【正文】 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在大學期間給予我諸多教誨和幫助的老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男量嘣耘唷Ｔ谄鹗紩r，應掌握好數(shù)據(jù)，因為 它們相互影響、相互滲透。有麻花鉆的切削力，橫向液壓缸對 刀具的調(diào)整力，擴孔鉆的切削力。我的指導老師恰逢做這方面的科研，我又在液壓實驗室老師的指導下學習過，在設計時我翻閱很多書籍、資料。 油液溫升驗算 由于工進在整個工作循環(huán)中占 95%，所以系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升可按工進工況來計算。在回油路上，油液通過單向閥 電液換向閥 2和單向閥 13 返回油箱。通過順序閥 7 的流量為（ +22） =，因此這時液壓缸回油腔的壓力 2p 為： 222 0 . 2 4 2 2 . 2 40 . 5 0 . 5 0 . 3 0 . 5 3 78 0 6 3p M p a M p a??? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? 可見，此值略大于原估計值 。由此可算出快進時有桿腔壓力 2p 與無桿腔壓力 1p 之差。 （ 1）快進 滑臺快進時，液壓缸通過電液換向閥差動連接。 液壓系統(tǒng)性能的驗算 驗算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值 由于系統(tǒng)的管道布置尚未具體確定，整個系統(tǒng)的壓力損失無法全面估算，故只能先按式2r rqppq???? ? ? ????估算閥類元件的壓力損失，待設計好管路布局圖后，加上管路的延程損失和布局損失即可。油箱上吸油管的尺寸可根據(jù)液壓泵流量和管中允許的最大流速進行計算。 （ 2）． 隔板尺寸的確定 為起到消除氣泡和使油液中雜質(zhì)有效沉淀的作用，油箱中應采用隔板把油箱分成兩部分。 3250 3 1 2 . 5 0 . 3 1 2 5 m0 . 8 0 . 8VVL? ? ? ?容 量 如果取油箱內(nèi)長 l寬 w高 h1比例為 3： 2： 1，可得長為： 1l =1107mm，寬1w =738mm，高為 1h =369mm。如果液壓缸采用缸筒固定式，則兩根連接管采用無縫鋼管連接在液壓缸缸筒上即可。 油管的選擇 圖 7 中各元件間連接管道的規(guī)格可根據(jù)元件接口處尺寸來決定，液壓缸進、出油管 的規(guī)格可按照輸入、排出油液的最大流量進行計算。 20 表 5 閥類元件的選擇 序號 元件名稱 通過的最大流量q/L/min 規(guī)格 型號 額定流量qn/L/min 額定壓力Pn/MPa 額定壓降?Pn/MPa 1 限壓式變量葉片泵 PV2R126/26 — 2 三位四通電磁換向閥 35DY— E10B 80 16 3 二位三通電磁換向閥 60 AXQFE10B 63 16 4 二位二通手動換向閥 1 AXQFE10B ~50 16 — 5 溢流閥 60 AXQFE10B 63 16 6 背壓閥 25 AF3Ea10B 63 16 7 順序閥 22 YF3— E10B 63 16 8 三位四通電磁換向閥 YF3— E10B 63 16 — 9 減壓閥 YF3— E10B 63 16 — 10 單向閥 26 AF3Ea10B 63 16 11 濾油器 30 XU— 63 80J 36 16 12 壓力表 — KF3E3B — — — 13 調(diào)速閥 60 AF3Ea10B 63 16 （ 2）． 過濾器的選擇 按照過濾器的流量至少是液壓泵總流量的兩倍的原則，取過濾器的流量為泵流量的 倍。通過圖 7 中 2 個單向閥的額定流量是相同的，因此最好選用 相同 規(guī)格的單向閥。取泵的總效率 ? ? ，則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為： 2 .0 5 2 7 .0 7 2 1 .2 36 0 0 .7 5ppppqP K W K W?? ?? ? ?? 根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)，此系統(tǒng)選取 Y100L6 型電動機，其額定功率 ? ，額定轉(zhuǎn)速 940 r / m innn ? 。主要參數(shù)是： 泵的排量：每個密封工作腔一次排油量應是其最大容積與最小容積之差。 橫向液壓缸由于只是控制轉(zhuǎn)刀與鏜刀的換向與定位需要的力更小，當然流量也更小。 17 橫向缸縱向缸a 0a 2b 0 b 1 b 2YA 1YB 1YB 0YB 22YD345679110101212118a 11 3Y A 0 圖 7 液壓系統(tǒng)原理圖 液壓元件的選擇 本設計所使用液壓元件均為標準液壓元件，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)品進行選擇即可。 為了解決 橫向液壓缸調(diào)整刀具時順序閥控制液壓缸順序，但在縱向液壓缸卸荷時必須用單向閥與順序閥并聯(lián)，保證縱向液壓缸快退。在橫向液壓管路上安裝減壓閥對橫向液壓缸的壓力控制，在泵的出口處安裝溢流閥對系統(tǒng)流量控制加上選用 限壓式變量泵 對輸出液壓壓力進行控制，液壓能達到系統(tǒng)要求。從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，如果選用單個定量泵作為整個系統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會長時間處于大流量溢流狀態(tài)，從而造成能量的大量損失，這樣的設計顯然是不合理的。 14 縱 向 缸b 1 b 2Y B 1Y B 0Y B 22367 a 0a 1a 2Y A 02 b..換向回路 圖 5 換向和速度切換回路的選擇 油源的選擇和能耗控制 表 3 表明，本設計多軸鉆床液壓系統(tǒng)的供油工況主要為快進、快退時的低壓大流量供油和工進時的高壓小流量供油兩種工況，若采用單個定量泵供油，顯然 15 系統(tǒng)的功率損失大、效率低。由前述計算可知，當工作臺從快進轉(zhuǎn)為工進時，進入液壓缸的流量由 L/min降為 ~ L/min，可選二位 三 通電磁換向閥來進行速度換接，以減少速度換接過程中的液壓沖擊，如圖 5 所示。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。雖然節(jié)流調(diào)速回路效率低，但適合于小功率場合，而且結(jié)構(gòu)簡單、成本低。 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的設計任務和工況分析，所設計機床對調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性有一定要求，因此速度控制是該機床要解決的主要問題。 計算最大流量需求 大拖板 在快進過程中，液壓缸采用差動連接，此時系統(tǒng)所需要的流量為 q 快進 =（ A1A2） v1=大拖板 在快退過程中所需要的流量為 q 快退 =A2 v2=18L/min 大拖板 在工進過程中所需要的流量為 q 工進 =A1 v1=~ 其中最大流量為快進流量 為 18L/min。 快進時液壓缸雖然作差動連接（即有桿腔與無桿腔均與液壓泵的來油連接），但連接管路中不可避免地存在著壓降 p? ，且有桿腔的壓力必須大 于無桿腔，估算時取 p??。通常利用差動液壓缸活塞桿較粗、可以在活塞桿中設置通油孔的有利條件，最好采用活塞桿固定，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用典型安裝形式。 靜摩擦阻力 fj jF f N? ? ? 250=50N 動摩擦阻力 fd d F f N? ? ? 250=25N 根據(jù)上述負載力計算結(jié)果，可得出液壓 缸在各個工況下所受到的負載力和液壓缸所需推力情況，如表 2 所示。 7 表 1 設計參數(shù) 參 數(shù) 數(shù) 值 切削阻力（ N） 2946 滑臺自重 (N) 250 快進、快退速度 (m/min) 工進速度 (mm/min) 20~120 最大行程 (mm) 400 工進行程 (mm) 180 啟動換向時間（ s） 液壓缸機械效率 8 3 工況分析 確定執(zhí)行元件 金屬切削機床的 工作特點要求液壓系統(tǒng)完成的主要是直線運動，因此液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件確定為液壓缸。 1 。 6 2 設計的技術(shù)要求和設計參數(shù) 根據(jù)工件材料查閱機械加工工藝手冊，得出鉆孔的較合適的 表面切削速度為? ?21 30 m inVm? 從而計算出主軸的轉(zhuǎn)速為 ? ?4 4 6 6 3 7 m invnrd??? （ 2— 1） 由加工直徑查閱工藝手冊， 得出加工每轉(zhuǎn)進給量為 ? ?0 .1 8 0 .3 8f m m r? 從而計算出鉆削缸的軸向進給速度為 ? ?80 24 2 m infv m m? 根據(jù)切削原理得出鉆削力計算公式為 扭矩： . ? ?310MYxMMM C d f K N m?? ? ? ? ? ? （ 2— 2） 軸向力： ? ?FFxYFFF C d f K N? ? ? ? （ 2— 3） 查閱機械設計手冊得 210 。 液壓傳動系統(tǒng)的機械部分設計 液壓傳動系統(tǒng)的機械部分設計是液壓機械設計的一部分，它是根據(jù)主機對液壓系統(tǒng)提出的要求，綜合運用液壓元件和液壓回路基本知識的基礎上進行的。 （ 8） 液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失。 （ 4） 容易實現(xiàn)自動化，操縱方便。如今