【正文】 ...............................................................................43 流程圖 .......................................................................................................................43 SFC 程序圖 ................................................................................................................43結(jié)論 ...............................................................................................................................................46致謝 ...............................................................................................................................................47參考文獻 .......................................................................................................................................48參考文獻 .......................................................................................................................................50附 錄 ...........................................................................................................................................51蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）01 緒論 課題研究的目的本次設(shè)計的主要任務(wù)是半自動專用銑床的液壓系統(tǒng)設(shè)計，該設(shè)計可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)理論知識，獨立解決機床設(shè)計問題的能力的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的是半自動液壓專用銑床的液壓設(shè)計，設(shè)計主要是將自己所學(xué)的知識結(jié)合輔助材料運用到設(shè)計中，初步掌握正確的設(shè)計思想和設(shè)計的基本方法步驟,鞏固深化和擴大所學(xué)的知識,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的工作方法和獨立工作能力，以及達到正確繪制部件總裝圖和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。通過這次畢業(yè)設(shè)計鍛煉了自己獨立思考和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度，了解了半自動專用銑床液壓系統(tǒng)的工作原理以及它的總體結(jié)構(gòu)，同時我也明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。b 獲得機床總體設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，零件計算，編寫說明書。 銑床的簡介 銑床介紹銑床（millingmachine）系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國人 1862 年創(chuàng)制了第一臺萬能銑床，是為升降臺銑床的雛形。尤其是 70 年代以后，微處理機的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。較高。19 世紀(jì)末，德國制造出液壓龍門刨床，美國制成液壓六角車床和液壓磨床，但因當(dāng)時沒有成熟的液壓元件以及機械制造工藝水平的限制，液壓技術(shù)的應(yīng)用仍不普遍。目前，正在向高壓、高速、高效、大流量、大功率、低噪聲、長壽命、高度集成化和模塊化、提高可靠性技術(shù)及污染控制技術(shù)的方向發(fā)展。液壓技術(shù)中的重大進展是微電子技術(shù)和計算機技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于是可以直接與計算機接口，不需 D/A 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，是今后液壓技術(shù)發(fā)展的重要趨向之一。計算機輔助試驗則可運用計算機技術(shù)對液壓元件及液壓系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能進行測試，對液壓設(shè)備故障進行診斷和對液壓元件和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型辨識等。2. 執(zhí)行元件——液壓缸或液壓馬達 將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，可克服負(fù)載做功。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟和內(nèi)容液壓系統(tǒng)的設(shè)計是整個機器設(shè)計的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機器的用途、特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選取液壓元件的規(guī)格和進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。3）確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。采用何種形式的執(zhí)行機構(gòu)。壓力測量點的合理選擇。（3）液壓系統(tǒng)計算和選擇液壓元件液壓系統(tǒng)計算的目的是確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，以便按照這些參數(shù)合理選擇液壓元件和設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)元件。4）選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格。 本文的主要研究工作本次設(shè)計主要包括液壓升降臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計。第 3 章液壓缸的設(shè)計 通過相關(guān)的計算，確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸。本章小結(jié)本章主要介紹了銑床的定義和用途、液壓系統(tǒng)的發(fā)展和特點、以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟和本文主要研究的工作。 工況分析經(jīng)過分析，銑床的工況如下所示。?（4）重力因氣動部件是水平安置，故重力在運動方向的分力為零。表 21 液壓缸各階段的負(fù)載工況 負(fù)載組成（N） 系統(tǒng)負(fù)載 F/ηm（N）啟動階段 10??加速階段 ?mfd 867快進階段 5f .5工進階段 0?fdtF109?快退階段 f 6.制動階段 ?mfd 3542注： 1000mm/min；； ηm=。根據(jù)液壓缸快進和快退速度相等，可選擇單出桿液壓缸差動連接，活塞桿直徑可按下式計算： .???按活塞桿尺寸系列，取 d=55mm根據(jù)已知的缸徑和活塞桿直徑，計算液壓缸實際有效工作面積，無桿腔面積 和有1A桿腔面積 分別為：2A ?? ???液壓缸面積確定后，還需驗算液壓缸能否獲得最小穩(wěn)定速度，如果驗算后不能獲得穩(wěn)定速度時，還需相應(yīng)加大液壓缸直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止，其驗算方法如下： ?穩(wěn)蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）7式中 —能保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積；穩(wěn)A —調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，從手冊查得 Q=25l/min，流量閥 Q=70cm2/min；minQ —執(zhí)行機構(gòu)最低速度，取 V=4cm/min。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以計算出液壓缸在一個工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率如表 22 所示，并根據(jù)此繪制出其工況圖如圖 所示：表 22 液壓缸在不同階段所需壓力、流量和工作階段系統(tǒng)負(fù)載F/ηm(N)回油腔壓力P2（MPa ）工作腔壓力P1（MPa ）輸入流量q（L/min）輸入功率P（KW）快速前進611 ??????ApFm?=??612??qp工作進給10611 8..12 121pm=.快速退回611 ??p211AFm???=732??qp注：取液壓缸的機械效率 ηm=。而在快進、快退時負(fù)載較小，速度較高。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承載負(fù)切削力的能力。考慮到夾緊時間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進油路壓力瞬時下降時仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。初算時簡單系統(tǒng)可取 ~，復(fù)雜系統(tǒng)取~ Mpa，本例中取 Mpa。工進時所需流量為 L/min，考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為 3 L/min，因此，小流量泵的流量至少為 3+= L/min（3）選擇液壓泵規(guī)格根據(jù)以上計算數(shù)據(jù) Pp、qp 查閱產(chǎn)品樣本，選擇 YBX—16 限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量 qv=16m/r，泵的額定壓力為 Pn= Mpa，電動機轉(zhuǎn)速nH=1450r/min，容積效率為 ηv=，總效率 η=4. 葉片泵的特點葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、流量均勻、運動平衡、噪音小、使用壽命較長、容積效率較高等優(yōu)點。葉片泵根據(jù)工作原理可分為單作用式和雙作用式。限壓式變量葉片泵與雙作用定量葉片泵相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大，相對運動的機件多，軸上受單向徑向液壓力大，故泄露大，容積效率和機械效率較低。由于它在低壓時流量大，高壓時流量小，特別適合驅(qū)動快速推力小，慢速推力大的工作機構(gòu)，例如在組合機床上驅(qū)動動力滑臺實現(xiàn)快速趨近→工作進給→快速退回的半自動循環(huán)運動等。E40～10176。（4）與液壓泵匹配的電動機的選擇首先，分別算出工進時的功率作為選擇電動機規(guī)格的依據(jù)。按機能可分為：管式、板式、法蘭式、疊加式和插裝式等。密封性能好。閥的基本類型控制閥在液壓系統(tǒng)中的作用是控制液流的壓力，流量和方向，以滿足執(zhí)行元件在輸出的力、運動速度及運動方向上的不同要求。2）油液流過時壓力損失小。對換向閥的主要性能要求：1. 油液流經(jīng)換向閥時的壓力損失??；2. 各關(guān)閉閥口的泄露量??；3. 換向可靠，換向時平穩(wěn)迅速。其中位為常態(tài)位置。換向時與 O 型性能相同。其因其自動化程度高，操縱輕便，易實現(xiàn)遠距離自動控制，因而應(yīng)用非常廣泛。本次設(shè)計中選用中位機能為 O 型，電源為 D 型的三位四通換向閥，型號為 34D63B。溢流閥根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理可分為：直動式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥。直動式溢流閥具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，成本低的優(yōu)點。鋼管能承受較高的壓力，價廉；但彎制比較困難，彎曲半徑不能太小，多用在壓力較高、裝配位置比較方便的地方。膠管用作聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道。由于膠管制造比較困難，成本高，因此非必要時盡量不用。（7）郵箱容量的確定由經(jīng)驗公式 ??LqVp1547~?按 GB2876—81 規(guī)定取標(biāo)準(zhǔn)值 V=160L 驗算液壓系統(tǒng)性能由于系統(tǒng)的具體管路布置尚未確定，整個系統(tǒng)的壓力損失無法計算，但是閥類零件的局部壓力損失是可以估算出來的，它在總壓力損失中占了很大的份額。運動部件工作進給時的最大速度為 1m/min，進給時的最大流量為 ，則液壓缸在管內(nèi)流速為：蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）15 scmccmdqV /74in/?????式中 q—進給時的最大流量； d—回油管的內(nèi)徑。v查得換向閥 24D—25P 的壓力損失為 P1—2=106 Pa忽略油液通過管頭、油路板等處的局部壓力損失，則進油路總壓力損失 P1 為 ??papap 666211 . ?????????2）工作進給時回油路的壓力損失。上述驗算表明，無需修改原設(shè)計。假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取 k=10103kw/(cm2柱塞缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，因此在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。由于球墨鑄鐵具有較高的抗拉強度和彎曲疲勞強度，也具有良好的塑性和韌性，其屈服度比鋼高。1．缸體的內(nèi)徑因為須與活塞配合，防止漏油，所以要盡量減少表面粗糙度，可采用HH9 配合。4．缸體與缸頭采用螺紋連接時，螺紋應(yīng)用 6 級精度的米制螺紋。所以缸體端部選用螺紋連接，螺紋連接徑向尺寸小，質(zhì)量輕，使用廣泛。本設(shè)計冶壓缸活塞材料選用 45 號鋼，需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。4．活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)由前可以選用 Y 型密封圈。 液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定該液壓缸為單活塞桿，由圖 3—1 可知： ??22121144fcfcPFPFDDd?????式中 。由此取D=100mm，d=70mm。A=，Amin=，因為 A Amin，所以滿足速度穩(wěn)定的要求。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）21在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削加工過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或者漏油。式中符號意同前。 缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度 t 按照強度要求可用下面兩式進行近似計算。 最小導(dǎo)向長度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）22點的距離 H 稱為最小導(dǎo)向長度。隔套的長度 C 由需要的最小導(dǎo)向長度 H 決定，即 C=H—。 活塞桿穩(wěn)定性的計算由于本設(shè)計為中壓系統(tǒng)，活塞桿穩(wěn)定性須校核。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。螺紋連接的優(yōu)缺點如下：優(yōu)點：1）外形尺寸??；2）重量較輕。 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)活塞桿與活塞有幾種常用的連接形式。 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。機床和工程機械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤滑；而油壓機常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開，以提高密封性能。此處活塞桿的導(dǎo)向與密封及防塵裝置選用的結(jié)蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）24構(gòu)形式為端蓋直接導(dǎo)向，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示。表 活塞及活塞桿的 O 形密封圈使用參數(shù)密封部位類型活塞用 活塞桿用材料 壓力范圍（Mp