半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),半自動(dòng),液壓,專用,銑床,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 半自動(dòng)專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 通過(guò)對(duì)半自動(dòng)專用銑床液壓系統(tǒng)的工況要求和工作原理的理解，制定了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中最主要的是液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并掌握液壓系統(tǒng)的原理，以及液壓系統(tǒng)的典型零件裝配圖的認(rèn)識(shí)。采用計(jì)算機(jī)軟件既可以極大地提高編程質(zhì)量又增加計(jì)算的準(zhǔn)確性。 整個(gè)主要設(shè)計(jì)過(guò)程分成六個(gè)部分：參數(shù)的選擇、方案的制定、圖卡的編制、專用銑床的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及最后有關(guān)的驗(yàn)算。主體部分基本在圖的編制和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩部分中完成的。 關(guān)鍵詞：半自動(dòng)；銑床；液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì) Abstract through understanding of principles of the hydraulic system of Semi-automatic Special Milling machineand working condition demands, Developed a hydraulic system design. The most important is the hydraulic system design and application.Using software programming can greatly enhance both the quality and accuracy of the calculated added. Through a lot of data collection and deeply study and research, this paper puts forward a set of requirements based on parameters of hydraulic system for semi-automatic milling machine design methods.Through the computer programming, the method is proven, which finally can meet the requirements to achieve. Key words：Semi-automatic; Milling machines; Hydraulic System; design 目錄 1.1 液壓傳動(dòng)的定義 4 1.2 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 4 1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 5 第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 2.1 設(shè)計(jì)目的 7 2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 7 2.2.1 機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求 7 2.2.2 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求 7 2.3 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析 8 2.4 液壓缸參數(shù) 8 2.4.1 初選液壓缸工作壓力 8 2.4.2 計(jì)算液壓缸主要尺寸 9 2.4.3 計(jì)算液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率 9 2.5 擬定液壓系統(tǒng)圖 10 2.5.1 選擇基本回路 10 2.5.2 組成系統(tǒng)圖 11 2.5.3 液壓系統(tǒng)工作原理 11 2.5.4 技術(shù)特點(diǎn) 13 3.1 驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失 14 3.2 估計(jì)系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升 17 第四章 結(jié)論 18 參考文獻(xiàn) 19 致 謝 20 第一章 緒論 近十年來(lái)，液壓傳動(dòng)在防漏、治污、降噪、節(jié)能和材質(zhì)研究等各個(gè)方面都有長(zhǎng)足的進(jìn)步，它和電子技術(shù)的結(jié)合也由拼裝、混合到整合，步步深入。時(shí)至今日，在盡可能小的空間內(nèi)傳出盡可能大的功率并加以精確控制這一點(diǎn)上，液壓傳動(dòng)已穩(wěn)居各種傳動(dòng)方式之首，無(wú)可替代。因此研究液壓系統(tǒng)是十分必要的。 1.1 液壓傳動(dòng)的定義 一部完整的機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)(Prime Mover)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(Transmission Section)及控制部分(Control Section)、工作機(jī)(End-use Device)(含輔助裝置)組成。原動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。工作機(jī)即完成該機(jī)器之工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤(pán)等。由于原動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速變化范圍有限，為了適應(yīng)工作機(jī)的工作力和工作速度變化范圍較寬，以及其它操縱性能的要求，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間設(shè)置了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其作用是把原動(dòng)機(jī)輸出功率經(jīng)過(guò)變換后傳遞給工作機(jī)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常分為機(jī)械傳動(dòng)(Mechanics)、電氣傳動(dòng)(Electrics)和流體傳動(dòng)(Fluid Power)機(jī)構(gòu)。流體傳動(dòng)是以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動(dòng)。它包括液壓傳動(dòng)(Hydraulic Power Transmission )、液力傳動(dòng)(Fluid drive)和氣壓傳動(dòng)(Pneumatics) 。 液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)均是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)進(jìn)行能量傳遞的傳動(dòng)方式【1】。液壓傳動(dòng)主要是利用液體的壓力能來(lái)傳遞能量；而液力傳動(dòng)則主要是利用液體的動(dòng)能來(lái)傳遞能量。由于液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，它被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建筑、石油化工、交通運(yùn)輸、軍事器械、礦山冶金、輕工、農(nóng)機(jī)、漁業(yè)、林業(yè)等各方面。同時(shí)，也被應(yīng)用到航天航空、海洋開(kāi)發(fā)、核能工程和地震預(yù)測(cè)等各個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域。 1.2 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，它是一門(mén)新學(xué)科，從17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳動(dòng)原理，18世紀(jì)末英國(guó)制成第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)已有2～3百年的歷史，只是由于早期技術(shù)水平和生產(chǎn)需求的不足，液壓傳動(dòng)技術(shù)沒(méi)有得到普遍地應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)傳動(dòng)技術(shù)的要求越來(lái)越高，液壓傳動(dòng)技術(shù)自身也在不斷發(fā)展，特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后，由于軍事及建設(shè)需求的刺激，液壓技術(shù)日趨成熟。 第二次世界大戰(zhàn)前后，成功地將液壓傳動(dòng)裝置用于艦艇炮塔轉(zhuǎn)向器，其后出現(xiàn)了液壓六角車床和磨床，一些通用機(jī)床到本世紀(jì)30年代才用上了液壓傳動(dòng)。第二次世界大戰(zhàn)期間，在兵器上采用了功率大、反應(yīng)快、動(dòng)作準(zhǔn)的液壓傳動(dòng)和控制裝置，它大大提高了兵器的性能，也大大促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，并隨著各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷制訂和完善及各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化而在機(jī)械制造，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)中推廣開(kāi)來(lái)。近30年來(lái)，由于原子能技術(shù)、航空航天技術(shù)、控制技術(shù)、材料科學(xué)、微電子技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展，再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn)，使它發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)在內(nèi)的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)都得到了應(yīng)用，如工程機(jī)械、數(shù)控加工中心、冶金自動(dòng)線等。采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 今天，為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，液壓技術(shù)必須不斷創(chuàng)新不斷的提高和改進(jìn)元件和系統(tǒng)的性能，以滿足日益變化的市場(chǎng)需求。液壓技術(shù)的持續(xù)發(fā)展體現(xiàn)在如下一些重要的特征上【2】： (1)提高元件性能，創(chuàng)新新型元件，不斷小型化和微型化。 (2)高度的組合化、集成化和模塊化。 (3)和微電子技術(shù)相結(jié)合，走向智能化。 (4)研究和開(kāi)發(fā)特殊傳動(dòng)介質(zhì)，推進(jìn)工作介質(zhì)多元化。 1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)　 （1）液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 　　1）體積小、重量輕，例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動(dòng)機(jī)的10％～20%。因此慣性力較小，當(dāng)突然過(guò)載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊。 　　2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，且調(diào)速范圍最大可達(dá)1：2000(一般為1：100）。 　　3）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。 　　4）液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制。 　　5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間能自行潤(rùn)滑，磨損小，使用壽命長(zhǎng)。 　　6）操縱控制簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高。 　　7）容易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 　　8)液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、便于設(shè)計(jì)、制造和使用。 （2）液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) 　　1）使用液壓傳動(dòng)對(duì)維護(hù)的要求高，工作油要始終保持清潔。 　　2）對(duì)液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高。 　　3）液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平。 　　4）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化較敏感，這會(huì)影響它的工作穩(wěn)定性。因此液壓傳動(dòng)不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在-15℃~60℃范圍內(nèi)較合適。 5）液壓傳動(dòng)在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力大，流量損失大，故系統(tǒng)效率較低。 第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)目的 本次設(shè)計(jì)屬于機(jī)械類科目，這一課題涉及液壓傳動(dòng)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)制圖等多方面的知識(shí)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)不僅能夠使我綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用，而且鍛煉我的實(shí)際手動(dòng)能力和創(chuàng)新能力。進(jìn)一步加深了我對(duì)液壓系統(tǒng)工作原理的理解，使我更全面的了解半自動(dòng)專用液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程以及銑床在工作過(guò)程中的要求。 2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 半自動(dòng)專用銑床的液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，主要是明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，進(jìn)行工況分析，擬定和分析液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)方案，繪制液壓系統(tǒng)工作原理圖，計(jì)算和設(shè)計(jì)主要液壓元件，液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)必須首先明確設(shè)計(jì)要求： （1）主機(jī)的用途、主要結(jié)構(gòu)、總統(tǒng)布局；主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件在位置布置和空間尺寸以及質(zhì)量上的限制。 （2）主機(jī)的工藝流程或工作循環(huán)；液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式及其工作范圍。 （3）液壓執(zhí)行元件的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)速度的大小及其變化范圍。 （4）主機(jī)各液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序或互鎖要求，各動(dòng)作的同步要求及同步精度。 （5）對(duì)液壓系統(tǒng)工作性能、工作效率、自動(dòng)化程度等方面的要求。 （6）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周圍介質(zhì)、環(huán)境溫度、濕度、塵埃情況、外界沖擊振動(dòng)等。 （7）其他方面的要求，如液壓裝置在外觀、色彩、經(jīng)濟(jì)性等方面的規(guī)定或限制。 2.2.1 機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求 本設(shè)計(jì)以一臺(tái)臥式半自動(dòng)專用銑床為例，要求設(shè)計(jì)出驅(qū)動(dòng)它的動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)“手工上料→按電鈕開(kāi)始→手工定位夾緊→工作臺(tái)快進(jìn)→銑削進(jìn)給→鞏固總臺(tái)快退→夾具松開(kāi)→手工卸料”的工作循環(huán)【3】。 2.2.2 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求 通過(guò)綜合比較，可以將液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定為如下： 工進(jìn)速度 60-1000mm/min， 移動(dòng)行程 400mm 定位夾緊時(shí)間 1S 夾緊缸負(fù)載力 5500N 工進(jìn)行程 150mm, 快進(jìn)、快退速度 4.5m/min, 動(dòng)力滑臺(tái)采用半導(dǎo)軌 靜摩擦系數(shù) f=0.2 動(dòng)摩擦系數(shù) f=0.1 2.3 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析 （1）計(jì)算工作負(fù)載 工作負(fù)載即為切削力，經(jīng)資料得【4】，切削力可為: F=30000N （2）計(jì)算工進(jìn)速度 工進(jìn)速度根據(jù)技術(shù)參數(shù)的要求去用：600-1000mm/min （3）計(jì)算摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力 F=uG (2-1) 動(dòng)摩擦阻力F=uG (2-2) （4）計(jì)算慣性負(fù)載 F= (2-3) 2.4 液壓缸參數(shù) 2.4.1 初選液壓缸工作壓力 參照表2-2，初選液壓缸工作壓力p=4MPa。為使快進(jìn)、快退速度相等并使系統(tǒng)油源所需最大流量減小1/2倍，選用A=2A差動(dòng)液壓缸?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸作差動(dòng)連接，由于管路中有壓力損失，液壓缸有桿腔壓力p必須大于無(wú)桿腔壓力p,計(jì)算中取兩者之差=p-p=0.5MPa；同時(shí)還要注意到，啟動(dòng)瞬間活塞尚未移動(dòng)，此時(shí)。工進(jìn)時(shí)為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消失發(fā)生前前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)此背壓為0.6MPa。同時(shí)假定，快退時(shí)間油壓損失為0.7MPa【6】。 表2-2【3】 按負(fù)載選擇執(zhí)行元件工作壓力 負(fù)載F/KN ＜5 5～10 10～20 20～30 30～50 ＞50 工作壓力p/MPa ＜0.8～1 1.5～2 2.5～3 3～4 4～5 ＞5～7 2.4.2 計(jì)算液壓缸主要尺寸 由工進(jìn)時(shí)的推力式F=(pA-pA) 【7】計(jì)算液壓缸面積 A====103.4×10（cm） (2-4) 液壓缸直徑為 D= (2-5) 取標(biāo)準(zhǔn)直徑D= 115mm；因?yàn)锳=2A,所以 d=0.7D【8】 (2-6) 則液壓缸的有效面積 A=A-A=-(D-d)=50.2(cm) (2-7) 2.4.3 計(jì)算液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率 根據(jù)液壓缸的負(fù)載和速度要求及液壓缸的有效工作面積，可以計(jì)算出液壓缸工作過(guò)程中各階段的壓力、流量和功率。在計(jì)算過(guò)程中，工進(jìn)時(shí)因回油節(jié)流調(diào)速，背壓p=0.6MPa。計(jì)算公式及結(jié)果如表2-3所示。 表2-3 各工況所需壓力、流量和功率 工況 計(jì)算公式 F/N 回油腔壓力p/Mpa 進(jìn)油腔壓力p/Mpa 輸入流量Q/(L/s) 輸入功率P/KW 快進(jìn) 啟動(dòng) p= Q=Au P=pq 2180 0 0.434 - - 加速 1650 1.36 0.86 - - 恒速 1090 1.25 0.75 0.5 0.375 工進(jìn) p= q=Au P=pQ 34422 0.6 3.63 0.012 0.045 快退 啟動(dòng) p= q=Au P=pQ 2180 - 0.48 - - 加速 1650 0.7 1.85 - - 恒速 1090 0.7 1.74 0.5 0.87 2.5 擬定液壓系統(tǒng)圖 2.5.1 選擇基本回路 （1）調(diào)速回路與油路循環(huán)形式的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)功率較小，工作負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小，故選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。如圖2-1，為選用的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。 圖2-1 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路 為防止負(fù)載突然消失引起動(dòng)力部件前沖，在回油路上加背壓閥，由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)。 （2）油源形式的確定 半自動(dòng)專用銑床的液壓系統(tǒng)的功率不大，為使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，應(yīng)采用定量泵供油,泵的供油壓力和卸荷由電磁溢流閥控制，壓力可由壓力表及其開(kāi)關(guān)顯示。 （3）快速、換向與速度換接回路的確定 液壓馬達(dá)的進(jìn)油和轉(zhuǎn)速由二位四通電磁換向閥和節(jié)流閥控制與調(diào)節(jié)，考慮到在鉆頭不斷屑、切屑排除困難導(dǎo)致堵塞而使系統(tǒng)壓力升高，可設(shè)置壓力繼電器用于液壓馬達(dá)的扭轉(zhuǎn)保護(hù)，在壓力升高時(shí)發(fā)出信號(hào)；液壓缸的工作壓力有減壓閥設(shè)定并通過(guò)壓力表及其開(kāi)關(guān)顯示；液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向由三位四通電磁換向閥控制，快慢速度換接由二位二通電磁換向閥控制，進(jìn)給通過(guò)節(jié)流閥回油節(jié)流調(diào)速。另外考慮到系統(tǒng)需要散熱，故在系統(tǒng)的總的回油管路上設(shè)置冷卻器。 2.5.2 組成系統(tǒng)圖 將所選擇的回路結(jié)合起來(lái)，并經(jīng)過(guò)修改和完善，便組成圖2-2所示的完整的液壓系統(tǒng)原理圖。 2.5.3 液壓系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)啟動(dòng)后，電磁鐵1YA通電，液壓泵由卸荷轉(zhuǎn)為升壓并向液壓馬達(dá)和液壓缸同時(shí)供油狀態(tài)。電磁鐵5YA通電使換向閥6切換至右位，液壓泵1的壓力油經(jīng)換向閥6、節(jié)流閥9進(jìn)入液壓馬達(dá)14的壓油腔，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)（同時(shí)馬達(dá)回油腔經(jīng)冷卻器5向油箱排油）。與此同時(shí)，電磁鐵2YA通電使換向閥7切換至右位，泵1的壓力油經(jīng)減壓閥3換向閥7進(jìn)入液壓缸13的無(wú)桿腔（有桿腔油液經(jīng)閥11和7排回油箱），活塞桿驅(qū)動(dòng)鉆頭鐵速前進(jìn)；當(dāng)固定于滑座前端的擋鐵碰觸行程開(kāi)關(guān)SQ1時(shí)，電磁鐵4YA通電使換向閥11切換至右位，則液壓缸無(wú)桿腔回油只能經(jīng)節(jié)流閥10和換向閥7回油，活塞桿變?yōu)槁俟みM(jìn)，機(jī)床進(jìn)入鉆削階段，工進(jìn)速度由節(jié)流閥10的開(kāi)度決定。工件孔鉆通后，擋鐵碰觸行程開(kāi)關(guān)SQ2，電磁鐵3YA通電使換向閥7切換至左位，泵1的壓力油經(jīng)換向閥7、11進(jìn)入液壓缸13的有桿腔，使活塞桿連同滑座及其上的鉆頭快速后退，滑座后端的擋鐵碰觸行程開(kāi)關(guān)SQ3時(shí)，則后退停止，工件亦停轉(zhuǎn)。 鉆削加工中，如出現(xiàn)鉆頭不斷屑、切屑排除困難，導(dǎo)致堵塞故障時(shí)，則液壓馬達(dá)扭距增大，使馬達(dá)進(jìn)油壓力上升，當(dāng)壓力超過(guò)壓力繼電器12的設(shè)定值時(shí)發(fā)信使電磁鐵3YA通電，4YA斷電，換向閥7和11均切換至左位，泵1的壓力油進(jìn)入液壓缸13的有桿腔，活塞桿連鉆頭快速后退。待檢查或處理不斷屑故障后，重新工作。 本設(shè)計(jì)中，為了使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，在變量泵與定量泵之間選擇了定量泵。定量泵是每轉(zhuǎn)的理論排量不變的泵。定量泵用于鎂合金熔化以及保溫熔爐，可定量供給鎂合金液用于壓鑄之使用。 其主要特點(diǎn)是【9】： 　　1、自行設(shè)計(jì)的定量泵轉(zhuǎn)子，可提供客戶規(guī)定范圍之供液能力。 　　2、獨(dú)特的正壓式結(jié)構(gòu)，使熔液流動(dòng)速度更加穩(wěn)定。 　 3、根據(jù)客戶要求定做，可與各品牌型號(hào)之壓鑄設(shè)備配合。 1—定量液壓泵； 2—電磁溢流閥； 3—減壓閥； 4、8—壓力表；5—冷卻器；6—二位四通電磁換向閥；7—三位四通電磁換向閥；9、10—節(jié)流閥；11—二位二通電磁換向閥；12—壓力繼電器； 13—液壓缸；14—雙向定量液壓馬達(dá) 圖2-2 半自動(dòng)專用銑床系統(tǒng)原理圖 該系統(tǒng)既能單獨(dú)動(dòng)作，又能連續(xù)自動(dòng)工作，其自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)電磁鐵動(dòng)作順序如表2-4。 表2-4 電磁鐵動(dòng)作順序 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 快進(jìn) + + - - + 工進(jìn) + + - + + 快退 - - + - - 2.5.4 技術(shù)特點(diǎn) （1）該半自動(dòng)專用銑床液壓系統(tǒng)采用定量泵供油；液壓馬達(dá)為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速；液壓缸為回油節(jié)流調(diào)速；液壓泵可通過(guò)電磁溢流閥卸荷。 （2）通過(guò)壓力繼電器實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的扭矩保護(hù)。 （3）液壓缸通過(guò)電磁換向閥實(shí)現(xiàn)快慢進(jìn)給的轉(zhuǎn)換。 （4）機(jī)床的床身兼做液壓系統(tǒng)的油箱，減小機(jī)床的占地面積；系統(tǒng)設(shè)有冷卻器，減小了油液發(fā)熱對(duì)機(jī)床精度的影響第三章 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 3.1 驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失 實(shí)際液體是有粘性的，所以流動(dòng)時(shí)粘性阻力要損耗一定能量，這種能量損失表現(xiàn)為壓力損失。損耗的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使液壓系統(tǒng)溫度升高，甚至性能變差。因此在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮盡量減小壓力損失。 液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力損失分為兩種：一種是液體在等直徑管內(nèi)流動(dòng)時(shí)因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失，稱為沿程壓力損失；另一種是液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口及變化的截面等處時(shí)，因流速或流向發(fā)生急劇變化而在局部區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)阻力所造成的壓力損失，稱為局部壓力損失【10】。 計(jì)算系統(tǒng)的壓力損失，必須知道管道的直徑和管道長(zhǎng)度。已知選定油管的直徑d=20mm，進(jìn)、回油管長(zhǎng)度都定為l=2m；查表2-8【14】取油液的運(yùn)動(dòng)粘度取為=1×10m/s，油液的密度取為=0.9174×10Kg/m。 （1）判斷流動(dòng)狀態(tài) 由雷諾數(shù) Re== (3-1) 可知，在油液粘度、管道內(nèi)徑d一定的條件下，Re的大小與Q成正比，又由表3-5可知:在快進(jìn)、工進(jìn)和快退三種工況下，進(jìn)、回油路中所通過(guò)的流量以快退時(shí)回油量為Q=63.9L/min最大，由此可知，此時(shí)的雷諾數(shù)也最大。 因?yàn)樽畲蟮睦字Z系數(shù)小于臨界雷諾系數(shù)（2300）【11】，故可推出：各工況下的進(jìn)、回油路中的流動(dòng)狀態(tài)均為層流。 （2）計(jì)算系統(tǒng)壓力損失 為了計(jì)算上的方便，首先將計(jì)算沿程壓力損失的公式簡(jiǎn)化，為此，將適用于層流流動(dòng)狀態(tài)的沿程阻力系數(shù) == (3-2) 和溶液在管道內(nèi)的流量 u= (3-3) 同時(shí)代入沿程壓力損失計(jì)算公式 = (3-4) 整理得 =q (3-5) 可見(jiàn)，沿程壓力損失的大小與其通過(guò)的流量成正比，這是由層流流動(dòng)所決定的。 在管道結(jié)構(gòu)尚未確定的情況下，管道局部壓力損失常按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 =0.1 (3-6) 各工況下的閥類元件的局部壓力損失按下式計(jì)算 =（） (3-7) 式中：—沿程壓力損失，Pa； —管道局部壓力損失，Pa； —閥類元件局部壓力損失，Pa； q—通過(guò)閥的實(shí)際流量，m/s； q—閥的額定流量，m/s； —閥的額定壓力損失，Pa。 計(jì)算各工況下的閥類元件的局部壓力損失：其中的由產(chǎn)品樣品查出，q和q數(shù)值由表2-4查出【12】。 壓力損失的驗(yàn)算應(yīng)按一個(gè)工作循環(huán)的不同階段分別進(jìn)行。下面以快進(jìn)工況，進(jìn)油路中的壓力損失計(jì)算如下： 在進(jìn)油路上的壓力損失分別為： =8.22×10q (3-8) =0.1 (3-9) =[0.2×（）+0.2×（）]MPa (3-10) =++ (3-11) 在回油路上，壓力損失分別為： =8.22×10q (3-12) =0.1 (3-13) =[0.3×()]MPa (3-14) =++ (3-15) 根據(jù)以上三公式計(jì)算出各工況下的進(jìn)回油管的沿程、局部和閥類元件的壓力損失，如表3-1所示。 表3-1【13】 管路的壓力損失數(shù)值表 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 進(jìn)油路 0.0744 0 0.033 0.0742 0 0.0033 0.2926 0.5 0.0022 0.3742 0.5 0.059 回油路 0.0507 0 0.0495 0.00507 0 0.00495 0.1142 0.5 0.232 0.17 0.5 0.2764 注：工進(jìn)時(shí)管路中的流速很小，所以沿程壓力損失和局部壓力損失都很小，可以忽略不計(jì)。 （3）確定系統(tǒng)的調(diào)整壓力 根據(jù)上述計(jì)算可知：溢流閥2的調(diào)整壓力應(yīng)為液壓缸工進(jìn)階段的工作壓力與進(jìn)油壓力損失之和【14】 p≥(3.63+0.5)Mpa=4.13Mpa (3-16) 此值是調(diào)整溢流閥2的調(diào)整壓力值時(shí)的主要參考數(shù)據(jù)。 減壓閥3的調(diào)整壓力應(yīng)為液壓缸工進(jìn)階段的工作壓力與進(jìn)油壓力損失之和 p≥(3.63+0.5)Mpa=4.13Mpa (3-17) 此值是調(diào)整溢流閥2的調(diào)整壓力值時(shí)的主要參考數(shù)據(jù)。 3.2 估計(jì)系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升 由已知條件及表3-6可計(jì)算出快進(jìn)、工進(jìn)及快退所需的時(shí)間 t==1.82(s) (3-18) t==125(s) (3-19) t==1.95(s) (3-20) 由上可以看出，在一個(gè)工作循環(huán)周期中，快進(jìn)、快退僅占3%，而工進(jìn)占97%，系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升完全可以用工進(jìn)時(shí)的效率來(lái)代表整個(gè)循環(huán)的效率。 根據(jù)9-32【15】中的公式可算出工進(jìn)階段回路效率 (3-21) 式中： 。 前面已取定量液壓泵的總效率，取液壓缸的總效率，則可計(jì)算得此液壓系統(tǒng)的效率 (3-22) 工進(jìn)時(shí)液壓泵的輸入功率為【16】 P= (3-23) 根據(jù)系統(tǒng)的發(fā)熱量計(jì)算公式可算得工進(jìn)階段的發(fā)熱功率【17】 H=P（1-） (3-24) 取散熱系數(shù)K=15W/(m·℃)，算得系統(tǒng)溫升【18】 T= (3-25) 該機(jī)床溫度環(huán)境t=25℃，加上此溫升后有 T=T+t≤[T] (3-26) 式中：[T]—最高允許溫度，取[T]=65℃【19】。 第四章 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)半自動(dòng)專用銑床液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括液壓缸、液壓泵、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等的計(jì)算與選擇，還有對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的效率、發(fā)熱和溫升的驗(yàn)算。其中還綜合了油管、油箱及油液、液壓輔助元件的選擇。 我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)。 在計(jì)算過(guò)程難免會(huì)存在這樣那樣的問(wèn)題，由于本人的專業(yè)水平限制，以及對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解程度不夠深入和透徹，還有理論過(guò)程與實(shí)際過(guò)程之間的差異的考慮較少，在對(duì)一些設(shè)計(jì)參數(shù)的估計(jì)上存在著或多或少的偏差，這就直接導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果與實(shí)際正確值之間的誤差。這是本設(shè)計(jì)最大的不足之處。 此外，我并沒(méi)有過(guò)多從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)考慮系統(tǒng)，由于對(duì)材料成本方面了解的欠缺，我們只能從性能的角度來(lái)討論問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)性能方面的問(wèn)題有所提及，但是涉及的非常少。這也是此設(shè)計(jì)的一個(gè)不足之處。我們的生活正一天天地變得更好。電氣化已經(jīng)不再是遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想，即中國(guó)的廣大農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)，人們也已經(jīng)可以感覺(jué)到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)給他們帶來(lái)的巨大的好處。我相信只有將書(shū)本中學(xué)到的東西運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，知識(shí)才能真正的為我所用，才能真正實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。 參考文獻(xiàn) [1] 劉衛(wèi)國(guó)主編.MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2006.7 [2] 許賢良，王傳禮主編.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.5 [3] 王積偉等主編.液壓傳動(dòng)（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 [4] 許福玲主編.液壓與氣壓傳動(dòng)（第三版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.5 [5] 袁子榮主編.液壓傳動(dòng)與控制[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2006.7 [6] 宋學(xué)義主編.袖珍液壓氣動(dòng)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1995.6-96 [7] 雷天覺(jué)主編.液壓工程手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [8] 王守成，段俊勇主編.液壓元件及選用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2007.4 [9] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [10] 李壯云主編.液壓氣動(dòng)與液力工程手冊(cè)（上冊(cè)）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.2 3-4 [11] 路涌祥主編.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979 [12] 何存興.液壓元件[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982 [13] 李壯云，葛宜遠(yuǎn).液壓元件與系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [14] 盛敬超主編.工程流體力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 [15] 雷天覺(jué)主編.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京理工大學(xué)出版社，2006.338 [16] 張利平主編.液壓氣動(dòng)技術(shù)速查手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [17] 章宏甲編.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.6.50-68 [18] 汪國(guó)健. 液壓半自動(dòng)專用銑床[J].液壓與氣動(dòng). 2000年第三期.81-84 [19] 郭鴻勛. 半自動(dòng)專用銑床的設(shè)計(jì)及使用[J].機(jī)械產(chǎn)品與科技. 1999年3期.34-35 致 謝 經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師（）老師。老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料，到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是（）老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩（）老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 - 19 - 課題名稱 專用銑床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè)、年級(jí) 課題任務(wù)： 一臺(tái)專用銑床，若工作臺(tái)、工件和夾具的總重力為5500N，軸向切削力為30KN，工作臺(tái)總行程為400mm，工作行程為150mm，快進(jìn)、快退速度為4.5m/min、工進(jìn)速度為60~1000mm/min，加速、減速時(shí)間均為0.05s，工作臺(tái)采用平導(dǎo)軌、靜摩擦系數(shù)為0.2s，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1。 1.設(shè)計(jì)機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 2.完成液壓缸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 3.繪制工作圖，完成其設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 進(jìn)度計(jì)劃： 1. 第一、二周（2014.2.24~3.7）查閱文獻(xiàn)、開(kāi)題。 2.第三周(3.10~3.16)整理資料、熟悉液壓傳動(dòng)原理、進(jìn)行工況分析。 3.第四周(3.17~3.23) 擬定液壓系統(tǒng)原理圖。 4.第五（3.24~3.30計(jì)算和選擇液壓元件、驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能。 5.第六、第七周(3.31~4.13)完成液壓缸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 6.第八、第九周(4.14~4.27) 繪制工作圖，完成其設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 7.第十周(4.28~5.2)答辯 提交文檔： 1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2. 液壓缸總裝圖。 3. 各零件圖。 發(fā)出日期 課題計(jì)劃完成日期 指導(dǎo)教師簽名 學(xué)生簽名 學(xué)院公章 注：本表裝入學(xué)生資料袋。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱： 專用銑床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)年級(jí)： 指導(dǎo)教師： 教務(wù)處制 1、 課題意義 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求達(dá)到以下目的： 1. 鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力； 2. 正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；能熟練地運(yùn)用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)； 3. 熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對(duì)學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。 2、 文獻(xiàn)綜述 1、 理論的淵源及演進(jìn)過(guò)程： 液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和力的傳遞的一種的傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)能傳遞能量和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)。如今，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 1795年英國(guó)約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，即當(dāng)代液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的雛形。 第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的20年間才開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵，為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究；1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間，在美國(guó)機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出，日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國(guó)家晚了近二十多年。但是在1955年前后，日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng)，1956年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近二三十年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，已居世界領(lǐng)先地位。 雖然液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)是一門(mén)新技術(shù)，但是經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)發(fā)展，隨著液壓油液壓元件的改進(jìn)升級(jí)，使液壓系統(tǒng)變得更簡(jiǎn)單、更方便、更加安全可靠，成本也更加低廉。液壓傳動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)非常廣泛：一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械，汽車、鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械，提升裝置、軋輥調(diào)整裝置；土木水利工程用的防洪閘門(mén)及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門(mén)、艙壁閥、船尾推進(jìn)器；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。 液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲以及液壓元件和系統(tǒng)的經(jīng)久耐用、高度集成化等方面取得了重大的進(jìn)展；在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多成就。將液壓傳動(dòng)應(yīng)用于板料折彎?rùn)C(jī)中，將優(yōu)化機(jī)器性能，改善能源利用方式，減少成本，降低噪聲，控制方便，安全可靠，操作簡(jiǎn)單。將液壓傳動(dòng)應(yīng)用到銑床機(jī)床，對(duì)減少能耗、提高工作效率和安全性，改善工作環(huán)境都有重大意義。 2、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及待解決問(wèn)題： “十五”以來(lái)，尤其是最近二、三年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國(guó)家對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的大力支持，我國(guó)許多重要行業(yè)對(duì)加工中心和數(shù)控銑床的需求愈來(lái)愈大。有需求有市場(chǎng)，就有生產(chǎn)，這是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律。所以國(guó)內(nèi)不少?gòu)奈瓷婕爸圃煦姶驳膹S家，都紛紛上陣，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、合作生產(chǎn)等形式，開(kāi)發(fā)研制各種加工中心和數(shù)控銑床，滿足廣大用戶的需求。根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)重點(diǎn)骨干企業(yè)的統(tǒng)計(jì)資料和其他有關(guān)資料表明，2005年我國(guó)已有11個(gè)企業(yè)批量生產(chǎn)各種加工中心422臺(tái)，生產(chǎn)特種數(shù)控銑床75臺(tái)。其中年產(chǎn)超過(guò)80臺(tái)的企業(yè)有3家：沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、寧波海天精工機(jī)械有限公司、威海華東數(shù)控股份有限公司。而沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)在2005年生產(chǎn)包括五軸聯(lián)動(dòng)加工中心等各種產(chǎn)品135臺(tái)，占銑床加工中心總產(chǎn)量的32%。 “十五”期間，是我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)發(fā)展最快的五年，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)合作生產(chǎn)等形式，在新產(chǎn)品研發(fā)方面取得較大進(jìn)展。在高速、高精、多軸、復(fù)合等方面都有較大突破，尤其是加工中心和數(shù)控銑床更為突出。從1999年江蘇多棱（原常州機(jī)床總廠）帶頭打破西方封鎖，試制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的我國(guó)第一臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門(mén)鏜銑床以來(lái)，已有濟(jì)南二機(jī)、桂林機(jī)床、北京一機(jī)等多家公司推出五軸聯(lián)動(dòng)加工中心和數(shù)控銑床。尤其是今年2月份在上海舉辦的中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)（CCMT2006）上，實(shí)力雄厚的沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)，一次推出6臺(tái)大型加工中心，其中3臺(tái)具有五軸聯(lián)動(dòng)功能，1臺(tái)具有五面加工功能，1臺(tái)為車銑加工中心，這也突出體現(xiàn)了我國(guó)加工中心和數(shù)控銑床在五軸聯(lián)動(dòng)功能上，開(kāi)始走向成熟。近年來(lái)，有的廠產(chǎn)品在主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給、機(jī)床精度等主要技術(shù)參數(shù)已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。尤其是北京一機(jī)截止到今年6月底，僅一年半的時(shí)間就簽約生產(chǎn)工作臺(tái)寬度4米、5米的超重型動(dòng)梁加工中心和數(shù)控銑床10臺(tái)，說(shuō)明我國(guó)生產(chǎn)中、高檔重型和超重型加工中心和數(shù)控銑床的廠家在產(chǎn)量和技術(shù)水平上有的已邁進(jìn)國(guó)際機(jī)床大廠的行列。 在近幾屆國(guó)內(nèi)機(jī)床展覽會(huì)上，看到我國(guó)加工中心和數(shù)控銑床在結(jié)構(gòu)性能、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，都有很大提高。但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品相比，還有較大差距，首先是自主創(chuàng)新能力不夠，當(dāng)前多以仿制為主，或引進(jìn)技術(shù)合作生產(chǎn)，缺乏自主知識(shí)品牌的高檔產(chǎn)品，往往關(guān)鍵的核心技術(shù)，關(guān)鍵的功能部件，還是從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)。例如，在今年CCMT2006上海機(jī)床展會(huì)上，共展出了8臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)龍門(mén)加工中心，采用的關(guān)鍵部件——雙擺角銑頭，除了濟(jì)南二機(jī)和桂林機(jī)床是自己開(kāi)發(fā)的以外，其余6臺(tái)都是購(gòu)買(mǎi)意大利意薩、菲迪亞等國(guó)外公司產(chǎn)品。其次是產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是整機(jī)可靠性，還有較大差距，這也是用戶最關(guān)注的問(wèn)題之一。應(yīng)該看到，目前除少數(shù)企業(yè)外，龍門(mén)類產(chǎn)品技術(shù)含量普遍較低，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化程度不高。這些都是國(guó)內(nèi)主機(jī)廠需要下大力氣認(rèn)真改進(jìn)、努力提高的地方。 3、 課題研究?jī)?nèi)容與方法 1、 主要研究?jī)?nèi)容： （1） 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如下：a.液壓系統(tǒng)的工況分析 b.擬定液壓系統(tǒng)原理圖 c.液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件 d.對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算。 （2） 液壓缸的設(shè)計(jì) 液壓缸的設(shè)計(jì)包括液壓缸主要尺寸的確定和液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （3） 集成油路的設(shè)計(jì) 集成油路的設(shè)計(jì)包括液壓油路板的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，液壓集成塊結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)和疊加閥裝置設(shè)計(jì)。 （4） 液壓站的設(shè)計(jì) 液壓站的設(shè)計(jì)包括液壓油箱的設(shè)計(jì)和液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2、 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路： 擬定液壓系統(tǒng)原理圖是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的一步，它是從油路原理上來(lái)具體體現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的各項(xiàng)性能要求的。 擬定液壓系統(tǒng)原理圖包括兩項(xiàng)內(nèi)容：1.分析、對(duì)比選出合適的液壓回路：根據(jù)工況圖上壓力、流量和功率的大小以及系統(tǒng)對(duì)溫升、工作平穩(wěn)性等方面的要求選擇調(diào)速回路，調(diào)速回路一旦確定，快速回路也基本上就確定了，選擇壓力控制回路時(shí)，應(yīng)該仔細(xì)推敲這種回路在選用時(shí)所考慮的問(wèn)題以及各種方案的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合；2.把選出的回路組成液壓系統(tǒng)，常采用經(jīng)驗(yàn)法。 4、 課題研究進(jìn)度安排 1、第一、二周（2014.2.24~3.7）查閱文獻(xiàn)、開(kāi)題。 2、第三周(3.10~3.16)整理資料、熟悉液壓傳動(dòng)原理、進(jìn)行工況分析。 3、第四周(3.17~3.23) 擬定液壓系統(tǒng)原理圖。 4、第五（3.24~3.30計(jì)算和選擇液壓元件、驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能。 5、第六、第七周(3.31~4.13)完成液壓缸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 6、第八、第九周(4.14~4.27) 繪制工作圖，完成其設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 7、第十周(4.28~5.2)答辯。 五、主要參考文獻(xiàn)目錄 [1] 張群聲.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [2] 俞啟榮.機(jī)床液壓傳動(dòng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984 [3] 俞啟榮.液壓傳動(dòng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [4] 丁樹(shù)模，姚如一. 液壓傳動(dòng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 [5] 章宏甲，周邦俊.金屬切削機(jī)床液壓傳動(dòng)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1997 [6] 龔曙光.ANSYS工程應(yīng)用實(shí)例解析.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [7] 章宏甲，黃誼. 機(jī)床液壓傳動(dòng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 [8] 楊培元，朱福元.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [9] 王春行.液壓伺服控制系統(tǒng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 注：本表裝入學(xué)生資料袋。