【正文】 一體高度集成化 微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，為液壓技術(shù)的進步注入了新的活力。如低耗高速 (10mA以下響應(yīng)時間在2ms以內(nèi))電磁鐵及數(shù)字式電液器件，可作為直接接口的電液轉(zhuǎn)換器。液電技術(shù)的融合使得液壓技術(shù)的發(fā)展超出自身傳統(tǒng)的科學(xué)領(lǐng)域，向著包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的綜合自動化技術(shù)方向發(fā)展。集成化發(fā)展分為三個層次：首先是單功能元件的組合向多功能元件的發(fā)展，如用于工程機械閉式泵一馬達系統(tǒng)的一 種多功能閥，能完成單向補油、高壓溢流、旁路和壓力釋放。最后，是開發(fā)智能型一體化器件，它可以實現(xiàn)功率的合理分配，修正人為控制信號，使元器件或系統(tǒng)自動保持最佳工作狀態(tài)。 4 ．液壓 CAD技術(shù) CAD技術(shù)使人工設(shè)計方式變?yōu)樽詣踊桶胱詣踊姆绞剑绕涫荂AD／CAM／CAPP的推廣和應(yīng)用使液壓技術(shù)得到迅速發(fā)展。(2)將計算機的仿真及適時控制結(jié)合起來，將模型放入“硬”件和系統(tǒng)中，借此在建造實際樣機之前，便可在軟件里修改其特性參數(shù)，以達到最佳設(shè)計結(jié)果。 5 ．新材料新工藝的應(yīng)用 新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂料，可使液壓技術(shù)的發(fā)展有一個新的飛躍。據(jù)專家預(yù)測，今后10年大部分行走機械中使用的液壓油(礦物油)將會為生物降解迅速的流體所替代。如果上述提高液壓技術(shù)的方向得到充分實現(xiàn)，可以肯定，液壓技術(shù)和其他傳動方式相比將繼續(xù)持其有力的競爭地位。 液壓傳動是以流體作為工作介質(zhì)對能量進行傳動和控制的一種傳動形式。相對于電力拖動和機械傳動而言，液壓傳動具有輸出力大，重量輕，慣性小，調(diào)速方便以及易于控制等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于工程機械，建筑機械和機床等設(shè)備上。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些兵器上用上了功率大，反應(yīng)快，動作準的液壓傳動和控制裝置，大大提高了兵器的性能，也大大促進了液壓技術(shù)的發(fā)展。由于軍事及建設(shè)需要的刺激，液壓技術(shù)日益成熟。如工程機械，數(shù)控加工中心，冶金自動線等。液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點：(1)在相同功率下，液壓執(zhí)行元件體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。而液壓裝置的體積比同樣輸出壓力的電機及機械傳動裝置的體積小得多。(3)液壓。液壓設(shè)備配上電磁閥，電氣元件，可編程控制器和計算機等，可裝配成各式自動化機械。液壓裝置速度調(diào)整非常簡單，只要調(diào)整流量控制閥即可輕易且可實行無級調(diào)速。液壓系統(tǒng)中裝有溢流閥，當(dāng)壓力超過設(shè)定壓力時，閥門開啟，液壓經(jīng)由溢流閥流回油箱，此時液壓油不處在密閉狀態(tài)，故系統(tǒng)壓力永遠無法超過設(shè)定壓力。這是液壓技術(shù)的創(chuàng)新特征，液壓技術(shù)的不斷發(fā)展體現(xiàn)在如下一些比較重要的特征上：一， 提高元件性能，創(chuàng)制新元件，體積不斷縮小。市場上出現(xiàn)了一種新型的被稱為“肌腱”的執(zhí)行元件。在相同條件下，它的作用力是普通汽缸的10倍。所以可被方便地集成到標準的系統(tǒng)中。這些小，微型的元件已被應(yīng)用于精密機械加工，電子工業(yè)，制藥工業(yè)，食品加工和包裝技術(shù)等場合。液壓系統(tǒng)由管式培配置經(jīng)板式配置，箱式配置，集成塊式配置發(fā)展到疊加式配置，插裝式配置，使連接的通道越來越短。這種組合件不但結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，而且簡便，也容易維護保養(yǎng)。液壓技術(shù)從本世紀70年代中期起就開始和微電子工業(yè)接觸，并相互結(jié)合?！　∫簤杭夹g(shù)的智能化階段雖然開始不久，但是從它的星星點點實踐成功的事例來看，成果已非常誘人。裝卸器內(nèi)裝有微型計算機，它能按預(yù)定程序操縱8個液壓缸，在傳感器的配合下協(xié)調(diào)連桿機構(gòu)的動作，完成堆裝任務(wù)。總之，液壓技術(shù)在與微電子技術(shù)緊密結(jié)合后，在微型計算機或微處理機的控制下，可以進一步拓寬它的應(yīng)用領(lǐng)域，形形式式機器人和智能元件的使用不過是它最常見的例子而已。機床的動作循環(huán)為夾緊缸夾緊工作臺快速接近工件工作臺進給工作臺后退夾緊缸松開原位停止。 已知參數(shù)如下：夾緊缸：夾緊力800N， 快進行程30mm、快退行程30mm，快退的速度4000。液壓系統(tǒng)一般是由以下5個部分組成：動力源——用來將原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，輸出有一定壓力的油液，最常見的形式就是液壓泵。有液壓缸、液壓馬達等。有各種液壓閥。有郵箱、管件、過濾器、熱交換器、蓄能器、各種指示儀表等。有各種液壓油。穿越本機床及自動線中其他各機床中間底座的運輸帶完成工件的自動拔銷，向前和定位；門式夾緊機構(gòu)安裝在中間底座2上方，由兩個同規(guī)格液壓缸10分別驅(qū)動兩個壓板12完成工件1和工件2的夾緊，松開。機床右面的兩個滑臺均臥式配置，橫向動力滑臺14驅(qū)動雙軸洗削頭13完成洗削加工時的橫向進給和復(fù)位動作，縱向動力滑臺15兼作滑臺14的滑座，來驅(qū)動滑臺14完成洗削前后的空程快速進退動作?；_5及滑臺15快速前進采用可調(diào)限位擋塊限位，以防止沖程。負載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機械效率中加以考慮。導(dǎo)軌的正壓力等于動力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為Ffs，動摩擦力為Ffd則 工作負載Fft =12000N G=4000N g=10 ==3500300=3200=慣性負載Fm==== = 阻力負載 靜摩擦 Ffs ==800N 動摩擦 Ffd==400N如果忽略切削力引起的顛覆力矩對導(dǎo)軌摩擦力的影響，并設(shè)液壓缸的機械效率，則液壓缸在各工作階段的總機械負載可以算出， 液壓缸各運動階段負載表工況負載組成負載值F/N推力起動800加速563N快進400工進12400快退400根據(jù)負載計算結(jié)果和已知的各階段的速度，可繪制出負載圖（Fl）和速度圖（F2） 負載F /N50005000～1000010000～2000020000～3000030000～5000050000壓力p/MPa～1～2～33～44～55～7組合機床液壓系統(tǒng)的最大負載約為14000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作臺快速進退速度相等，并減小液壓泵的流量，這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=。則液壓缸的平衡方程：故液壓缸無桿腔的有效面積：液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T23481980，取標準值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d==56mm（標準直徑）則液壓缸有效面積為：差動連接快進時，液壓缸有桿腔壓力P2必須大于無桿腔壓力P1，其差值估取P2－P1=，并注意到啟動瞬間液壓缸尚未移動，此時△P=0；。2油源及其壓力控制回路的選擇該系統(tǒng)由低壓大流量和高壓小流量兩個階段組成，因此為了節(jié)能，考慮采用雙聯(lián)葉片泵油源供油。4速度換接回路由工況圖可以看出，當(dāng)動力頭部件從快進轉(zhuǎn)為工進時滑臺速度變化較大，可選用行程閥來控制快進轉(zhuǎn)工進的速度換接，以減少液壓沖擊。6行程終點的控制方式這臺機床用于鉆、鏜孔（通孔與不通孔）加工，因此要求行程終點的定位精度高因此在行程終點采用死擋鐵停留的控制方式。將上述所選定的液壓回路進行組合，并根據(jù)要求作必要的修改補充。這樣只需一個壓力表即能觀測各點壓力。動作名稱1YA2YA3YA4YA5YA夾緊缸夾緊+工作臺快進++工作臺工進+ ++工作臺快退+++夾緊缸放松+1）工作臺夾緊：啟動電機，點擊按鈕使電磁閥1YA得電，使三位四通換向閥10開到左路，推動夾緊缸1活塞桿前進進油路：液壓泵12的壓力油——換向閥10的左路——通過單向節(jié)流閥——夾緊缸1左腔——使夾緊缸1的活塞桿伸出（夾緊）。2）工作臺快進 夾緊缸1得活塞桿完全伸出，壓下行程開關(guān)SQ2，使電磁鐵3YA得電，使三位四通換向閥11開到左路，推動工作缸活塞桿前進?；赜吐罚河陀晒ぷ鞲?的右腔流出——換向閥5左路——換向閥11左路——液壓泵123）工作缸工進：工作缸4的活塞運動到100mm，壓下行程開關(guān)SQ4，使電磁鐵5YA得電，此時的油液流動路線如下。回油路：油液由工作右腔流出——換向閥6右路——調(diào)速閥——換向閥11左路——油箱。進油路：液壓泵12的壓力油——換向閥11右路——單向節(jié)流閥——換向閥6右路，使活塞向左運動。5）插銷缸拔銷 定位缸5活塞至最頂上，觸動行程開關(guān)SQ6，使電磁鐵YA5斷電（換向閥7回到中位），同時使YA4得電，此時的油液流動路線如下?；赜吐罚河陀刹邃N缸3的下腔流出——調(diào)速閥——換向閥11右路——油箱。進油路：液壓的壓力油——換向閥10右路——夾緊缸1的右腔，推動夾緊缸活塞桿返回。首先確定液壓泵的最高壓力：前已經(jīng)算出步移缸的工作壓力p1=,考慮到本系統(tǒng)油路較為簡單，故取泵至缸間的壓力損失為=，根據(jù)式pp（pa）所以Pp=+=然后確定液壓泵的流量：，*103m3/s進行估算?！瑫r動作的液壓執(zhí)行器的最大流量；對于工作過程中始終用流量閥節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，尚需加上溢流閥的最小溢流兩，一般取23L/所以Qp=*（*103+*103）=*103m3/s=最后確定液壓泵及驅(qū)動電機的規(guī)格：根據(jù)以上計算結(jié)果查閱機械設(shè)計手冊，選用規(guī)格相近的YBC171B型葉片泵，其額定壓力為7Mpa，額定轉(zhuǎn)速為1000r/min。閥類元件及輔助元件、。表29 鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、連接螺紋及推薦流量表（四）油箱查閱《液壓工程手冊》， V=ξqp， 取ξ=3，qp=，帶入數(shù)據(jù)，得V=，根據(jù)JB/T79381999規(guī)定，取標準值V=400L。（一）液壓缸設(shè)計中應(yīng)注意的問題液壓缸的設(shè)計和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障，在這方面，經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當(dāng)、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問題，所以，在設(shè)計液壓缸時，必須注意如下幾點：1. 盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負載，或在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中須有相應(yīng)的措施。3. 正確確定液壓缸的安裝、固定方式。液壓缸不能在兩端用鍵或者銷定位，只能在一端定位，為的是不致阻礙它在受熱時的膨脹。4. 液壓缸各部分結(jié)構(gòu)須根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標準進行設(shè)計，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單、加工、裝配和維修方便。設(shè)計過程如下：根據(jù)負載大小和選定的工作壓力，參照GB/T234819