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廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計開題報告
題 目: 臥式鏜床液壓系統(tǒng)設(shè)計
系 別: 機(jī)電工程系
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
姓 名:
學(xué) 號: 2010030743217
指導(dǎo)教師: 董偉
2013 年 10 月 12 日
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本科畢業(yè)設(shè)計開題報告
系別
機(jī)電工程系
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班級
本機(jī)制102
姓名
學(xué)號
2010030743217
聯(lián)系方式
13424112030
題目
臥式鏜床液壓系統(tǒng)的設(shè)計
一、選題背景
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)的壯大,在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn),使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類機(jī)加工藝裝備也有了許多新的變化,尤其是孔加工,其在今天的液壓系統(tǒng)的地位越來越重要。
近幾年,液壓傳動由于應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、新材料等后取得了新發(fā)展,使液壓系統(tǒng)和元件正向高壓、高速、高精度、高效率的方向發(fā)展,在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上取得新的成就。液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向是:創(chuàng)制新型技能、微型元件、高度的組合化、集成化和模塊化和微電子結(jié)合,走向智能化。
總之,液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用是很大的,它常常用來衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。與世界主要的工業(yè)國家相比,我國的液壓工業(yè)還有相當(dāng)差距,標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)化的工作有待于繼續(xù)做好,智能化的工作剛剛起步,為此必須急起直追,才能迎頭趕上。
二、課題設(shè)計
2.1課題的內(nèi)容
主要課題內(nèi)容是臥式鏜床的液壓系統(tǒng)設(shè)計。鏜床液壓系統(tǒng)的動作和性能要求主要有:運動方式、行程、速度范圍、負(fù)載條件、運動的平穩(wěn)性、精度、工作循環(huán)和動作周期、同步等。除了滿足主機(jī)在動作和性能方面規(guī)定的要求外,還必須符合體積小、質(zhì)量輕、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用和維修方便等一些公認(rèn)的普遍設(shè)計原則。
2.2課題的目的
液壓是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,課題內(nèi)容的理論性和實踐性都很強(qiáng)。通過液壓設(shè)計,使其增加感性認(rèn)識,進(jìn)一步鞏固加深和掌握液壓傳動的知識,深入了解液壓元件、回路和系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點;對于計算、制圖、運用設(shè)計資料以及經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等發(fā)面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練,以提高技能的水平。
2.3課題的意義
液壓技術(shù)作為實現(xiàn)現(xiàn)代傳動與控制的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一,已成為工業(yè)機(jī)械、工程建設(shè)機(jī)械及國際尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)基礎(chǔ)。它們是自動化、高精度、高效率、高速度、小型化、輕量化方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家都將液壓工業(yè)列為競爭發(fā)展行業(yè),其發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展速度。液壓元件及其控制已發(fā)展成為綜合的液壓工程技術(shù)。利用液壓技術(shù)可在較寬范圍內(nèi)進(jìn)行無極調(diào)速,具有良好的換向機(jī)轉(zhuǎn)接功能,易于實現(xiàn)工作循環(huán)等優(yōu)點,完成工件及刀具的夾緊控制進(jìn)給速度和驅(qū)動主軸作業(yè)。盡管現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床、加工中心等先進(jìn)制造設(shè)備中采用機(jī)電伺服系統(tǒng),但采用液壓傳動與控制仍然是現(xiàn)代金屬切削機(jī)床自動化的重要途徑。
三、課題研究現(xiàn)狀
3.1國外研究現(xiàn)狀
液壓技術(shù)自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機(jī)算起,已有300多年的歷史了,但其真正的發(fā)展只在第二次世界大戰(zhàn)后60多年的時間內(nèi),戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速向民用工業(yè)轉(zhuǎn)移,在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等行業(yè)中逐步推廣。20世紀(jì)60年代以來,隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,液壓技術(shù)得到了河大的發(fā)展,并滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域中去。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效、低噪音、高可靠性、搞度集成化的法相發(fā)展。同時,新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計,計算機(jī)輔助測試、計算機(jī)直接控制、計算機(jī)實時控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計算機(jī)仿真和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、可靠性技術(shù),以及污染控制技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。
3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國液壓工業(yè)的真正發(fā)展是在六十年代開始起步的,而液壓控制技術(shù)的發(fā)展則更晚一些,目前,液壓控制技術(shù)已成為一種極為廣泛的基礎(chǔ)技術(shù),盡管我國國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域也獲得了極為廣泛的應(yīng)用,單液壓及控制技術(shù)長期落后于國外的現(xiàn)狀還是嚴(yán)重制約了我國主體水平的提高和工業(yè)自動化的實現(xiàn)。因而迅速提高我國液壓技術(shù)和控制技術(shù)的數(shù)字化,具有極為重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實意義。近年來,我國液壓氣動密封行業(yè)堅持技術(shù)進(jìn)步,加快新產(chǎn)品開發(fā),涌現(xiàn)出一批各具特色的高新技術(shù)產(chǎn)品。如北京機(jī)床所的直動式電液伺服閥、杭州精工液壓機(jī)電公司的低噪聲比例溢流閥、寧波華業(yè)公司的電液比例流量閥,均為機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。為應(yīng)對我國加入WTO后的新形勢,我國液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新,不斷提升產(chǎn)品市場競爭力,一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品成功地位國家重點工程和重點主機(jī)配套,取得較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會效應(yīng)。
四、課題設(shè)計方案
4.1設(shè)計方案選型與分析
(1)以速度變換為主的液壓系統(tǒng)
1)能實現(xiàn)工作部件的自動工作循環(huán),生產(chǎn)率高;
2)快進(jìn)與工進(jìn)時,其速度與負(fù)載相差較大;
3)要求進(jìn)給速度平穩(wěn)、剛性好,有較大的調(diào)速范圍;
4)進(jìn)給行程終點的重復(fù)位置精度高,有嚴(yán)格的順序動作。
(2)以換向精度為主的液壓系統(tǒng)
1)要求運動平穩(wěn)姓高,有較低的穩(wěn)定速度;
2)啟動與制動迅速平穩(wěn)、無沖擊,有較高的換向頻率(最高可達(dá)150次/min);
3)換向精度高,換向前停留時間可調(diào)。
(3)以壓力變換為主的液壓系統(tǒng)
1)系統(tǒng)壓力要經(jīng)常變換調(diào)節(jié),且能產(chǎn)生很大的推力;
2)空程時速度大,加壓時推力大,功率利用合理;
3)系統(tǒng)多采用高低壓泵組合或恒功率變量泵供油,以滿足空程與壓制時,其速度與壓力的變化。
(4)多個執(zhí)行元件配合工作的液壓系統(tǒng)
1)在各執(zhí)行元件動作頻繁換接,壓力急劇變化下,系統(tǒng)足夠可靠,避免誤動作;
2)能實現(xiàn)嚴(yán)格的順序動作,完成工作部件規(guī)定的工作循環(huán);
3)滿足各執(zhí)行元件對速度,壓力及換向精度的要求。
4.2方案的確定
臥式鏜床的主要部件是動力滑臺。動力滑臺其中的液壓滑臺是利用液壓缸將泵站所提供的液壓能轉(zhuǎn)變成滑臺運動所需的機(jī)械能。它的液壓系統(tǒng)的特點是驅(qū)動功率一般屬于中小功率,速度變化范圍大,附在變化也大。為了保證加工元件的表面質(zhì)量,要求液壓系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性要好,所以選擇以速度變換為主的液壓系統(tǒng)作為臥式鏜床的液壓系統(tǒng)。
4.3方案的特點及創(chuàng)新
1)液壓傳動裝置運動平穩(wěn),反應(yīng)快,慣性小,能高速啟動,制動和換向;
2)在同等功率情況下液壓傳動裝置體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊。
3)操作簡單方便,易于實現(xiàn)自動化
4)易于實現(xiàn)過載保護(hù)
5)液壓元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,便于設(shè)計、制造和使用。
五、預(yù)期結(jié)果
采用該方案設(shè)計的液壓系統(tǒng),主要的性能就是速度平穩(wěn),進(jìn)給速度穩(wěn)定,功率利用合理,效率高,發(fā)熱少。不僅滿足鏜床的運動方式、行程、速度范圍、負(fù)載條件、運動的平穩(wěn)性、精度、工作循環(huán)和動作周期、同步等,還符合質(zhì)量輕、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。基本達(dá)到任務(wù)書的要求。
六、設(shè)計主要步驟
根據(jù)臥式鏜床功能要求設(shè)計液壓系統(tǒng)
1)明確臥式鏜床對液壓系統(tǒng)的要求,進(jìn)行工況分析;
2)擬定液壓系統(tǒng)原理圖;
3)液壓元件的計算和選擇;
4)液壓系統(tǒng)性能驗算;
七、進(jìn)度計劃
序號
任務(wù)名稱
開始時間
結(jié)束時間
1
選題
第7學(xué)期5周
第7學(xué)期5周
2
查閱中、外文獻(xiàn)資料,外文資料翻譯,確定系統(tǒng)設(shè)計方案
第7學(xué)期6周
第7學(xué)期8周
3
開題
第7學(xué)期8周
第7學(xué)期13周
4
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計
第7學(xué)期13周
第7學(xué)期19周
5
中期檢查
第7學(xué)期19周
第8學(xué)期3周
6
上交畢業(yè)設(shè)計正稿打印版及電子材料,畢業(yè)設(shè)計及設(shè)計說明書光盤,完成畢業(yè)答辯ppt
第8學(xué)期6周
第8學(xué)期11周
7
畢業(yè)答辯
第8學(xué)期12周
第8學(xué)期13周
八、參考文獻(xiàn)
[1] 葉偉昌主編,《機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》,機(jī)械工業(yè)出版社 2008.2
[2] 左健民主編,《液壓與氣壓傳動》第4版, 機(jī)械工業(yè)出版社 2011.1
[3] 張利平主編,《液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計手冊》, 機(jī)械工業(yè)出版社 2008.5
[4] 周世昌主編,《液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集》, 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.2
指導(dǎo)教師意見:
指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日
教研室審核意見:
教研室主任簽名: 年 月 日
備注:本開題報告須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(論文)檔案袋存檔。