箱或者油箱呼吸器来改善较好，但油液过滤要求较高系统效率管路压力损失较大，用节流调速时效率较低管路腰里损失较小，容积调速是效率较高限速制动形式用平衡阀进行能耗限速，用制动阀进行能耗制动，引起油液发热液压泵由电动机拖动时，限速及制动过程中拖动电能向电网输电，回收部分能量，即是再生限速和再生制动其他对泵的自吸性能要求高对主泵的自吸性能要求低油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。

般来说，凡是有较大空间存放油箱而且不需要另设散热装置的系统，要求结构尽可能简单的系统，才用节流调速和容积调速的系统，均宜采用开式系统。

在本设计中，油泵向两个执行元件系统供油而且功率较小，整个系统的结构也比较简单，所以本设计采用开式系统。

调速方案的分析与选择调速方案对主机的性能起到决定性的作用。

调速方案包括节流调速容积调速和容积节流调速三种。

选择调速方案时，应根据液压执行元件的负载特性和调速范围以及经济性能因素，最后选出合适的调速方案。

考虑到系统本身的性能要求和些使用要求以及负载特性，参照表，本设计决定采用容积节流调速。

表各种调速方式的性能比较主要性能节流调速容积调速回路容积节流调速回路带压力补偿阀的节流调速系统变量泵定量马达流量适应功率适应进油节流及回油节流旁路节流调速阀在进油路调速阀在旁油路及溢流节流调速回路负载特性速度刚度很差好较好好承载能力较差好较好好调速范围大小大较大大功率特性效率较低低较低最高较高高发热较大大较大最小较小小成本低较低高最高适应范围小功率轻载或者低速的中低压系统及工程机械非经常性调速场合大功率高速中高压系统负载变化小，刚度要大的中小功率，中压系统负载变化大速度刚度较大的中高压系统油路形式的分析和选择液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。

节流调速系统般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同事起到控制并稳定油源压力作用。

容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。

为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。

对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，般采用多泵供油或变量泵供油。

对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。

油液的净化装置是液压源中不可缺少的。

般泵的入口要装有过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。

为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他型式的过滤器。

根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热，冷却等措施。

本设计采用容积节流调速，所以使用变量泵供油。

液压回路的分析，选择与合成.系统般都必须设置的基本回路，包括调压回路，向回路，卸荷回路及安全回路等。

.系统的负载特性和特殊要求选择基本回路，在本系统中考虑到安全的要求，设置了背压回路，同时由于是两个执行元件先后动作，且顺序联动关系，所以设置了互不干扰回路。