【正文】 另外也得到了其他各位老師的幫助指點(diǎn)，在此特表深深感謝！ 在課題研究的整個(gè)過程中，張潔老師一直給予了悉心的指導(dǎo)與幫助。 第二個(gè)內(nèi)容，液壓集成塊的設(shè)計(jì)，這個(gè)過程相對(duì)難一些，本科期間沒有接觸過集成塊，一步步揣摩，先是對(duì)集成塊結(jié)構(gòu)初步了解，然后再進(jìn)行孔道和元件的布置，最后繪制集成塊三維圖、二維視圖。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)的條件下，可以考慮用組合機(jī)床、專用機(jī)床和專用夾具，并盡量采用工序集中的原則，通過減少工件的安裝次數(shù)。 工藝階段的劃分 工藝路線按工序的不同，一般可分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。 選為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在起始工序先進(jìn)行加工，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準(zhǔn)。 毛坯的工藝分析及要求 毛坯鍛造時(shí)要保證內(nèi)部組織致密，不得有夾層，不允許有肉眼可見的裂紋、折疊和其他影響使用的外觀缺陷。自由鍛造的基本工序包括鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等。鑄鐵塊和較大的鋼塊在加工前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行時(shí)效處理或退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 集成塊毛坯的設(shè)計(jì) 確定毛坯種類 機(jī)械加工的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上取決于所選的工件毛坯。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng) 1 3000 /N ? 件 年和參考文獻(xiàn) [9]得表 41 年生產(chǎn)量與生產(chǎn)類型的關(guān)系，可確定生產(chǎn)類型為 單件 生產(chǎn)。行程閥的出油口、壓力繼電器的出油口、連接缸的油口布置在同一高度上，單向調(diào)速閥的出油口、 行程閥 的進(jìn)油口設(shè)計(jì)在同一高 度上 。 中間塊 3 的外型尺寸確定 塊 3 前側(cè)面放置 3 號(hào)行程閥，后側(cè)面放置 12 號(hào)壓力繼電器，右側(cè)面放置 4 號(hào)單向調(diào)速閥 ， 根據(jù)圖 27， 28 可確定出中間塊 3 長(zhǎng)最少 ，寬最少 95mm ，高最少 mm112 。中間塊 3前側(cè)面布置 行程閥 ，后側(cè)面 壓力繼電器 ， 右 側(cè)面布置 單向調(diào)速閥 。 中間塊 2 的公共進(jìn)油口 P 與 6 號(hào) 液控順序閥 的進(jìn)油口 ， 2 號(hào)三位四通電磁換向閥 P 油口 相連接，公共出油口 T 與 6 號(hào) 液控順序閥 的出油口連通， 5 號(hào)單向閥的出油口與 2 號(hào)三位四通電磁換向閥的 A油口 連通， 5 號(hào) 單向 閥的進(jìn)油口與三位四通電磁換向閥的出油口 T，7 號(hào)背壓閥的進(jìn)油口 相連通， 7 號(hào)背壓閥的出油口與 6 號(hào)液控順序閥的進(jìn)油口鏈接， 三位四通電磁換向閥 A 油口與第三個(gè)塊的一個(gè)油口連通， B 油口與液壓缸連通。 繪制集成塊單元回路圖 設(shè)計(jì)集成塊式液壓控制裝置的基礎(chǔ)就是制定集成塊單元回路圖，便于設(shè)計(jì)液壓元件的布置。故本系統(tǒng)中選用開放式油箱。常用的溢流閥按其結(jié)構(gòu)形式和基本動(dòng)作方式可歸結(jié)為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種 。 表 28 液壓元件規(guī)格與型號(hào) 序號(hào) 元件名稱 通過的最大流量min//Lq 規(guī)格 型號(hào) 額定流量min//Lqn 額定壓力MPapn / 額定壓降MPapn /? 1 雙聯(lián)葉片泵 — PV2R1212/33 37 16/14 — 2 三位四通電 磁換向閥 50 34EDH10BT ZZ 80 16 3 行程閥 30 22CHD10B 63 10 4 單向 調(diào)速 閥 50 AQF3E10BC 50 16 5 單向閥 40 CRG030405 40 25 6 液控順序閥 25 XF3—E10B 63 16 7 背壓 閥 FBF3D10B 63 10 8 溢流閥 5． 1 YF3E10B 63 16 — 9 單向閥 30 S10P11 30 10 濾油器 30 XU63X80J 63 — 11 壓力表開關(guān) — KF3E3B 3測(cè)點(diǎn) — 16 — 12 壓力繼電器 — PFB8L — 0 — 第 2 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 11 設(shè)計(jì)集成塊時(shí)需要液壓閥的尺寸和形狀，為了設(shè)計(jì)集成塊方便列舉出各別液壓閥類元件的規(guī)格尺寸。 液壓基本回路的組合 將已選擇的液壓回路，組合成符合設(shè)計(jì)要求的液壓系統(tǒng)并繪制液壓系統(tǒng)原理圖，如圖24 所示為組合后的液壓系統(tǒng)原理圖 ， 如表 25 所示為液壓系統(tǒng)得電動(dòng)作順序。但限壓式變量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差 ， 由設(shè)計(jì)要求可知，工進(jìn)時(shí)負(fù)載大速度較低，而在快進(jìn)、快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。 表 24 執(zhí)行元件背壓力 系統(tǒng)類型 背壓力 /MPa 簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ~ 回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) ~ 回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) ~ 用補(bǔ)油泵的閉式回路 ~ 回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械 ~3 回油路較短且直接回油 可忽略不計(jì) 表 25 液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率計(jì)算表 工況 推力39。 工作負(fù)載 LF 對(duì)于金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)來說，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負(fù)載 。 運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 第 2 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)計(jì) 技術(shù) 要求 系統(tǒng)主要的技術(shù)參數(shù)和工作任務(wù)： （ 1）實(shí)現(xiàn)工件定位、夾緊、夾緊行程； （ 2）滑臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的工作循環(huán)為：快進(jìn)、工進(jìn)、快退以及拔銷松開。 板式連接時(shí)油管多，易造成縫隙，不易檢查故障，工藝較復(fù)雜。其次擬定出加工工藝路線，繪制出加工工藝卡片。 臥式單面多軸組合鉆床液壓系統(tǒng)集成塊 及其加工工藝的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)總說明 傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)是通過油管道連接，對(duì)管道所承受的壓力要求較高，而且容易造成漏油，影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，其運(yùn)動(dòng)效率低，論文采用液壓集成式連接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓系統(tǒng)，選擇板式液壓元件安裝在集成塊上，將油孔道布置在集成塊體內(nèi)，既縮小了裝置的占用面積，同時(shí)還消除了漏油現(xiàn)象，提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本次設(shè)計(jì)使用板式液壓閥，將液壓系統(tǒng)集成到幾個(gè)一定尺寸的集成塊上，避免了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的弊端。 集成式液壓系統(tǒng)（ Integrated Hydraulic Manifold SystemIHMS）的出現(xiàn)，從結(jié)構(gòu)上講，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的緊湊，減少了管路連接和接頭，增加了系統(tǒng)的柔性，使系統(tǒng)方便控制，利于標(biāo)準(zhǔn)化；從性能上講，減少了系統(tǒng)的泄漏，減少了系統(tǒng)的震動(dòng) 和功率損失，因此，基于集成塊的集成式液壓系統(tǒng)已經(jīng)是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。 工作臺(tái)快 進(jìn)速度： ；快退速度： ；工進(jìn)速度： ； 工進(jìn)行程： 200mm；最大行程 320mm； 運(yùn)動(dòng)部件的重量為 30000N； 機(jī)床上有主軸 16 個(gè)，加工 mm 的孔 14 個(gè)， 的孔 2 個(gè)。 切削負(fù)載 (確定切削負(fù)載應(yīng)具備機(jī)械切削加工方面的知識(shí) )用高速鋼鉆頭 (單個(gè) )鉆鑄鐵孔時(shí)的軸向切削力 Ft(單位為 N)為 )H B S( DsF ? （ 21） 式中： D——鉆頭直徑，單位為 mm； s——每轉(zhuǎn)進(jìn)給 量，單位為 mm／ r； HBS——鑄件硬度。F /N 回油腔壓力2P /MPa 進(jìn)油腔壓力1P /MPa 輸入流量??min/Lq 輸入功率P/Kw 計(jì)算公式 啟動(dòng) 6667 0 —— —— ? ? ? ?1 m 2 1 2//p F A p A A?? ? ? ????? ? ?12q A A v?? 快 qpP 1? 加速 4891 pp ??1 —— —— 快進(jìn) 3333 pp ??1 工進(jìn) 45328 ~ ~ ? ?1 m 2 2121//p F p A Aq A vP p q?????????工 快退 3333 ? ?1 m 2 2 111//p F p A Aq A vP p q?????????退 制動(dòng) 1776 注： m/39。為了節(jié)省能 量，減少發(fā)熱，油源宜選用雙泵供油。 圖 24 臥式單面多軸組合鉆床液壓系統(tǒng)原理圖 第 2 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 9 表 25 得電動(dòng)作順序表 得電動(dòng)作順序表 1YA 2YA 快進(jìn) + 工進(jìn) + 快退 + 制動(dòng) 計(jì)算和選擇液壓元件 本設(shè)計(jì)所使用液壓元件均為標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，因此只需確定各液壓元件的主要參數(shù)和規(guī)格，然后根據(jù)現(xiàn)有的液壓元件產(chǎn)品進(jìn)行選擇即可。 單向閥 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]單向閥有直通式和直角式兩種。 先導(dǎo)式溢流閥定壓精度高，靈敏度高，工作平穩(wěn)噪音小，密封性好。液壓油箱的有效容量按泵的流量 5～ 7 倍來確定油箱的容量 V 為： vV aq? (211) = (5 ~ 7) ? =152 ~ 第 3 章 集成塊的設(shè)計(jì) 17 第 3 章 集成塊的設(shè)計(jì) 集成塊組，是按通用的液壓典型回路設(shè)計(jì)成的通用組件。如圖 31 所示為臥式單面多軸組合鉆床液壓系統(tǒng)的單元回路圖 圖 31 集成塊單元回路圖運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 集成塊的初步設(shè)計(jì) 根據(jù)繪制出的集成塊單元回路圖可以清楚地分析出本課題需要設(shè)計(jì)三個(gè)塊，底板和中間塊 1 設(shè)計(jì)成一體。公共油口布置在上下表面，單向閥 橫向 布置在右側(cè)面， 液控順序閥橫向，背壓閥豎向 布置在 后 側(cè)面，三位四通電磁換向閥 橫向 布置在前側(cè)面。與塊 2 連接的油口一定要布置在下表面，連接液壓缸的 無桿腔 油口布置在 左 側(cè)面。 為了便于安裝以及外形的統(tǒng)一整齊，將三個(gè)塊都設(shè)計(jì)成長(zhǎng) 200mm ，寬 200mm ，高200mm 。 繪制集成塊 零件 圖 集成塊的六個(gè)面都是加工面，其中有三個(gè)是側(cè)面要裝液壓元件，一個(gè)側(cè)面引出管道。 表 41 按年產(chǎn)量劃分生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型 年生產(chǎn)量 單件生產(chǎn) 1~10 小批量生產(chǎn) 10~150 中批量生產(chǎn) 150~1500 大批量生產(chǎn) 1500~5000 大量生產(chǎn) 5000 在零件進(jìn)行大量生產(chǎn)時(shí)，一般采用高效先進(jìn)的方法，要有加工流水線，選擇采用組合機(jī)床流水線加工的方式。常用毛坯種類有型材、鑄件、沖壓件和焊接件等。綜合上述要求，結(jié)合本設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)工作壓力，集成塊材料選擇45 鋼。 利用模具使坯料變形獲得鍛件的鍛造方法稱為模鍛。根據(jù)參考文獻(xiàn) [13]可知局部缺陷可以清除，但清理深度不得超過加工余量的 75%，鍛件非加工表面上的缺陷應(yīng)清理干凈并圓滑 過渡。 “ 先面后孔 ” 的原則。 （ 1） 粗加工階段 該階段的主要任務(wù)是切除大部分余量，特點(diǎn)是切削用量大，切削力、切削熱和夾緊力都很大，所以加 工精度不高。根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定表面的加工要求與加工方法如表 43 所示： 表 43 集成塊各表面的加工要求和加工方法 加工表面 加工精度（ IT） 粗糙度（ Ra） 加工方法 上表面 8 粗銑 精銑 下表面 8 粗銑 精銑 兩側(cè)面 8 粗銑 精銑 前后面 8 粗銑 精銑 根 據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [15]銑削集成塊各面可選用立式升降臺(tái)銑床，立式搖臂鉆床用來加工油道和安裝孔。 第三個(gè)內(nèi)容，集成塊加工工藝的設(shè)計(jì)，我們只是對(duì)集成塊的加工過程大概的介紹，不必做詳細(xì)的敘述，主要是對(duì)毛坯的選擇，零件的技術(shù)要求，加工工藝過程的研究。在她的教導(dǎo)下取得了很大的進(jìn)步，同時(shí)她豐富的理論知識(shí)及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)、對(duì)待學(xué)術(shù)問題的科學(xué)態(tài)度令我欽佩。導(dǎo)師 對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助我進(jìn)行論文的修改與改進(jìn)，導(dǎo)師 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、嚴(yán)于律己、寬以待人的做人風(fēng)范是 我終身學(xué)習(xí)的榜樣，尤其要學(xué)習(xí)她對(duì)工作的態(tài)度認(rèn)真，對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求。 第一個(gè)內(nèi)容，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，在此過程中相對(duì)比較容易，液壓系統(tǒng)工況的分析，各個(gè)回路的壓力與流量的計(jì)算，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，并理解每個(gè)回路的液壓元件的作用， 計(jì)算選擇液壓缸的尺寸和液壓元件的型號(hào)。其生產(chǎn)方式為