【正文】 。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 因此，要求攻絲卡頭有很好的定心性及補償靈活性，徑向尺寸應較小，以適應中心距小的螺孔加工。一般包括 快速引進、工作進給、快速退回等動作。切出長度 2L 根據(jù)《專用機床設(shè)備設(shè)計》表 732 查 得 ： 擴孔時 L2 =10～ 15mm 攻絲時 L2 =5+L 錐 式中： 錐L —— 絲錐前端錐部的長度 。 機床 聯(lián)系尺寸 圖 的確定 動力部件的選擇 確定 擴孔動力頭 時 ，根據(jù)切削功率 ， 查 《組合機床設(shè)計簡明手冊》表 527， 選16 用 鉆削頭 型號為 201TZ 。分級進給裝置型號為 91401 FHY ? 。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設(shè)計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機床標準推薦裝料高度 mmH 1060? ，與國際標準 ISO 一致。根據(jù)選定的動力箱滑臺、側(cè)底座等標準的位置關(guān)系，并考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸，算出的長度應圓整，并按 20R 優(yōu)選數(shù)系選用。 ∴ )(2)2(39。 確定 回轉(zhuǎn)工作臺 回轉(zhuǎn)臺選用液壓回轉(zhuǎn)，在市場上能買得到 18 圖 液壓回轉(zhuǎn)工作臺 機床聯(lián)系尺寸圖如下， 19 圖 機床尺寸聯(lián)系圖 機床生產(chǎn)率計算卡 根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、動力部件的快進及工進速度等，就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡，用以反映機床的加工過程，完成每一動作所需的時間、切削用量、機床生產(chǎn)率及機床的負荷率等。采用機械動力部件取 min/65 m～ ，液壓動力部件取 min/103 m～ ； 移t —— 直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換的時間，一般可取 ； 裝卸t —— 工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時間，它取決于工件重量大小、裝卸的方便性及工人的熟練程度。 所以該負荷率滿足要求。油液經(jīng)開停閥，節(jié)流閥，換向閥進入液壓缸，推動活塞而使工作臺左右移動。由此可見，速度是由油量決定的。通過他將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。通過這些元件把系統(tǒng)連接起來，以實現(xiàn)各種工作血環(huán)。油液有 吸振能力，在油路中還可以設(shè)置液壓緩沖裝置，故不像機械機構(gòu)因加工和裝配誤差會引起振動扣撞擊，使傳動十分平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁的換向；因此它廣泛地應用在要求傳動平穩(wěn)的機械上，例如磨床幾乎全都采用了液壓傳動。 5）容易實現(xiàn)復雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復雜的機械動作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺，可加工出不規(guī) 則形狀的零件。因此不宜應用在在傳動比要求嚴格的場合，例如螺紋和齒輪加工機床的傳動系統(tǒng)。 6）油液容易污染 油液污染后，會影響系統(tǒng)工作的可靠性。 運動部件的重力為 25000N，快進快退速度為 10m/min，工進速度為 132mm/min，最大行程為 400mm，其中工進行成為 47mm，最大切削力為 107N，采用平面導軌，夾緊缸的行程為 20mm，夾緊力為 30000N，加緊時間為 1s。則求得 Ffs = 25000 = 5000N 25 Ffa = 25000 = 2500N 上式中 Ffs 為靜摩擦阻力， Ffa 為動摩擦阻力。 Fa = 60 = 4230N 根據(jù)上述計算結(jié)果，列出各個工作階段所受的外負載（見下表）并畫出負載循環(huán)圖。通常利用差27 動液壓缸活塞桿較粗、可以在活塞桿中設(shè)置通油孔的有利條件，最好采用活塞桿固定，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用典型安裝形式?？焱藭r回油腔中也是有背壓的，這時選取被壓值 2p =。 攻絲 的運動分析 ： 和擴孔不一樣，攻絲用的是攻絲動力頭，動力頭主軸箱帶有靠模，所以沒有工進，只有快進快退。則求得 Ffs = 25000 = 5000N Ffa = 25000 = 2500N 上式中 Ffs 為靜摩擦阻力， Ffa 為動摩擦阻力。 Fa= 60 = 4230N 根據(jù)上述計算結(jié)果，列出各個工作階段所受的外負載（見下表）并畫出負載循環(huán)圖。所以在這里比在描述。 上面計算的分別是一個擴孔和攻絲的液壓系統(tǒng)，由前面對整個系統(tǒng)的描述可知，整個系統(tǒng)是有兩個擴孔動力頭和兩個攻絲動力頭組成的，由于兩個擴孔動力頭是同時進行的，快進工進快退基本上一樣，所以在這里不再單獨計算另外一個擴孔滑臺；同樣兩攻絲的快進快退也基本上一樣，所以也不單獨計算另外一個攻絲滑臺。小流量液壓泵在快速運動和工進時都向液壓缸供油，而液壓缸在工進時工作壓力最大，因此對大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力分別進行計算。中低壓泵取最小值，高壓泵取最大值。但限壓式變量泵結(jié)構(gòu)復雜、成本高，且流量突變時液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，最后確定選用雙聯(lián)液壓泵供油方案，有利于降低能耗和生產(chǎn)成本 。該機床的進給運動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度 負載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。選用三位五通電磁換向閥。由工進轉(zhuǎn)為快退時，在回路上并聯(lián)了一個單向閥以實現(xiàn)速度換接。在該 回路中還裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定。 圖 旋轉(zhuǎn) 臺液壓系統(tǒng) 液壓元件的選擇： 確定液壓泵和電機規(guī)格 泵的選擇 ： 在整個 擴孔 工作循環(huán)過程中，液壓油源應向液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快進工作階段，為 L/min，若整個回路中總的泄漏量按液壓缸輸入流量的 10%計算，36 則液壓油源所需提供的總流量為： ???? = = 所以兩個擴孔動力頭用流量是 2???? = 2 = 工作進給時，液壓缸所需流量約為 L/min，但由于要考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量 3 L/min，故小流量泵的供油量最少應為 L/min。由前面選擇液壓回轉(zhuǎn)臺時選取的雙聯(lián)泵流量為 4/16L/min。 元件名稱 估計流量1/minL ? 規(guī)格 額定流量1/minL ? 額定壓力 MPa 型號 雙聯(lián)葉片泵 — 最高工作壓力為16 MPa PV2R12?17/153 表 液壓泵參數(shù) 電機的選擇 由于液壓缸在快退時輸入功率最大，這時液壓泵工作壓力為 ，流量為。通過 原理圖 中 10 個單向閥的額定流量是各不相同的，因此最好選用不同規(guī)格的單向閥。 輔件元件的選擇 根據(jù)液壓泵的工作壓力和通過閥的實際流量，選擇各種液壓元件和輔助元件的規(guī)格。 其它油管按元件連接口尺寸決定尺寸，測壓管選用 4mm 3mm 紫銅管或鋁管。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 我國組合 專用機床 總體技術(shù)水平比發(fā)達國家要相對落后，國內(nèi)所需的一些高水機床 幾 乎都從國外進口。 老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精 的工作作風，誨人不倦的高 尚師德以及平時平易近人的人格魅力在我腦里印象深刻。總之，在畢業(yè)設(shè)計中收獲較多，對今后的工作有著一定的幫助。除了 畢業(yè)設(shè)計 老師，還要感謝以前教我們專業(yè)知識的老師們，是他們耐心講解鞏固了我們的專業(yè)知識，為論文的完成打下基礎(chǔ)。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。具體的工作就是要制定工藝方案，進行機床結(jié)構(gòu)方案的 分析和確定，進行組合機床總體設(shè)計，組合機床的部件設(shè)計和施工設(shè)計，使其具有工程意義，實現(xiàn)其在實際應用中的價值。 另外一個擴孔滑臺系統(tǒng)和兩個攻絲滑臺系統(tǒng)學型號和這個一樣，所以整個系統(tǒng)中主油管的直徑 D 為 4+2=。 油管壁厚一般不需計算，根據(jù)選用的管材和管內(nèi)徑查液壓傳動手冊的有關(guān)表格得管的壁厚δ。 在原理圖中 溢流閥 和 順序閥 3 的選擇可根據(jù)調(diào)定壓力和流經(jīng)閥的額定流量來選擇閥的型式和規(guī)格，其中溢流閥 4 的作用是調(diào)定工作進給過程中小流量液壓泵的供油壓力，因此該閥應選擇先導式溢流閥，連接在大流量液壓泵出口處的順序閥 3用于使大流量液壓泵卸荷，因此應選擇外控式。 閥類元件和輔助元件的選擇 根據(jù)上述流量及壓力計算結(jié)果， 原理圖中 初步擬定的液壓系統(tǒng)原理圖中各種閥38 類元件及輔助元件進行選擇。大流量泵最小流量為 ++16=選取液壓泵的規(guī)格 據(jù) 以上液壓最大工作壓力 Pn和總流量 ????的計算數(shù)值，上網(wǎng)或查閱 《機械設(shè)計手冊 .第 4 卷》 ，例如 YUKEN 日本液壓泵樣本，確定 PV2R 型雙聯(lián)葉片泵能夠滿足上述 設(shè)計要求，因此選取 PV2R12?17/153 型雙聯(lián)葉片泵，其中小泵的排量為 ，大泵的排量為 153mL/r，若取液壓泵的容積效率 v? =，則當泵的轉(zhuǎn)速 np =940r/min 時，小泵的輸出流量為 qp 小 =?940?該流量能夠滿足液壓缸工進速度的需要。 在攻絲 工作循環(huán)過程中，液壓油源應向液壓缸提供的最大流量 也是 出現(xiàn)在快進工作階段，為 L/min， 攻絲 總的泄漏量按液壓缸輸入流量的 也取 10%計算，則液壓油源所需提供的總流量為： ???? = = 所以兩個攻絲動力頭用流量是 2???? = 2 = 所以四個動力頭的由油泵提供的流量為 +=。回轉(zhuǎn)剛的速度一般為 3~4m/min。 35 圖 三位五通換向閥 夾緊回路的選擇 用二位 五 通電磁閥來控制加緊、松開換向動作時，為了避免工作時突然斷電而松開，應采用失電夾緊方式。由前述計算可知，當工作臺從快進轉(zhuǎn)為工進時，進入液壓缸的流量 大大減小， 可選二位二通行程換向閥來進行速度換接，以減少速度換接過程中的液壓沖擊。由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)回路，以提高散熱效率， 防止油液溫升過高。 2．內(nèi)部徑向力不平衡，軸承較大，壓力波動及噪聲較大，工作平衡性差 3．須配有溢流閥、卸載閥組，系統(tǒng)較復雜 3．系統(tǒng)較簡單 4．有溢流損失，系統(tǒng)效率較低，溫升較高 4． 無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低 表 泵的對比 34 圖 雙聯(lián)泵 調(diào)速方式的選擇 所設(shè)計 組合機 床液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。從節(jié)省能量減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油。 Pp = P1 +∑?p 式中 Pp—— 液壓泵最大的工作壓力 P1—— 執(zhí)行元件最大的工作壓力 ∑?p—— 進油管路中的壓力損失，復雜系統(tǒng)取 ~ 對于調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路，選取進油路上的總壓力損 p M Pa?? ? ，同33 時考慮到壓力繼電器的可靠動作要求壓力繼電器動作壓力與最大工作壓力的壓差為，則小流量泵的最高工作壓力 可估算為 Pp1 = P1 +P損 +P繼電器 = 3++ = 大流量泵只在快進和快退時向液壓缸供油，快退時液壓缸中的工作壓力比快進時大，如取進油路上的壓力損失為 ，則大流量泵的最高工作壓力為： Pp2 = (P1 +P損 ) = (3+) = 上述計算所得的 Pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。下面來做泵和閥有關(guān)計算。(P1 ?P2) = 9032(? )106= 液壓缸缸筒直徑為 D = √(4A1)/π = √4106/π = 71 由于有前述差動液壓缸缸筒和活塞桿直徑之間的關(guān)系， d = ，因此活塞桿直徑為 d=71=，根據(jù) GB/T2348—1993 對液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑尺寸的規(guī)定，圓整后取液壓缸缸筒直徑為 D=70mm，活塞桿直徑為d=50mm。 液壓缸主要尺寸的確定 31 圖 攻絲滑臺液壓缸圖 由于采用單 桿雙 作用液壓缸的差動連接方式。 ΔvΔt=m ΔvΔt G 為重力加速度； ?t為加速或減速時間，一般 ?t = ~。 G 部件重力； FRn 垂直與導軌的工作負載，在此處等于零。(P1 ?P2) = 9032(? )106= 液壓缸缸筒直徑為 D = √(4A1)/π = √4106/π = 71 由于有前述差動液壓缸缸筒和活塞桿直徑之間的關(guān)系， d = ，因此活塞桿直徑為 d=71=，根據(jù) GB/T2348—1993 對液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑尺寸的規(guī)定，圓整后取液壓缸缸筒直徑為 D=70mm，活塞桿直徑為