【文章內(nèi)容簡介】 。 28 31 結(jié)束語 34 謝 辭 35 參考文獻 36 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 5 1 緒論 液壓傳動是利用密封系統(tǒng)中的受壓液體來傳遞運動和動力的一種傳動方式。液壓傳動與機械傳動相比，具有許多優(yōu)點，所以在機械設(shè)備中，液壓傳動 是 廣泛采用的傳動方式之一。 在機床行業(yè)中，液壓傳動應(yīng)用較為普遍，如磨床、車床、拉床、銑床、刨床、沖床、組合機床、數(shù)控機床、仿形機床和自動線等。具體在機床的進給系統(tǒng)、夾具 中最為廣泛。其他如龍門刨床的滑枕等都有應(yīng)用。 機床 夾具 機 床夾具 ：在機床上用來固定加工對象，使之占有正確加工位置的工藝裝備，稱機床夾具，以后簡稱夾具。 機床夾具 有保證加工精度；提高勞動生產(chǎn)率、降低成本；降低工人勞動強度；擴大機床的使用范圍等特點 。 機床夾具按特點 和 夾緊動力源等的不同可以分為通用夾具、專用夾具、手動夾具、液壓夾具等。具體夾具的分類見圖 11。 圖 11 機床夾具的分類 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 6 液壓夾具 傳統(tǒng)的機械 夾具 在松開和夾緊工件時都要費力的用扳手旋擰螺母和移動壓板。然而液壓 夾具 只需要通過控制油路的通斷就可實現(xiàn) 夾具 的完整的順序動作控制。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊 相比機械夾緊節(jié)省 90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 見表 11例子的成本比較 ，采用液壓夾具不僅單件成本降低 元，而且完成時間由兩年縮短至 18 個月。 表 11 液壓夾具與機械夾具的比較 參數(shù) 液壓夾具 機械夾具 產(chǎn)品數(shù)量 60000件 60000件 原材料成本 /單價 設(shè)備成本 /小時 夾具體成本 零件數(shù)量 /單個夾具體 4件 4件 裝卸時間 20秒 240秒 加工時間 720秒 720秒 勞動力成本 /小時 單件成本統(tǒng)計 原材料 設(shè)備 夾具 勞動力（ 8小時 1班） 單件總成本 液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。 關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性，即提高重復(fù)精度，故此由于變形造成的廢品率將會微乎其微。成批零部件的互換性也 會達到理想的指標(biāo)。然而這一點幾乎是機械夾具無法做到的。 在針對無法設(shè)定剛性支撐或加工薄壁零件時，液壓輔助支撐是最佳的選擇。它可以在任意的位置對工件產(chǎn)生支撐力，起到輔助定位的作用，尤其對于非加工表面的支撐定位更是非它莫屬，有力的解決了困擾我們的過定位問題。 液壓夾具的第三個優(yōu)勢就是最適合加工零件擺放緊湊和采用手動夾緊時空間受限制的場合，這是流體控制得天獨厚的優(yōu)勢。這就可以實現(xiàn)多個零件在一個夾具體上同時裝夾和加工。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 7 圖 12 鋼球增力液壓夾具 液壓夾具的工作原理與液壓系統(tǒng)的工作原理相似，以 鋼球增力液壓夾具（圖12）為例。 圖 12所示為雙鋼球增力機構(gòu)與無桿液壓缸組成的液壓夾具，其工作原理是：當(dāng)換向閥在圖示位置，壓力油通往液壓缸左腔，活塞向右運動，置于活塞中部孔中的鋼球推動在其右上方的鋼球向上運動；其右上方的鋼球以輸出力 F推動夾具上的夾緊元件來對工件進行夾緊。當(dāng)換向閥切換至右位工作時，活塞向左運動，使工件松動。 由此可見，液壓夾具有許多地方都優(yōu)越與機械夾具，因此廣泛應(yīng)用于機床中及大批量的現(xiàn)代化的生產(chǎn)中。 機床夾具的發(fā)展方向 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 一、高精 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達177。 5μ m，夾具支承面的垂直度達到 ，平行度高達 。德國 demmeler（戴美樂）公司制造的 4m長、 2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為177。 ；精密平口鉗 的平行度和垂直度在 5μ m以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達177。 5μ m；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達 2～ 5μ m。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 8 求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 二、高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件 只用 1～ 2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典 3R夾具僅用 1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國 Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 三、模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各 種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 四、通用、經(jīng)濟 夾具的通用 性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用的價值。 技術(shù) 簡介 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用壓力能來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的傳動。以機床工作臺為例說明液壓傳動系統(tǒng)的原理（ 圖 13）。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 9 圖 13 機床工作臺液壓系統(tǒng)原理圖 電動機驅(qū)動液壓泵從油箱中吸油，將油液加壓后輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進入液壓缸左腔，推動活塞而使工作臺向右移動。這時液壓缸右腔的油液經(jīng)換向閥和回油管流回油箱。 液壓技術(shù)的優(yōu)點 液壓技術(shù)與機械傳動、電氣傳動等 具有以下優(yōu)點： （ 1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當(dāng)突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊； （ 2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)牽引速度，并可實現(xiàn)無極調(diào)速； （ 3）換向容易，在不改變電機旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實現(xiàn)工作機構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運動的轉(zhuǎn)換； （ 4）液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制； （ 5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長； 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 10 （ 6）操縱控制簡便，自動化程度高； （ 7）容易實現(xiàn)過載保護。 液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此它 的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置等等；船舶用的甲板起重機械、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術(shù)用的控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。 液壓技術(shù)的缺點 由于液壓傳動存在過程中的能量損失等因素 ，因此液壓傳動也具有其不足的地方： （ 1）使用液壓傳動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔； （ 2）對液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高； （ 3）液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平； （ 4）用油做工作介質(zhì)，在工作面存在火災(zāi)隱患； （ 5）傳動效率低。 總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。液壓傳動有著廣泛的發(fā)展前景。 液壓技術(shù)的發(fā)展 從前面介紹液壓技術(shù)的特點可以看出，液壓技術(shù)的發(fā)展前景十分廣大。 液壓技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代化傳動與控制 的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為 350億美元。據(jù)統(tǒng)計，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機械工業(yè)產(chǎn)值的 2%~%，而我國只占 1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景。液壓氣動技術(shù)具有獨特的優(yōu)點，如 :液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動力，易實現(xiàn)直線運動等優(yōu)點；氣動傳動具有節(jié)能、無污染、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動控制系統(tǒng)。因此，液壓氣動技 術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟各部門。但是近年來，液壓氣動技術(shù)面臨與機械傳動和電氣傳動的競爭，如：數(shù)控機床、中小型塑機已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 11 維護性差等缺點。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動技術(shù)的優(yōu)點，克服缺點，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴大應(yīng)用領(lǐng)域，同時降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是液壓氣動產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵。其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面。 （ 1） 減少損耗，充分利用能量 液壓技術(shù)在將機械能轉(zhuǎn)換 成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術(shù)和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 （ 2） 泄漏控制 泄漏控制包括：防止液體泄漏到外部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害兩個方面。今后，將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復(fù)合化的元件和系統(tǒng)，實現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭，電機油泵組合裝置等。 無泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。 （ 3） 污染控制 過去，液壓界主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視。今后應(yīng)重視解決：嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應(yīng)改進元件和系統(tǒng)設(shè)計，使之具有更大的耐污染能力。同時開發(fā)耐污染能力強的高效濾材和過濾器。研究對污染的在線測量；開發(fā)油水分離凈化裝置和排濕元件，以及開發(fā)能清除油中的氣體、水分、化學(xué)物質(zhì)和微生物的過濾元江及檢測裝置。 （ 4） 主動維護 開展液壓系統(tǒng)的故障預(yù)測，實現(xiàn)主動維護技術(shù)。必須 使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的開發(fā)研究，建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識庫，并利用計算機和知識庫中的知識，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預(yù)防措施。要進一步開發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進行補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。 （ 5） 新材料、新工藝的應(yīng)用 新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。為了保護環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介質(zhì)替代礦物液壓油。鑄 造工藝的發(fā)展，將促進液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內(nèi)部流動，減少壓力損失和降低噪聲，實現(xiàn)元件小型化。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 12 2 液壓缸各部分尺 寸計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計 MCP1000數(shù)控仿行銑床 主要用于加工直線成形面（如盤形凸輪、曲線樣板）和立體成形面（如鍛模、壓模、葉片及螺旋槳的曲面）。仿形精度可達 ~,靈敏性好，靠模接觸力小，壽命長。