【正文】 接的分離式液壓油箱，很少采用機(jī)床床身底座作為液壓油箱。因此，在此設(shè)計(jì)中采用了焊接的方式獲得油箱。 油箱工藝樣圖油箱的工作圖樣是油箱加工和安裝的依據(jù)。通常油箱應(yīng)包括箱頂、箱壁、隔板、放油螺塞、吊耳、支腳等零件。(4)油箱的制造工藝 通常油箱的箱頂、箱壁、箱底和隔板的常用材料為Q235A鋼板，伺服系統(tǒng)的油箱宜采用不銹鋼板，箱壁和箱頂所采用板材的平直度應(yīng)符合GB/T1184—1996中的12級(jí)，且應(yīng)無嚴(yán)重銹蝕。清洗孔法蘭蓋板可采用HT200經(jīng)切削加工后用螺釘聯(lián)接在油箱側(cè)壁上，吊耳常用材料為25鋼。箱頂和箱壁常用可拆連接。 油箱焊接前，板邊要加工出坡口。焊接時(shí)，板間應(yīng)留有適量的縫隙。焊接前，必須清楚板材焊接部位及周圍的氧化層和鐵銹。如果是分層焊接，沒焊完一層，必須用鋼絲刷刷凈焊層，進(jìn)行檢查，有無夾渣、氣孔、咬邊等現(xiàn)象。如果有，可用氣動(dòng)工具等挖去后補(bǔ)焊，然后再焊另一層。箱體焊接時(shí)應(yīng)盡量用夾具將板材定位、固定并檢查其幾何尺寸與形位公差。 、切削、毛刺和氧化皮。輕度銹蝕可用鋼絲刷或砂輪機(jī)清理，嚴(yán)重銹蝕和氧化的表面應(yīng)噴丸處理。 （1）隔板 1）作用 增長液壓油流動(dòng)循環(huán)時(shí)間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離、清除水和雜質(zhì)，調(diào)節(jié)溫度，吸收液壓油壓力的波動(dòng)及防止液面的波動(dòng)。 2）安裝型式 把隔板設(shè)置成低于液壓油面，其高度為最低油面的2/3，使液壓油從隔板的上方流過。 （2）吸油管與回油管 1) 回油管出口 回油管出口型式，有直口、斜口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等幾種形式，斜口應(yīng)用的較多，一般為斜口。為了防止液面波動(dòng)，可將回油管出口設(shè)計(jì)為斜口?；赜凸鼙仨毞胖迷谝好嬉韵?，一般距離液壓油箱底面的距離大于300mm，回油管出口絕對不允許放在液面以上。 2) 吸油管 吸油管前設(shè)置了濾油器，其精度為100～200目的線隙式濾油器。濾油器應(yīng)有足夠的容量，避免阻力太大。濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于20mm。吸油管應(yīng)插入液壓油面以下，防止吸油時(shí)卷入空氣或因流入液壓油箱的液壓油攪動(dòng)油面，致使油中混入氣泡。 3) 吸油管與回油管的方向 為了使油液流動(dòng)具有方向性，要綜合考慮隔板、吸油管和回油管的配置，盡量把吸油管和回油管用隔板隔開。為了不使回油管的壓力波動(dòng)波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向應(yīng)一致，而不是相對著。 （3）防止雜質(zhì)進(jìn)入 為了防止液壓油被污染，液壓油箱應(yīng)做成完全密封性的。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）不要將配置管簡單的插入液壓油箱，這樣空氣、雜質(zhì)和水分等便會(huì)從其周圍的間隙浸入。同時(shí)應(yīng)盡量避免將液壓泵直接裝在液壓油箱頂蓋上。 2）在結(jié)合面上需襯入密封填料、密封膠和液態(tài)密封膠，以保證可靠的密封性。如在液壓油箱的上蓋可直接焊上。 3）為保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣，需配置空氣濾清器?？諝鉃V清器通常設(shè)計(jì)成既能過濾空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。 （4）頂蓋及清洗孔1) 頂蓋 在液壓油箱頂蓋上裝設(shè)電動(dòng)機(jī)、閥組、空氣濾清器時(shí)，必須十分牢固。液壓油箱同它們的結(jié)合面要平整光滑。同時(shí)，不允許有閥和管道泄露在油箱蓋上的液壓油流回油箱內(nèi)。2) 清洗孔 液壓油箱的清洗孔，應(yīng)最大限度的易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個(gè)角落和取出油箱內(nèi)的元件。 （5）液面指示為觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況，應(yīng)在油箱的側(cè)面安裝液面指示計(jì)，液位計(jì)通常帶有溫度計(jì)且刻有上、下液面限位線。液位計(jì)的下刻線至少應(yīng)比吸油過濾器或吸油管口上緣高出75mm，以防吸入空氣。液位計(jì)的上刻線對應(yīng)著油液的容量。液位計(jì)與油箱的連接處有密封措施。 （6）箱底、放油塞、支腳應(yīng)在油箱底部最低點(diǎn)設(shè)置放油塞，以便油箱清洗和油箱更換。為此，箱底應(yīng)朝向清洗孔和放油塞傾斜，傾斜坡度通常為1/25～1/20這樣可以促使沉積物聚集到油箱中的最低點(diǎn)。為了便于搬遷、放油和散熱，應(yīng)將油箱架起來。油箱應(yīng)設(shè)有支腳。 其它元件的選擇 1）線隙式濾油器（XU—40x80J）一般安裝于回油路或泵吸油口處，這種濾油器阻力小，通流能力大，但不易清洗，一般用于中、低壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，過濾效果好，通油能力大。2）管道紫銅管承受的壓力較低（P～10MP）,經(jīng)過加熱冷卻處理后，紫銅管軟化，裝配時(shí)可按需要進(jìn)行彎曲，但價(jià)貴且抗振能力較弱。查《簡明手冊》表47，可得管子外徑D=27壁厚S=2mm。卡套式管接頭 利用卡套變形卡住管子進(jìn)行密封，裝拆方便，但對管子尺寸精度要求較高，工作壓力40MP，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能良好，工作壓力高、重量輕、體積小和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在本次設(shè)計(jì)中我們選用的管接頭為M27X2 e= s=34。3）排油孔螺塞為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，在箱座底部油池低處設(shè)有排油孔，平時(shí)排油孔用螺塞及封油墊封住。排油孔螺塞材料一般用Q235，封油墊材料可用石棉橡膠紙，排油孔螺塞的直徑可按箱座壁厚的3～4倍選取，M=。 油路塊的三維造型設(shè)計(jì) 液壓集成回路設(shè)計(jì)液壓塊的集成有兩種板式集成和塊式集成。再分解或轉(zhuǎn)換 液壓系統(tǒng)并繪制集成油路圖環(huán)節(jié)中，板式集成是將整個(gè)液壓系統(tǒng)按功能、執(zhí)行器動(dòng)作或需要分解成幾個(gè)回路，每個(gè)回路的元件安裝在一個(gè)回路板上，然后將幾個(gè)回路的油路板用油管連接起來；塊式集中則是根據(jù)執(zhí)行器動(dòng)作功能及需要，將液壓系統(tǒng)原理圖分解并轉(zhuǎn)換若干集成塊單元回路，每個(gè)單元回路上包含所安裝的控制閥及數(shù)目以及各閥之間的油路聯(lián)系情況。在此設(shè)計(jì)中，我們采用塊式集成設(shè)計(jì)。塊式集成是目前液壓系統(tǒng)應(yīng)用最為普遍的一種集成方式。它是將液壓閥安裝在六面體集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部油路通道作用，故集成塊又稱為油路塊或通道塊。塊式集成具有重多優(yōu)點(diǎn)，它可簡化設(shè)計(jì)，選取適當(dāng)?shù)幕芈穳K疊積于一體，即可構(gòu)成所需液壓控制裝置；設(shè)計(jì)靈活、更改方便，易于加工、專業(yè)化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配維護(hù)方便，由于液壓系統(tǒng)的多數(shù)油路等效成了集成塊的通油孔道，因此大大減少了整個(gè)液壓裝置的管路和管接頭數(shù)量使得整個(gè)液壓控制裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、外形整齊美觀、便于裝配維護(hù)；由于實(shí)現(xiàn)各控制閥之間油路聯(lián)系的孔道直徑較大且長度短，所以系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)壓力損失小，發(fā)熱少，效率較高。因此，我們采用塊式集成設(shè)計(jì)。 1）液壓回路劃分為若干單元，每個(gè)單元回路一般由三個(gè)液壓元件組成，采用通用的壓力油路P和回油路T，這樣的單元回路稱液壓單元集成回路。設(shè)計(jì)液壓單元集成回路時(shí)，優(yōu)先選用通用液壓單元集成回路，以減少集成塊設(shè)計(jì)工作量，提高通用性。2）把個(gè)液壓單元集成回路連接起來，組成液壓集成回路。在本次設(shè)計(jì)中我們所采用的液壓集成回路主要由底板、夾緊回路、壓力控制回路、方向控制回路、頂蓋及測壓回路等單元液壓集成回路組成。 塊式集成塊連接結(jié)構(gòu) Pro/E環(huán)境下各塊的設(shè)計(jì)（1）油路塊Pro/E的意義油路塊的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是一項(xiàng)三維立體空間的孔道布置工作。在液壓控制裝置中各類油路塊的設(shè)計(jì)中，使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，對于實(shí)現(xiàn)油路塊設(shè)計(jì)自動(dòng)化、提高設(shè)計(jì)效率及質(zhì)量，均具有重要意義。 在各種液壓控制裝置的集成方式中，要用到安裝閥的油路板、集成塊、疊加閥組的基塊。由于利用油路塊塊體中的通油孔道，即可將系統(tǒng)中的液壓閥及其他有關(guān)元件和管路聯(lián)系在一起，集成為所需的液壓控制裝置，故液壓控制裝置的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是各種油路塊的設(shè)計(jì)。，下面分別介紹其塊的設(shè)計(jì)。 液壓元件分配表序號(hào)集成塊名稱安裝元件規(guī)格1底板、定位塊直通管接頭2夾緊塊二位四通電磁換向閥單向閥減壓閥24D—25BI—63BJI—25B3壓力塊單向閥I10B三位四通電磁換向閥34D—63B4方向調(diào)速塊單向節(jié)流閥LDF—B32C二位三通電磁換向閥23D—63B壓力繼電器DP—63B5頂蓋壓力表Y—60（2）利用Pro/E設(shè)計(jì)油路塊油路塊的三維造型是本設(shè)計(jì)的核心，因此利用Pro/E實(shí)體設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行油路塊的設(shè)計(jì)。1）夾緊塊的設(shè)計(jì)夾緊塊主要安裝二位四通電磁換向閥、單向閥、減壓閥以及夾緊缸的進(jìn)回油管，其在系統(tǒng)中的作用主要是用于工件的夾緊與放松 ；油液的主要流向是：進(jìn)油路：油液→減壓閥→單向閥→二位四通電磁換向閥→夾緊缸。進(jìn)油路：夾緊缸→二位四通電磁換向閥→油箱。從而形成夾緊回路，其設(shè)計(jì)過程如下：。打開Pro/E實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，生成一個(gè)新的設(shè)計(jì)環(huán)境（），三維造型設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容將全部在此環(huán)境中完成。 圖 Pro/E實(shí)體設(shè)計(jì)新的設(shè)計(jì)環(huán)境。從設(shè)計(jì)界面右側(cè)元素庫的圖素標(biāo)簽中選擇拉伸命令，進(jìn)入草繪界面，（a），繪制出一個(gè)長方形，通過尺寸編輯修改圖形尺寸，完成后退出草繪界面，最終拉伸獲得長方體。(b) (a) (b) 確定尺寸后的長方體塊。按通過流量計(jì)算要求壓力油口P和回油口T的直徑均為φ14。通過旋轉(zhuǎn)命令以及打孔命令最終獲得壓力油口和回油口。 公用油口設(shè)計(jì)之后的實(shí)體圖d．連通閥的油孔設(shè)計(jì)。夾緊塊的三個(gè)面分別裝有二位四通電磁換向閥、減壓閥及單向閥。先設(shè)計(jì)前面減壓閥的孔道，再設(shè)計(jì)右面單向閥的孔道，最后設(shè)計(jì)后面二位四通電磁換向閥的孔道。安裝減壓閥的油路塊前表面上的孔道設(shè)計(jì)。 利用旋轉(zhuǎn)、打孔命令獲得減壓閥的進(jìn)油孔與P口相連，編輯孔徑為φ12。與其相距18mm處為其回油口。安裝單向閥的油路塊右面的孔道設(shè)計(jì)。 利用旋轉(zhuǎn)、打孔命令獲得單向閥的進(jìn)油孔與減壓閥的出油口相連，編輯孔徑為φ12。與其相距25mm處為其回油口。安裝二位四通電磁換向閥的油路塊后面的孔道設(shè)計(jì)。 根據(jù)油路通道設(shè)計(jì)二位四通電磁換向閥的油路孔道。e． 安裝減壓閥之后的實(shí)體圖 安裝單向閥的油路塊右面的孔道設(shè)計(jì)之后的實(shí)體圖 安裝二位四通電磁換向閥的油路塊后面的孔道設(shè)計(jì)圖 設(shè)計(jì)后夾緊塊的實(shí)體圖 2）底塊的設(shè)計(jì)底塊的主要作用是連接，將油路塊與油箱連接起來。液壓泵供應(yīng)的壓力油P由底板引入各集成塊，液壓系統(tǒng)回油路T經(jīng)底板引入液壓油箱冷卻沉淀。根據(jù)以上步驟在Pro/E環(huán)境下完成了其油路設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)后底塊的實(shí)體圖 3)方向調(diào)速塊與壓力塊的設(shè)計(jì)采用相同方法，在Pro/E環(huán)境下進(jìn)行方向調(diào)速塊與的設(shè)計(jì)，這兩塊的主要設(shè)計(jì)是用來形成機(jī)床的快進(jìn)及工進(jìn)回路，我們采用二位三通電磁換向閥實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的差動(dòng)快進(jìn)及工進(jìn)。從而提高了系統(tǒng)的傳動(dòng)效率，減少了壓力的損失。方向調(diào)速塊上安有單向節(jié)流閥、二位三通電磁換向閥以及壓力繼電器。壓力塊上裝有單向閥和三位四通電磁換向閥。其高度取決于所安裝元件的高度，其側(cè)面安裝各種液壓控制元件。當(dāng)需與執(zhí)行器連接時(shí)，三個(gè)側(cè)面安裝元件，一個(gè)側(cè)面安裝管接頭。在塊上布置液壓元件時(shí)，應(yīng)給安裝液壓閥、管接頭、傳感器及其它元件的各面留有足夠的空間。集成塊上要設(shè)計(jì)足夠的測壓點(diǎn)，以便調(diào)試時(shí)和工作中使用，需經(jīng)常調(diào)節(jié)的控制閥應(yīng)安放在便于調(diào)節(jié)和觀察的位置，應(yīng)避免相鄰側(cè)面的元件發(fā)生干涉。電磁閥應(yīng)布置在集成塊的前、后面上，要避免電磁換向閥兩端的電磁鐵與其他部分相碰。液壓元件的布置應(yīng)以在集成塊上加工的孔最少為好?？椎老嗤ǖ囊簤涸M可能布置在同一水平面，若與公共油孔相通，則盡可能地布置在同一垂直位置。 Pro/E環(huán)境下設(shè)計(jì)后的方向調(diào)速塊實(shí)體圖 Pro/E環(huán)境下設(shè)計(jì)后的方向調(diào)速塊實(shí)體圖 4）頂蓋的設(shè)計(jì)我們所設(shè)計(jì)的頂蓋主要用途是封閉主油路以及安裝壓力表，以便機(jī)床在工作時(shí)觀察液壓泵及系統(tǒng)各部分的工作壓力。根據(jù)以上要求，在Pro/。 設(shè)計(jì)后的頂蓋實(shí)體圖 工程圖的轉(zhuǎn)換根據(jù)題目要求，我們在Pro/E的環(huán)境下進(jìn)行了各實(shí)體塊的工程圖轉(zhuǎn)換，將各其三維實(shí)體轉(zhuǎn)換成了二維平面圖如下： 底塊 夾緊塊 壓力塊 方向調(diào)速塊 液壓站裝配圖的繪制通過以上設(shè)計(jì)，完成了液壓站總裝配圖的繪制，其結(jié)構(gòu)裝配圖見附錄。 本章小結(jié) 本章主要闡述了液壓裝置的結(jié)構(gòu)形式，完成了液壓站的設(shè)計(jì)以及裝配圖的繪制；通過相關(guān)計(jì)算完成了油箱的設(shè)計(jì)及繪制；在Pro/E環(huán)境下完成了油路塊的設(shè)計(jì)以及工程圖的轉(zhuǎn)換等。 4 臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目前，常用的機(jī)床廣泛采用電器—接觸器控制。盡管數(shù)控機(jī)床和可編程控制器控制的機(jī)床越來越多，但是，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)床擁有量現(xiàn)在任占絕大多數(shù)，另一方面機(jī)床數(shù)控化有較長的發(fā)展過程，而且一些簡單系統(tǒng)根本不需要微機(jī)控制。因此，在臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床的控制上選擇PLC控制。PLC控制模塊輸入電路輸出電路電源電路顯示模塊驅(qū)動(dòng)電路 PLC控制結(jié)構(gòu)框圖 液壓系統(tǒng)PLC控制模塊的設(shè)計(jì) 可編程序控制器的特點(diǎn)和應(yīng)用 可編程序控制器專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，以用戶需要為主，又采用了先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）可靠性高 PLC由于選用了大規(guī)模集成電路和微處理器，使系統(tǒng)器件數(shù)大大減少，并且在硬件和軟件制造過程中采取了一系列隔離和抗干擾措施，使它能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，所以具有很高的可靠性。（2）編程簡單、使用方便 PLC編程采用類似繼電器控制系統(tǒng)電氣原理梯形圖，用串聯(lián)、并聯(lián)、定時(shí)、計(jì)數(shù)等人們所熟悉的概念，是計(jì)算機(jī)語言大眾化，只要是比較熟練的電工和熟悉工藝知識(shí)的人員在幾天內(nèi)就能學(xué)會(huì)，這是PLC得到推廣的重要原因之一。（3）通用性好、具有在線修改能力PLC的硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以靈活地組態(tài)以適應(yīng)不同的控制對象、控制規(guī)模和控制功能的要求，給組成各種系統(tǒng)帶來極大的方便，同一臺(tái)PLC裝置用于不同的受控對象時(shí)，只是輸入輸出組件、功能模塊和應(yīng)用軟件不同。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)中的控制電路時(shí)由軟件編程完成的，只要對應(yīng)用程序進(jìn)行修改就可以滿足不同的控制要求，因此PLC具有在線修改能力，功能易于擴(kuò)展，給生產(chǎn)