【正文】 從一開始 老師就堅持一周和我們見面 兩至三次，每次都會細心的詢問工作進展程度 ，然后就他對 設(shè)計 構(gòu)架的了解給我們解決心中的疑惑，就這樣讓我們對接下來的任務(wù)更加明確。 本課題基于 使設(shè)計出的機床結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好 提出的要求，著重 選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的40 通用部件，恰當?shù)慕M合機床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設(shè)計高效率的夾具、 液壓、以及 PLC 控制 就是本次設(shè)計主要內(nèi)容。 表 閥類元件的選擇 油管確定 由于本系統(tǒng)液壓缸差動連接時，油管內(nèi)通油量較大，其 實際流量 序號 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 1 三 位 五 通 電 液 換 向 閥19,20,21,22 66/82 100 35D100B 2 行程閥 33,34,35 3 調(diào)速閥 31,32 1 6 2FRM 5 單向閥 27,28,29,30 6 兩位 3 通電磁閥 23,24,25,26 66/82 100 3WE 7 直動式 溢流閥 3,4,11,12 8 先導式溢流 閥 3 66/82 100 DWD 9 三位五通電磁換向閥 13 66/82 100 35DF3DE6B 10 直動式減壓閥 5,8,9,10 11 直動式 順序閥 6,7 (6)DP 39 qv ≈ L／ min( 10?3m3/s),取允許流速 u=5m／ s,則 滑臺系統(tǒng) 主壓力油管 d用下式計算 d = √4qvπv = √qvv = √10?35 = 10?3m 圓整化，取 d=10mm。取泵的總效率 ? ? ，則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為： ?? = ???? ?????? = = 14???? 表 電動機型號 根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)，此系統(tǒng)選取 Y160M6型電動機，其額定功率 Pn = 17KW，額定轉(zhuǎn)速 nn = 970r/min。 所以兩個擴孔動力頭小流量泵的供油量最少是 。為了控制軸向加工尺寸，提高換向位置精度，采用死擋塊加壓力繼電器的行程終點轉(zhuǎn)換控制。 擴孔攻絲 加工屬于連續(xù)切削加工，加工過程中切削力變化不大，因此 擴孔 鉆削過程中負載變化不大，采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可。 Pn1 = = Pn2 = = 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 確定供油方式的選擇 考慮到該機床速度較高，四個加工方位，兩個擴孔動力頭動力滑臺同時工作，兩個攻絲動力頭動力滑臺也同時工作，考慮到同步性要求比較高。整個系統(tǒng)除了有 兩個攻絲的和兩個擴孔的油缸之外還有兩個位置的零件夾緊，還有旋轉(zhuǎn)臺的油缸系統(tǒng)，所以選泵的時候最大工作壓力按各油缸的最大壓力算，流量按各油缸最大流量和計算。 30 工作循環(huán) 外負載 F(N) 啟動、加速 F=Ffs+Fa 9230 快進 F=Ffa 2500 快退 F=Ffa 2500 表 攻絲外負載圖 圖 攻絲循環(huán)圖 攻絲 液壓系統(tǒng)的計算 初選液壓缸工作壓力 所設(shè)計的動力滑臺在工進時負載最大，其值為 9230N，其它工況時的負載都相對較低，參考 課本 第 10 章表 2 和表 3 按照負載大小或按照液壓系統(tǒng)應(yīng)用場合來選擇工作壓力的方法，初選液壓缸的工作壓力 p1=。 運動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖 圖 動力滑臺的工作循環(huán)圖 工況分析 繪出運動部件的速度循環(huán)圖如下， 29 圖 攻絲 速度循環(huán)圖 液壓缸所受外負載 F 包括三種類型，即 F=Fw+Ff+Fa 式中 Fw—— 工作負載為零 N； Fa—— 運動部件速度變化時的慣性負載； Ff—— 導軌摩擦阻力負載，啟動時為靜摩擦阻力，啟動后為動摩擦阻力，對于平導軌可由下式求得 Ff = f(G+FRn)。這種情況下，應(yīng)把液壓缸設(shè)計成無桿腔工作面積 1A 是有桿腔工作面積 2A 兩倍的形式，即活塞桿直徑 d 與缸筒直徑D 呈 d = 的關(guān)系。 Fa = Gg 7）發(fā)生故障不易檢查和排除。 6）簡化機構(gòu) 采用液壓傳動可大大地簡化機械結(jié)構(gòu)，從而減少了機械零部件數(shù)目。 5. 工作介質(zhì) —— 液壓油。 液壓系統(tǒng)的基本組成 1. 能源裝置 —— 液壓泵。 21 表 生產(chǎn)率計算卡 4 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計 液壓傳動的工作原理和組成 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用液壓能來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的傳動方式。 理想生產(chǎn)率 Q Q 指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機床生產(chǎn)率。 17 圖 中間底座外形圖 中間底座長度方向尺寸可按下式確定： )(2)2(39。 根據(jù)選定的動力滑臺型號為 IAHY321 。 根據(jù) 加工深度，選擇 工作行程 mmL 472215101 ????工 mmL 401515102 ????工 b． 快進、快退長度 按加工具體情況而定，保證加工所有刀具均退至夾具套內(nèi)，不影響工件裝卸，因此取快進長度 為 160mm。攻絲卡頭的主要形式有：①絲錐“超前”進給的單向補償攻絲卡頭；②主軸或攻絲靠模“超前”進給的單向補償攻絲卡頭。以便依此進行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導向系統(tǒng)的設(shè)計。 ∴ mmNPDT w ?????? 5 8 7 3 7 9 51 9 5 切削力 F 的計算 12 DTF 2? ∴ NDTF ????擴孔 NDTF ????攻絲 切削功率 P 的計算 根據(jù)《專用機床設(shè)備設(shè)計》表 724查得： DTVP ?9740? ∴ kWDTVP ??? ??? ??擴孔kWDTVP ??? ??? ??攻絲 考慮到功率損失， ∴ kWPP ??? 擴孔擴孔實 kWPP ??? 攻絲攻絲實 3 確定 機床三圖一卡 三圖一卡的內(nèi)容主要包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡。 具體布局如圖 。 擴孔工序的工作循環(huán)如下： 9 圖 擴孔工序的工作循環(huán) 攻絲采用攻絲動力頭，由攻絲靠模裝置實現(xiàn)加工螺紋內(nèi)聯(lián)系傳動。 手繪一張 0 號圖紙（尺寸聯(lián)系圖或裝配圖 ）。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時，加工的形狀卻日益復雜。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機床等；隨著技術(shù)的不斷進步，一種新型的組合機床 ——柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（ PLC）等，能任意改變工作循環(huán) 控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機床。 設(shè)計要求： 評價機床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)及經(jīng)濟指標來判定發(fā)的。 Editing technical document of special machine tool hydraulic system。1 目 錄 中文摘要： .................................................................................................................. 3 英文摘要 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 Key words: Special Machine Hydraulic system Hydraulic ponents 5 1 引 言 機床設(shè)計目的、要求 目的： 近年來，中國汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，拉動了汽車零部件的市場需求，濾清器行業(yè)就是一個例子 。技術(shù)先進合理質(zhì)優(yōu)價廉才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機（清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線）等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。多軸化控制的機床裝備適合加工形狀復雜的工件。 各主要功能標準部件的選擇與計算，同時完成外協(xié)零、部件圖紙。用攻絲靠模裝置加工內(nèi)螺紋的特點是，攻絲主軸系統(tǒng)的進給運動由攻絲靠模機構(gòu)得到。 10 圖 機床大體布局 確定切削用量 選擇切削用量 擴孔加工直徑均為 Φ ，所以可以采用同樣的主軸和刀具使得 所有刀具的每分鐘進給量相同。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品狀況的圖紙。 3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞剩?。其具體結(jié)構(gòu)如圖 34所示。 c． 動力部件總行程長度 動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量之和。 夾具輪廓尺寸確定 綜合考慮工件的輪廓尺寸 )528890( ?? 形狀、結(jié)構(gòu)以及夾具底座與機床其他部件連接固定尺寸，初步定夾具長寬高為 mm400500500 ?? 。 321321 lllLLLL ?????? 式中： 1L —— 加工終了位置，主軸箱端面至工件端面間的距離，本設(shè)計中mmL 6771 ? ； 2L —— 主軸箱厚度，本設(shè)計 mmL 3252 ? ； 3L —— 工件沿機床長度方向的尺寸，本設(shè)計 mmL 3623 ? ； 1l —— 機床長度方向上，主軸箱與動力滑臺的重合長度，本設(shè)計 mml 1541 ? ； 2l —— 加工終了位置，滑臺前端面至滑座前端面的距離，對于通用的標準動力滑臺， 2l 尺寸的最大范圍為 mm～ 8575 。它與全年工時總數(shù) K 有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn) K 取 h2350 ，則 ??? KAQ 件／ h 實際生產(chǎn)率 1Q 1Q 指所設(shè)計機床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。驅(qū)動機床工作臺的液壓系統(tǒng)是由郵箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸及連接這些元件的油管、接頭等組成。它將動力部分所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它賴傳遞能量或信息。 (2) 缺點 1）液壓元件制造精度要求高 由于元件的技術(shù)要求高和裝配比較困難，使用維護比較嚴格。 擴孔 運動分析 這臺專用機床，擴孔時要求系統(tǒng)完成的工作循環(huán)是：工件夾緊 →（擴孔） 工作臺快進 → 工作臺工進 → 工作臺快退 → 旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn) 180 176。 ΔvΔt = m ΔvΔt G 為重力加速度； ?t為加速或減速時間，一般 ?t = ~。 工進過程中，當孔被 擴 通時，由于負載突然消失，液壓缸有可能會發(fā)生前沖的現(xiàn)象，因此液壓缸的回油腔應(yīng)設(shè)置一定的背壓 (通過設(shè)置背壓閥的方式 )，選取此背壓值為 p2=。 G 部件重力； FRn 垂直與導軌的工作負載，在此處等于零。 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。下面來做泵和閥有關(guān)計算。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。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。 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(yīng)采用失電夾緊方式。 在攻絲 工作循環(huán)過程中，液壓油源應(yīng)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 +=。 閥類元件和輔助元件