【正文】 Pressure System For The Automatic Sawing Machine Abstract: First, clear about the request of the Automatic metal band sawing machinefor hydraulic system, and then through the given technical parameters and design parameters of the hydraulic system, to determine the hydraulic actuator loading system working pressure of hydraulic cylinder, and the main structure dimensions, make systematic plan, develop hydraulic system diagram, and then the choice of hydraulic ponents, final,conduct system performance calculation. In the specific design of the structure, is mainly directed against the system relates to the valve element design, circuit board design and so on. Key words:Automatic metal band sawing machine。 Hydraulic ponents。金屬帶鋸床作為機(jī)械加工制造的第一道工序所需設(shè)備，其加工精度和自動(dòng)化程度直接關(guān)系到后續(xù)工序的效率和質(zhì)量 [1]。鋸切可以節(jié)約材料、減少二次加工量和提高生產(chǎn)效率?？蓾M足任何大量生產(chǎn)切斷加工的需要，因此鋸床特別是自動(dòng)化鋸床已廣泛地應(yīng)用于鋼鐵、機(jī)械、汽車、造船、石油、礦山和航天航空等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域 [1,]。立柱由一圓一方雙立柱組成，圓立柱座位鋸架運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌用以支撐鋸架，并保證精確的導(dǎo)向，用以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，方立柱起輔助作用從而保證進(jìn)行正常的切削。 3 全自動(dòng)金屬帶鋸床工件夾緊裝置：工件采用液壓夾緊，由電磁閥操縱通過夾緊采用絲桿及滑座使鋸座，使切削正常進(jìn)行。鋸帶采用雙重滾子導(dǎo)向，即固定在鋸架上的與裝在導(dǎo)向頭上的兩組導(dǎo)向滾子組成，以減小導(dǎo)向臂的負(fù)荷，確保導(dǎo)向精度。 6 機(jī)床電氣系統(tǒng)：有安裝在機(jī)床前方一側(cè)的操縱臺(tái)組成，用以按一定的工作程序控制各部件的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)正常的切削工作循環(huán)，并保證各運(yùn)動(dòng)部件之間的動(dòng)作連鎖協(xié)調(diào)地，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。該機(jī)床的主機(jī)由床身、鋸架、鋸刀、夾緊虎鉗等組成。夾緊虎鉗、鋸架、送料均由液壓驅(qū)動(dòng)。工作時(shí)，前虎鉗由兩對(duì)液壓缸驅(qū)動(dòng)，用于夾緊鋸切材料，后虎鉗由一對(duì)液壓缸驅(qū)動(dòng)，用于夾緊鋸切材料，并在送料液壓缸的作用下完成送料工作，一只液壓缸用于驅(qū)動(dòng)鋸頭的上升和下降，一只液壓缸用于驅(qū)動(dòng)送料裝置完成鋸切材料的輸送工作，供下一次鋸切。 表 1 設(shè)計(jì)要求和給定參數(shù) Table 1 Design requirements and certain parameters 項(xiàng)目 符號(hào) 參數(shù) 單位 鋸 架 質(zhì)量 Mt 1000 Kg 最大摩擦力 Ff 200 N 最大行程 Smax m 工進(jìn)行程 快進(jìn)行程 工進(jìn)速度 S 工 S 快 v m m m/s 最大速度 Vmax 8x102 m/s 最大加速度 amax 1 m /s2 供油壓力 Ps 4 MPa 送 料 切削負(fù)載力 FL 3850 N 送料運(yùn)動(dòng)速度 v m /s 送料等效質(zhì)量 m 20 Kg 最大行程 ymax m 起動(dòng)換向時(shí)間 夾緊力 T F 8000 S N 能源壓力 P 2 MPa 4 負(fù)載分析 此全自動(dòng)金屬鋸床液壓系統(tǒng)包括 4 個(gè)液壓缸，四個(gè)液壓缸分別為架舉升液壓缸、送料液壓缸、鋸前夾緊缸和后夾緊缸。 鋸架舉升液壓缸 負(fù)載分析 工作負(fù)載 Fw=13850N，重力負(fù)載 FG =9800，按起動(dòng)換向時(shí)間和運(yùn)動(dòng)部件重量計(jì)算得到慣性負(fù)載 Fa = 1000N，摩擦力負(fù)載 Ff=200N。 表 2 液壓缸工作階段的負(fù)載 Tab. 2 The work stage load of hydraulic cylinder 工作循環(huán) 計(jì)算公式 負(fù)載 f/N 4 啟動(dòng)加速 F=(Ff+Fa)/nm 1333 快進(jìn) F=Ff/nm 222 工進(jìn) F=(Ff+Fw)/nm 15611 快退 F=Ff/nm 222 速度分析 根據(jù)已知速度和上述分析可繪制出速度循環(huán)圖和負(fù)載循環(huán)圖 [49]。 取液壓缸機(jī)械效率為 nm=，則液壓缸工作階段的負(fù)載值見表 3。 4 確定各液壓缸的 主要參數(shù) 計(jì)算各液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù) 鋸架液壓缸 根據(jù)鋸架液壓缸的工作要求選擇雙作用活塞缸 [410]，設(shè)液壓缸兩有效面積為 A1 和A2，且 A1=2A2,即 d=。 由工進(jìn)工況下液壓缸的平衡力平衡方程 p1A1=p2A2+F （ 1 ） 可得； A3=F/() =[15433/（ 2***106） ]cm2 = 液壓缸的內(nèi)徑 D=107mm，對(duì) D 進(jìn)行圓整，取 D=110mm， d=，經(jīng)圓整得 d=78mm。 工進(jìn)時(shí)采用調(diào)速閥調(diào)速，其最小穩(wěn)定流量 qmin=，設(shè)計(jì)要求最低工進(jìn)速度vmin=20mm/min，經(jīng)驗(yàn)算可知滿足要求。為防止液壓缸發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔背壓 P2取 ，而液壓缸快退時(shí)背壓取 。計(jì)算出液壓缸的有效面積 A5=28cm2， A6=14cm2 。 6 后夾緊缸 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。 表 5 夾緊液壓缸在工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率值 Tab. 5 The circulation work pressure, flow and power value of gripping hydraulic cylinder in every stage 工作循環(huán) 計(jì)算公式 負(fù)載F/KN 回油背壓p4/MPa 進(jìn)油壓力p3/MPa 輸入流量q3/103m3s1 輸入功率 P/KW 工進(jìn) p3=(F+A4p4)/A3 q3=A3V3 P=p3q3 4545 計(jì)算送料液壓缸在工作循環(huán)個(gè)階段的壓力、流量和功率值 對(duì)夾緊液壓缸在工作循環(huán)個(gè)階段的壓力、流量和功率值進(jìn)行計(jì)算，并列表于 表 6。全自動(dòng)金屬鋸床工作時(shí)，要加工的工件由相應(yīng)的夾具夾緊在工作臺(tái) 1 上，刀架臂 5 帶動(dòng)鋸架 6下降至工件待加工部位，觸頭 2 與樣件（靠模）緊密接觸，通過工作臺(tái)的往復(fù)直線主運(yùn)動(dòng)（切削）和鋸架的仿形運(yùn)動(dòng)加工出與樣件曲面形狀相同的工件。其中前虎鉗有四個(gè)油缸組成，考慮到鋸床加工時(shí)需要較大的緊固力，此時(shí)四缸同步控制夾緊，能起到較好的固定作用。鋸架 升降臺(tái)由一個(gè)油缸控制，主要實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、快退三個(gè)步驟，工進(jìn)時(shí)需要提供較大的力。前虎鉗、后虎鉗、升降鋸架、送料機(jī)構(gòu)四個(gè)部分協(xié)同完成送料、固定、材料切割三個(gè)步驟，從而實(shí)現(xiàn)材料切割成型的工作內(nèi)容。進(jìn)給、送夾料的動(dòng)作順序?yàn)椋轰忣^下降→工進(jìn)→快升→前松后緊→后虎鉗送料前進(jìn)→前緊后松→后虎鉗后退→前后虎鉗同時(shí)夾緊→鋸頭下降（第二次工作循環(huán)開始）。 圖 3 工作循環(huán) working cycle 擬采用液壓系統(tǒng)及其工作原理 . 確定供油方式 考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或變量泵供油。 . 調(diào)速方式的選擇 在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負(fù)切削力的能力。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。 1油箱； 9單向閥； 3過濾器； 4溢流閥； 5電動(dòng)機(jī)； 6液壓泵； 7壓力表開關(guān)； 8壓力表； 10~13三位五通電液換向閥； 14節(jié)流閥； 1 16液控單向閥； 17舉升缸； 1 19前夾緊缸；20后夾緊缸； 21送料缸； 22二位二通電磁換向閥 。 meterswich。14. throttle valve。17. Lifting cylinder。20. After the clampingcylinder。 22. The two position two way electromagic valve 圖 4 全自動(dòng)金屬鋸床液壓系統(tǒng)原理圖 Fig. 4 Automatic metal band sawing machinehydraulic system diagram 用三位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動(dòng)作時(shí)，為了避免工作時(shí)突然失電而松開， 10 應(yīng)采用失電夾緊方式。在該回路中還裝有溢