【文章內(nèi)容簡介】 穴時，壓力油進入齒輪齒條傳動液壓缸 3的右腔，推動活塞 1 和齒條活塞桿 2向左移動，經(jīng)過扇形齒輪 5，帶動空心軸 10 回轉。而在 彈簧 13 壓緊作用下，滾輪 11（安裝在空心軸 10 上，共三個）沿端面凸輪 12（見圖 23）的斜面滾動，使空心軸 10 作軸向移動，從而使工件作螺旋形軌跡的進給運動 【 5】 。 夾具凸輪設計 由于成型穴的形狀特殊，只能由球面銑刀由淺入深地銑削才能滿足形狀要求，所以銑削時，工件要做兩種運動，一種是直線進給 一種是旋轉運動。夾具與工作臺固定，所以直線進給可由工作臺帶動夾具進給一部分，而剩下的直線，旋轉運動只能由夾具或者銑刀完成，銑床上有 5 跟主軸，不可能同時做旋轉運動，所以要求夾具能夠帶動工件旋轉又能向前進給，所以 我設計了一個凸輪和用于提供旋轉的齒輪齒條缸。凸輪固定在床身上均布三個斜面，每個斜面傾角都是 335176。，液壓缸齒條帶動空心軸旋轉時，在彈簧的作用下，滾輪沿凸輪斜面滾動使空心軸帶動工件做軸向移動。當滾輪從斜面下滾動到斜面上時，正好滿足成型穴的加工深度和長度，完成成形穴由淺到深的加工要求。 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 6 圖 23 壓力板成形穴銑床端面凸輪零件圖 凸輪斜面需要熱處理，表面滲碳淬火 【 6】 。凸輪內(nèi)與空心軸為間隙配合 【 7】 ，基孔制88? H7 。 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 7 3 液壓傳 動系統(tǒng)設計 工況分析 運動分析 根據(jù)加工要求，壓力板成形穴銑床的液壓系統(tǒng)實現(xiàn)了工作臺的自動縱向往復運動、夾具的快速前進與后退、工進時齒輪齒條液壓缸啟動以及其他一些動作（見圖 31（ a）工作臺速度圖）。 工作臺的縱向直線往復運動由雙作用雙桿活塞式液壓缸控制，由三位 四 通電液換向閥，行程閥和位置開關實現(xiàn)；工作臺運動速度的調(diào)節(jié)是由裝在回油路上的調(diào)速閥控制；工作臺的換向過程有三個階段：啟動階段、快進階段、工進階段、停留階段和快退階段。銑削時，由齒輪齒條式液壓缸實現(xiàn)，由二位四通電磁換向閥和調(diào)速閥控制。為 自動實現(xiàn)工作臺的循環(huán)工作，保證零件的加工長度，需采用行程開關及抖動閥和換 向閥組成的行程控制順序動作 回路來實現(xiàn)順序動作。 夾具的快速進退運動由三位五通電液換向閥、調(diào)速閥、行程閥和位置開關控制，實現(xiàn) 了夾具的“快進 — 工進 — 快退 — 停止”動力滑臺進給時，第 一工位鉆孔。而第二工位銑削 時是靠固定擋鐵停留，液壓缸繼續(xù)保持壓力 。 圖 31 機床工況 【 8】 負載分析 圖 31（ b）是該機床的負載圖，按設備的工藝 要求，把執(zhí)行元件個階段的負載用曲線出來，液壓缸驅(qū)動執(zhí)行機構往復運動受到外負載： 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 8 mfL FFFF ??? 式中 mF — 活塞上受慣性力； fF — 導軌摩擦阻力； LF — 工作負載 。 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 選擇液壓基本回路 【 9】 （ 1） 調(diào)速方式：該液壓系統(tǒng)功率小 ，工作負載變化小，可選用進油節(jié)流調(diào)速，為了防止鉆通孔時的前沖現(xiàn)象，在回油路上加上背壓閥。 （ 2） 速度換接方式：因鉆孔和銑削加工對位置精度要求精度及工作平穩(wěn)性不高，可選用行程調(diào)速閥或電磁換向閥。 銑削時，齒輪齒條缸進給是由電磁換向閥控制，由節(jié)流閥調(diào)速和保持背壓。此階段是工進，要求活塞工進時速度慢，而且運行平穩(wěn)，所以在進油路上用一個節(jié)流閥調(diào)速，回油路上，通過單向閥進入油箱，齒輪齒條缸工作時與工作臺不同，銑削只用動作一次，不會發(fā)生進給后有前沖現(xiàn)象，所以背壓可以較小，用單向閥即可滿足。 夾具銑削時的液壓回路，如 圖 32所示 。 圖 32 銑削回路圖 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 9 工作臺由三位五通電液換向閥，行程閥和位置開關控制實現(xiàn)快進 快退 進給，進給時速度降低，由調(diào)速閥 5調(diào)節(jié)速度。 因為鉆削和銑削時，工作壓力較大，如果使用電磁換向閥可能 造成壓力過大，無法換向，所以采用電液換向閥，用一個電磁換向閥充當導閥，控制液壓回路，由控制油流進行換向，適應較大壓力的換向，在進油路上，由于工作臺液壓缸要完成快進、快退、工進功能，所以采用了一個行程閥和一個調(diào)速閥控制，當液壓缸快進時，油流走行程閥，款素盡速 液壓缸，滿足快進速度，當液壓缸運動到工進位置時，行程開關動作，行程閥關閉，溜溜通過調(diào)速閥進入，滿足工進的平穩(wěn)，低速要求。當快退時，油液進入液壓缸右側，左腔出油經(jīng)過單向閥，快速退回。 工作臺的運動換向閥控制的換向回路，如圖 33所示，選用電 液 換向閥控制。 圖 33 工作臺進給回路圖 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 10 合成液壓系統(tǒng)圖 在所選定基本回路基礎上，再考慮其他一些有關因素，便可組成如圖 34所示的液壓系統(tǒng)圖及電磁鐵動作順序表，如表 31 所示 圖 34 液壓系統(tǒng)圖 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 11 表 31 電磁鐵動作順序表 工作原理： （ 1） 當工作臺快進時，電液換向閥 2YA 動作，控制油流推動換向閥向左運動，這時行程閥位置不變，故工作臺向右移動，其液壓回路為： 進油路： 1→換向閥 4→ 6→液壓缸左腔，則液壓缸推動工作臺向右移動（活塞通過活塞桿固定在床身上）。 回油路：工作臺液壓缸右腔→ 4→油箱。 （ 2） 工作臺一直向右運動，當碰到位置開關 SQ1 時，則 1YA動作，行程閥 7 動作，液壓油只能從調(diào)速閥 5進入液壓缸左腔，工作臺降速工進，實現(xiàn)由快進到自動 進給其液壓回路為： 進油路： 1→換向閥 4→ 5→液壓缸左腔，則液壓缸推動工作臺向右移動（活塞通過活塞桿固定在床身上） 回油路：工作臺液壓缸右腔→ 4→油箱。 （ 3） 工作臺運動到最右側時工作臺靠固定擋鐵停留，這時夾具上的齒輪齒條缸開始動作，進行銑削工進，此時 2YA 斷電，電液換向閥回到中位，其 O型技能防止后退。 （ 4） 當工作臺快退時，電液換向閥 3YA 動作，控制油流推動換向閥向右運動，行程閥還是左位，液壓油進入油缸右腔，其液壓回路為： 進油路： 1→換向閥 4→ 5→液壓缸右腔，液壓缸推動工作臺向左移動（活塞通過活塞桿 固定在床身上）。 回油路：工作臺液壓缸左腔→單向閥 7→ 4→溢流閥 3→油箱 【 10】 。 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 12 根據(jù)機床受力確定主要參數(shù) 【 11】 該機床為組合機床，機床主軸 10 根，要求工作循環(huán)是：快速接近工件→工進→固定擋鐵停留→快退。假設運動部件重力 G=5000N?？爝M速度 smmV /501 ? ，快進行程mmL 1501 ? ；工進速度 smmV /82 ? ，工進行程 mmL 502 ? ；快退行程 mmL 2020 ? ，快退速度 smmV /503 ? 。受力如圖 35所示： 圖 35 工作臺受力圖 負載分析 1) 夾具采用 V形導軌，其導軌面夾角為 090 ，夾具與導軌最大間隙為 2mm，加速和減速時間均為 ，其中取其中取 ?sF ?dF 。液壓缸的機械效率（考慮封閉阻力）為 。驅(qū)動工作臺所需要的力為加速力與摩擦力之和 【 12】 。 摩擦負載： 2sin?fGFf ? (31) 靜摩擦負載： 70945s i n2s i n???? osfs fGF ? N 東北林業(yè)大學畢業(yè)設計 13 動摩擦負載： NfGFodds 35545s i n 0 0 02s i n???? ? 2）慣性負載 【 13】 加速 NtvgGF a ??????? 減速 NtvgGF a ???????? 制動 NtvgGF a ??????? 反向加速 NtvgGF a ??????? 反向制動 NFF aa 5145 ?? 3）計算切削阻力 【 14】 工件材料為鑄鐵，硬度為 HB