液压课程设计--卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台.

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目录

一 摘要………………………………………………………………………1 二 设计的技术要求和设计参数…………………………………..1 三 工况分析……………………………………………………………….2

1 确定执行元件……………………………………………........................2 2 分析系统工况……………………………………………........................2 3 负载循环图和速度循环图……………………………………………....3 4 确定系统主要参数………………………………………………………4

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四 拟定液压系统原理图……………………………………………..7

1 速度控制回路的选择……………………………………………………7 2 换向和速度换接回路的选择……………………………………………7 3 压力控制回路的选择……………………………………………………8

五 液压元件的选择…………………………………………………….9

1确定液压泵和电机规格…………………………………………………9 2.电机的选择………………………………………………………………10 3.阀类元件和辅助元件的选择………………………................................11 4.油管的选择…………………………………………................................12 5油箱的设计……………………………………………………………....13

六 液压系统性能的验算…………………………………………….13

1 管路系统压力损失演算……………………………………………...…13 2 油液温升验算…………………………………………………………...14

七 设计心得………………………………………………………………16 八 参考文献………………………………………………………………17

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一 摘要

作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。

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。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床是由一些通用和专用零部件组合而成的专用机床，广泛应用于成批大量的生产中。组合机床上的主要通用部件——动力滑台是用来实现进给运动的，只要配以不同用途的主轴头，即可实现钻、扩、铰、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。动力滑台有机械滑台和液压滑台之分。液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需的机械能的。它对液压系统性能的主要要求是速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少。组合机床兼有低成本和高效率的优点，并可用以组成自动生产线。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。

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和回转运动，如图1所示，如果动力滑台要实现二次进给，则动力滑台要完成的动作循环通常包括：原位停止?快进?I工进 ?死挡铁停留?快退?原位停止。关键词：组合机床 液压系统

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图1 组合机床动力滑台工作循环

二 设计的技术要求和设计参数

设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统，其实现的工作循环是：快进—工进—快退—停止。主要参数：轴向切削阻力为20000N；移动部件总重力为10000N；快进行程为200mm，快进和快退速度均为4m/min，工进行程50mm，工进速度为30—120mm/min,加速、减速时间均为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1.要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。设计该组合机床的液压传动系统。

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三 工况分析

1 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。

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2 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。 （1）工作负载FW

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

FW=20000N

（2）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0.2s，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为4m/min，因此惯性负载可表示为

?v100004?m??Fm?t9.860?0.2?340N

（3）摩擦负载

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 Ffj = fj×N=Ffs?0.2?10000N?2000N 动摩擦阻力 Ffd= fd×N =Ffd?0.1?10000N?1000N

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1所示。

表1 液压缸在各工作阶段的负载（单位：N）

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