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設(shè)計一臺臥式鉆、 鏜組合機床液壓系統(tǒng)
1. 液壓系統(tǒng)用途 ( 包括工作環(huán)境和工作條件 ) 及主要參數(shù) :
1) 工作循環(huán) : ”快進—工進—死擋鐵停留—快退—原位停
止”。
組合機床動力滑臺工作循環(huán)
2) 工作參數(shù)軸向切削力 1 N, 移動部件總重 10000N, 工作循
環(huán)為 : ”快進——工進——死擋鐵停留——決
2、退——原位停止” 。行程長度為 0.4m, 工進行程為 0.1, 快進和快退速度為 0.1m/s,
工過速度范圍為 0.0003~0.005, 采用平導(dǎo)軌 , 啟動時間為 0.2s 。
要求動力部件能夠手動調(diào)整 , 快進轉(zhuǎn)工進平穩(wěn)、 可靠。
2. 執(zhí)行元件類型 : 液壓油缸
設(shè) 計 內(nèi) 容
1. 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖 ;
2. 選擇系統(tǒng)所選用的液壓元件及輔件 ;
3. 驗算液壓系統(tǒng)性能 ;
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4. 編寫計算說明書。
3、
目 錄
序言 : ......................................................5
1 設(shè)計的技術(shù)要求和設(shè)計參數(shù) 6
2 工況分析 6
2.1
確定執(zhí)行元件 . ............................................
6
2.2
分析系統(tǒng)工況 . ....................................
4、........
6
2.3
負載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制.............................
8
2.4
確定系統(tǒng)主要參數(shù)
2.4.1
初選液壓缸工作壓力 .....................................
9
2.4.2
確定液壓缸主要尺寸 . ....................................
9
2.4.3
計算最大流量需求 . .....................................
11
2.5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖
2.5.1
5、速度控制回路的選擇 12
2.5.2 換向和速度換接回路的選擇 . 12
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2.5.3
油源的選擇和能耗控制 . .................................
13
2.5.4
壓力控制回路的選擇 . ...................................
14
2.6 液壓元件的選擇
2.6.1 確定液壓泵和電機規(guī)格 16
2.6.2 閥類元件和輔助元件的選擇 . 17
2.6.3 油管的選擇 . 19
6、
2.6.4 油箱的設(shè)計 . 20
2.7 液壓系統(tǒng)性能的驗算
2.7.1 回路壓力損失驗算 22
2.7.2 油液溫升驗算 . 22
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序言
作為一種高效率的專用機床 ,
組合機床在大批、
大量機械
加工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 本次課程設(shè)計將以組合機床動力滑臺液壓系
統(tǒng)設(shè)計為例 , 介紹該組合機床液
7、壓系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計步驟
,
其中包括組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的工況分析、
主要參數(shù)確定、
液壓系統(tǒng)原理圖的擬定、
液壓元件的選擇以及系統(tǒng)性能驗算等。
組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)
, 配以按工件特定外形和加
工工藝設(shè)計的專用部件和夾具而組成的半自動或自動專用機床。
組
合機床一般采用多軸、
多刀、 多工序、 多面或多工位同時加工
的方式 , 生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。
組合機床兼有低成
本和高效率的優(yōu)點 , 在大批、 大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用 ,
并可用
以組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般采用多軸、
多刀、 多面、 多
工位同時加工
8、的方式 ,
能完成鉆、
擴、 鉸、 鏜孔、 攻絲、 車、
銑、 磨削及其它精加工工序 , 生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十
倍。液壓系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、
動作靈活、
操作方便、
調(diào)速
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范圍大、 可無級連讀調(diào)節(jié)等優(yōu)點 , 在組合機床中得到了廣泛應(yīng)用。
液壓系統(tǒng)在組合機床上主要是用于實現(xiàn)工作臺的直線運動
和回轉(zhuǎn)運動 , 如圖 1 所示 , 如果動力滑臺要實現(xiàn)二次進給 , 則動力滑臺要完成的動作循環(huán)一般包括 : 原位停止快進 I 工進 II 工進死擋鐵停留快退原位停
9、止。
1. 設(shè)計的技術(shù)要求和設(shè)計參數(shù)
工作循環(huán) : 快進 工進 快退 停止 ;
系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)如表 1.1 所示 , 動力滑臺采用平面導(dǎo)軌 , 其靜、動摩擦系數(shù)分別為 f s = 0.2 、 f d = 0.1 。
表 1 .1
設(shè)計參數(shù)
參 數(shù)
數(shù)
值
切削阻力 ( N)
1
滑臺自重 (N)
10000
10、
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快進、 快退速度 (m/min)
4.2
快進行程 ( mm)
200
工進速度 (mm/min)
50
工進行程 (mm)
30
加、 減速時間 ( s)
0.2
液壓缸機械效率
0.9
2. 工況分析
2.1. 確定執(zhí)行元件
金屬切削機床的工作特點要求液壓系統(tǒng)完成的主要是直線運動, 因此液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件確定為液壓缸。
2.2. 分析系統(tǒng)工況
在對液壓系統(tǒng)進行工況分析時
11、, 本設(shè)計實例只考慮組合機床
動力滑臺所受到的工作負載、 慣性負載和機械摩擦阻力負載 , 其它負載可忽略。
( 1) 工作負載 FW
工作負載是在工作過程中由于機器特定的工作情況而產(chǎn)生的
負載 , 對于金屬切削機床液壓系統(tǒng)來說 , 沿液壓缸軸線方向的切
削力即為工作負載 , 即
FW =1 N
( 2) 慣性負載
最大慣性負載取決于移動部件的質(zhì)量和最大加速度 , 其中最
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大加速度可經(jīng)過工作臺最大移動速度和加速時間進行計算。已知
12、
加、 減速時間為 0.2s, 工作臺最大移動速度 , 即快進、 快退速
度為 5m/min, 因此慣性負載可表示為
Fm
m v
G ?
v
10000
4.2 60
357.14N
t
g
t
9.8
0.2
(2-1)
( 3) 阻力負載
阻力負載主要是工作臺的機械摩擦阻力 , 分為靜摩擦阻力和動摩擦阻力兩部分。
靜 摩 擦 阻 力 F fs fs FN 0.2 10000 2000N
(2-2)
動 摩 擦 阻 力 F fd fd FN 0.1 10000 1000N
13、
(2-3)
根據(jù)上述負載力計算結(jié)果 , 可得出液壓缸在各個工況下所受到的負載力和液壓缸所需推力情況 , 如表 2.1 所示。
表 2 .1 液壓缸在各工作階段的負載
( 單位 : N)
工況
負載組成
負載值 F
總機械負載 F =F/ m
起動
F = F fs
N
2222.2N
加速
F = Ffd + Fm
1357.14N
1507.9N
快進
F = F fd
1000N
1111.1 N
工進
F = Ffd + Ft
13000 N
14444.4N
反向起動
F = F fs
N
2222.2 N
液壓課程設(shè)計臥式鉆鏜組合機床液壓系統(tǒng)樣本
