【正文】 部件總質(zhì)量m=1000kg； 快進(jìn)、快退 v v2均為 ， 快進(jìn)行程長度l1=100mm， 工進(jìn)行程長度 l2=50mm， 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速度、速度時(shí)間不希望超過 ； 動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù) fo=， 動(dòng)摩擦系數(shù) fd=； 液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件使用液壓缸。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程如下： (1)分析負(fù)載 (2)確定執(zhí)行元件主要參數(shù) (3)確定液壓系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)原理圖 (4)選擇液壓元件 (5)驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 (6)繪制工作圖和編制技術(shù)文件 高速鋼鉆頭鉆鑄鐵孔時(shí)的軸向切削力 Ft（ 單位為 N） 為 式中， D— 鉆頭直徑，單位為 mm； s— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為 mm/r； HBS— 鑄件硬度， HBS=240。 ? ? H B SDF st ? 根據(jù)組合機(jī)床加工特點(diǎn)，鉆孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 n和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 s按 組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 取 對(duì) ： n1=360r/min， s1=； 對(duì) ： n2=550r/min， s2=。 代入式（ ），得外負(fù)載 Fg為 機(jī)床工作部件的總質(zhì)量 m=1000kg 機(jī)床工作部件對(duì)動(dòng)力滑臺(tái)導(dǎo)軌的法向力為 靜摩擦阻力 動(dòng)摩擦阻力 由相關(guān)表可知，組合機(jī)床在最大負(fù)載約為 32021N時(shí)液壓系統(tǒng)壓力取 p1=4MPa比較合適。 鑒于動(dòng)力滑臺(tái)要求快進(jìn)、快退速度相等，這里的液壓缸可選用單活塞桿式的，并在快進(jìn)時(shí)作差動(dòng)連接。這種情況下液壓缸無桿腔的工作面積 A1應(yīng)為有桿腔工作面積 A2的兩倍，即 ψ=A1/A2=2， 而活塞桿直徑 d與缸筒直徑 D成d=。 在鉆孔加工時(shí)，液壓缸回油路上必須具有背壓 p2， 以防止孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖。根據(jù)要求可取 p2=?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸作差動(dòng)連接，管路中有壓力損失，有桿腔的壓力應(yīng)略大于無桿腔，但其差值較小，可先按 慮?？焱藭r(shí)回油腔中是有背壓的，這時(shí) p2也可按 估算。 由工進(jìn)時(shí)的負(fù)載值按公式計(jì)算液壓缸面積 將這些直徑按 GB234880圓整成就近標(biāo)準(zhǔn)值得： D=、 d= 由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為 經(jīng)驗(yàn)算，活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均符合要求。 由于該機(jī)床是固定式機(jī)械，且不存在外負(fù)載對(duì)系統(tǒng)作功的工況，這臺(tái)機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載變化小。該液壓系統(tǒng)以采用節(jié)流調(diào)速方式和開式循環(huán)為佳。現(xiàn)采用節(jié)流調(diào)速回路，為解決孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖的問題，回油路上要設(shè)置背壓閥。 從工況圖中可以清楚地看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液。最大流量約為最小流量的 55倍，而快進(jìn)加快退所需的時(shí)間 t1和工進(jìn)所需的時(shí)間 t2分別為 即 t2t1。 因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量的角度來看 ,采用單個(gè)定量液壓泵作為油源顯然是不合適的，而應(yīng)采用大、小兩個(gè)液壓泵自動(dòng)兩級(jí)并聯(lián)供油的油源方案 . 由于不存在負(fù)載對(duì)系統(tǒng)作功的工況，也不存在負(fù)載制動(dòng)過程，故不需要設(shè)置平衡及制動(dòng)回路。但必須具有快速運(yùn)動(dòng)、換向、速度換接以及調(diào)壓、卸荷等回路。 (1)選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路 系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回路后，不管采用何種油源形式都必須有單獨(dú)的油路直接通向液壓缸兩腔，以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。在本系統(tǒng)中，快進(jìn)、快退換向回路應(yīng)采用 b所示的形式。 (2)選擇速度換接回路 當(dāng)滑臺(tái)從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，輸入液壓缸的流量由， 滑臺(tái)的速度變化較大，可選用行程閥來控制速度的換接，以減少液壓沖擊，如 c所示。當(dāng)滑臺(tái)由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時(shí)，回路中通過的流量很大。為了保證換向平穩(wěn)起見，應(yīng)采用換向時(shí)間可調(diào)的電液換向閥式換接回路，如 b所示。由于這一回路還要實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動(dòng)連接，所以換向閥必須是五通的。 (3)選擇調(diào)壓和卸荷回路 油源中的溢流閥可以調(diào)定系統(tǒng)工作壓力，無須另設(shè)調(diào)壓回路。由于系統(tǒng)采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，故溢流閥常開，同時(shí)也起到安全作用。 在 a所示的雙液壓泵自動(dòng)兩級(jí)供油的油源中設(shè)有卸荷閥，當(dāng)滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓、大流量液壓泵都可經(jīng)此閥卸荷。由于工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)周期中占了絕大部分時(shí)間，且高壓、小流量液壓泵的功率較小，故可以認(rèn)為卸荷問題已基本解決，就不需要再設(shè)置卸荷回路。 把上面選出的各種液壓回路組合畫在一起，就可以得到一張液壓系統(tǒng)原理圖（不包括點(diǎn)劃線圓框內(nèi)的元件）。將此圖仔細(xì)檢查一遍，可以發(fā)現(xiàn)，該圖所示系統(tǒng)在工作中還存在問題。為了防止干擾、簡化系統(tǒng)并使其功能更加完善，必須對(duì)所示系統(tǒng)進(jìn)行如下修整： 1）為了解決滑臺(tái)工進(jìn)（閥 2在左位）時(shí)圖中進(jìn)、回油路相互接通，系統(tǒng)無法建立壓力的問題，必須在換向回路中串接一個(gè)單向閥 a， 將進(jìn)、回油路隔斷。 2）為了解決滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)回油路接通油箱，無法實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接的問題，必須在回油路上串接一個(gè)液控順序閥 b。 這樣，滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)因負(fù)載較小而系統(tǒng)壓力較低，使閥 b關(guān)閉，便阻止了油液返回油箱。 3）為了解決機(jī)床停止工作后回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的問題，必須在電液換向閥的回油口增設(shè)一個(gè)單向閥 c。 4） 為了在滑臺(tái)工進(jìn)后系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出快退信號(hào)，須在調(diào)速閥輸出端增設(shè)一個(gè)壓力繼電器 d。 5） 若將順序閥 b和背壓閥 8的位置對(duì)調(diào)一下，就可以將順序閥與油源處的卸荷閥合并，從而省去一個(gè)閥。 經(jīng)過修改、整理后的液壓系統(tǒng)原理圖如下所示。 4選擇液壓元件 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為 ,如取進(jìn)油路上的壓力損失為 ， 為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力 ，則小流量液壓泵的