【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題 目： 雙面鉆通臥式組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目： 雙面鉆通臥式組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。 主要內(nèi)容： 1. 液壓系統(tǒng)工況圖分析。 2. 液壓系統(tǒng)原理圖。 3. 液壓系統(tǒng)計(jì)算與選液壓元件。 4. 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)。 5. 繪工作圖和遍技術(shù)文件。 主要技術(shù)參數(shù)： 工作循環(huán)：工件夾緊→左、右動(dòng)力部件快進(jìn)→左、右動(dòng)力部件工進(jìn)→左動(dòng)力部件快退，右動(dòng)力部件繼 續(xù)工進(jìn)→左動(dòng)力部件停止，右動(dòng)力部件快退→左右動(dòng)力部件皆停止，工件松開(kāi)。工件夾緊力為 30000牛，兩側(cè)加工切削負(fù)載皆為 15000 牛，動(dòng)力部件的重量皆為 103牛，快進(jìn)、快退速度為 6m/min，快進(jìn)行程為 100mm。工進(jìn)速度為（ 20— 1000） mm/min，左動(dòng)力部件工進(jìn)行程為 50mm，右動(dòng)力部件工進(jìn)行程為 80mm。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間為 ，滑臺(tái)為平導(dǎo)軌，靜、動(dòng)摩擦系數(shù)分別為 和 。 指導(dǎo)教師： 院長(zhǎng)簽字： 年 月 日 2 雙面鉆通臥式 組合機(jī)床液壓 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 摘要 ………………………………………………………………… 2 外文摘要…………………………… …… ……………………………… 3 引言…………………………………… …… …………………………… 5 ⒈液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………… …… ………………… ……… 6 負(fù)載分析……………………………… …… …………………… 6 件主要參數(shù)的確定 ………… …………… …… …………………… 8 系統(tǒng)原理圖 ……………… ……………… … …… ………………… 9 壓元件 ……………………… ……………… …… ……… ……… 14 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能……………………… …… ……………… 18 ⒉集成塊的設(shè)計(jì)…………………………………… …… ……………… 22 底座設(shè)計(jì)…………………………………… … ………………… 22 下塊設(shè)計(jì)…………………………………… … ………………… 22 上塊設(shè)計(jì)…………………………………… … ………………… 22 油孔直徑的確定…………………………… … ………………… 22 油孔間最小間隙的確定… … …………………………………… 23 結(jié)論……… …………………………………………… … … …… …… 24 致謝 ………………………………………………… ……………… 25 參考文獻(xiàn) …………………………………………… ……………… 26 摘 要 2 對(duì)于設(shè)計(jì)雙面鉆通臥式組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，基本任務(wù)是使該系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定、快捷的完成孔加工問(wèn)題。我主要設(shè)了適合本機(jī)床工作循環(huán)和性能的液壓系統(tǒng)，合理選用液壓閥并設(shè)計(jì)安裝了管接頭的集成塊。 首先對(duì)負(fù)載進(jìn)行分析，確定執(zhí)行元件（液壓缸）的主要技術(shù)參數(shù)，再算出液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率。根據(jù)計(jì)算結(jié)果和工作循環(huán)，選擇雙泵供油及差動(dòng)連接回路，用行程閥控制 快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，用行程開(kāi)關(guān)控制工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退及停止。用低壓大流量泵控制快進(jìn)及快退，用高壓小流量泵控制工進(jìn)及定位夾緊。使得系統(tǒng)基本上滿足了高效、穩(wěn)定、快捷的目的。 其次集成塊的設(shè)計(jì)，由于該系統(tǒng)分為左右滑臺(tái)，且其油路和工作循環(huán)相同，所以設(shè)計(jì)了左滑臺(tái)系統(tǒng)的集成塊，此系統(tǒng) 由 9 個(gè)閥需裝在集成塊上。通過(guò)分析液壓系統(tǒng)和繪制立體圖，我認(rèn)為設(shè)計(jì)兩個(gè)塊較為合適。上塊安裝壓力表開(kāi)關(guān)等 5 個(gè)閥和通往液壓缸的管接頭及回油管，下塊裝 4 個(gè)閥，另設(shè)計(jì)個(gè)底座，與泵的兩個(gè)壓力油口相通。通過(guò)雙頭螺柱把上、下塊和底座連接起來(lái)，再用螺釘把底座和 油箱連接起來(lái)。 本設(shè)計(jì)基本能滿足要求，經(jīng)驗(yàn)算、校核系統(tǒng)性能合格；集成塊尺寸合理，孔道布置正確，無(wú)干涉、泄露情況。 關(guān)鍵詞： 集成塊 液壓系統(tǒng) 液壓缸 液壓閥 Abstract 3 The radical mission is to make the system processing holes effectively、 steadily and rapidly to designing the doublefaced drill hydraulic pressure system. The hydraulic system I designed fits the work cycle and capability of this machine tool. I chose the reasonable hydraulic valve and designed to fix the integrate piece of tiein specially. Firstly, I analyzed the load, ensure the mostly technology parameter of executing element (hydraulic jar). Then I calculate the work pressure、flux and power of each work phase of the hydraulic jar. According to the result and work cycle, I chose doublepump to supply oil and differentia to connect the loop. I made sudden progressing to be tardily progressing with journey valve and made tardily progressing to be rapid backslide and stopping with journey switch. I controlled sudden progressing and tardily progressing with lowtension bulky flux pump and controlled tardily progressing and orientate clamping with hightension min flux pump. At last, I made the system satisfied the desire of work effectively、 steadily and rapidly. Secondly I designed the integrate piece of rightandleft slipway because the system was carved up to be rightandleft slipway and its oil tanker and work cycle are the same. There are 9 valves should to be fixed onto the integrate piece. Designing two integrate pieces is reasonable in my opinion through analyzing the hydraulic pressure system and drawing the solid chart. 5 valves as switch of pressure cabin and the tiein of tube leading to hydraulic jar besides tubes of returning oil should be fixed on the upper integrate piece, 4 valves should be fixed on the her one. A pedestal should also be designed and connected with the two pressure oil meatuses. The two integrate pieces and the pedestal could be connected with doubleedged bolts, the pedestal and the gasoline tank could also be connected with bolts. This design could satisfy the desires and its capability of checking is 4 up to grade according to the putations。 the size of the integrate piece is reasonable and the collocation of hole path is correct, there is no situation of interference and leak. Key words: integrate piece, hydraulic system, hydraulic jar, hydraulic valve. 引 言 5 組合機(jī)床是由通用部件和部分專用部件組成的高校、專用、自動(dòng)化程度較高的機(jī)床，其動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的通用部件，上面安裝著各種旋轉(zhuǎn)刀具，常用液壓裝置驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)按一定的動(dòng)作循環(huán)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 我設(shè)計(jì)的為雙面鉆通臥式組合機(jī)床是有兩個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)組成，其工作目的在于合理高效率對(duì)在、孔進(jìn)行加工?？准庸ぴ诂F(xiàn)代化生產(chǎn)中顯的尤為重要，如大型機(jī)床床身孔加工、精密儀表的孔加工、液壓集成塊的孔加工、汽車(chē)工業(yè)等?？梢?jiàn)孔加工是工 藝過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)上學(xué)期沈陽(yáng)第一機(jī)床廠進(jìn)行的參觀了各種液壓元件及機(jī)床外形、并實(shí)踐練習(xí)，了解了各種機(jī)床的液壓系統(tǒng)的大概情況。再查閱資料，及時(shí)通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)液壓技術(shù)水平的了解，經(jīng)過(guò)比較后采用集成塊的配置方式，選用板式的液壓元件。 在郭老師的指導(dǎo)下，我按期完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。由于自己水平有限及資料不多，難免有些錯(cuò)誤和不足，歡迎各位老師批評(píng)與指正。 6 負(fù)載分析 負(fù)載分析中，在不考慮回油的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機(jī)械效率中加 以考慮。 機(jī)床上經(jīng)常使用的平導(dǎo)軌水平放置時(shí)，摩擦阻力計(jì)算公式是 Ff=fFn （ 1） 式中 FN—— 作用在導(dǎo)軌上的法向力； f—— 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)。 因工作部件是臥式放置，重力的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：切削力、導(dǎo)軌摩擦力和慣性力。導(dǎo)軌的正壓力等于動(dòng)力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為 Ffs， 動(dòng)摩擦力為 Ffd，由式（ 1）可得 Ffs=fsFn= 103N=1960N Ffd=fdFn= 103N=980N 慣性力 Fm 指運(yùn)動(dòng)部件在啟動(dòng)或制動(dòng)過(guò)程中的慣性力，其計(jì)算公式如下： tvmaFm ???? （ 2） 式中 m— 運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量； a— 運(yùn)動(dòng)部件的加速度； Δν — 啟動(dòng)或制動(dòng)前后的速度差； Δ t—— 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間。 由式（ 2）可得 tvmaFm ????= NN 60/ ?? ?? 如果忽略切削力引起的顛覆力矩對(duì)導(dǎo)軌摩擦力的影響， 并設(shè)液壓缸的機(jī)械效率η m=，則液壓缸在各工作階段的總機(jī)械負(fù)載可以算出，見(jiàn)表 1。 表 1 液壓缸各工作階段負(fù)載表 7 運(yùn)動(dòng)階段 計(jì)算公式 總機(jī)械負(fù)載 F(N) 啟動(dòng) F=fs/η m 2063 加速 F=(fd+Fm)/η m 1558 快進(jìn) F=fd/η m 1032 工進(jìn) F=(Ft+Ffd)/ η m 16821 快退 F=Ffd/η m 1032 根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果和已知的各階段的速度，可繪出左滑臺(tái)負(fù)載圖(FL)和速度圖 (VL)，見(jiàn)圖 1。 圖 1 負(fù)載速度圖 a）負(fù)載圖 b）速度圖 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定 初選液壓缸的壓力 8 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，初定液壓缸的工作壓力 為 P1=4 106Pa。 確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 （ 1）工作壓力的確定 工作壓力 P 可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器類型來(lái)初步確定?，F(xiàn)參閱 《機(jī)械零 件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取液壓缸工作壓力為 3Mpa。 （ 2） 計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 由于機(jī)床的快進(jìn)、快退速度相等，故宜采用缸體固定的單桿式液壓缸?？爝M(jìn)時(shí)采用差動(dòng)連接，并取無(wú)桿腔有效面積 A1等于有桿腔有效面積 A2的兩倍，即 A1=2A2。 為了防止在鉆孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖，在回油路中