设计一台钻镗两用组合机床的液压系统.doc
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1、 攀枝花学院学生课程设计(论文)题 目: 液压传动课程设计 钻镗组合两用组合机床液压系统 学生姓名: * 学 号: * 所在院(系): 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 09机制1班 指 导 教 师: * 职称: 教授 2012年 6 月 18 日攀枝花学院教务处攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目钻镗组合机床的液压系统1、课程设计的目的学生在完成液压传动与控制课程学习的基础上,运用所学的液压基本知识,根据液压元件、各种液压回路的基本原理,独立完成液压回路设计任务;从而使学生在完成液压回路设计的过程中,强化对液压元器件性能的掌握,理解不同回路在系统中的各自作用。能够对学
2、生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际运用能力的锻炼。2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床,工作循环:手工上料自动夹紧工作台快进铣削进给工作台快退夹具松开手工卸料。系统参数如附表序号A列数据。题号()完成设计计算,拟定系统方案图,确定各液压元件的型号及尺寸,设计液压缸。3、主要参考文献1液压传动,机械工业出版社,王积伟、章宏甲、黄宜主编,2006年12月第二版;2 机械设计手册,软件版本,化学出版社出版,2008版; 3机械设计手册(第二版),化学工业出版社,1983年7月第二版4、课程设计工作进度计划 内容学时明
3、确机床对液压系统的要求,进行工作过程分析4初步确定液压系统的参数,进行工况分析和负载图的编制14确定液压系统方案,拟订液压系统图4确定液压制造元件的类型并选择相应的液压元件,确定辅助装置4液压系统的性能验算2液压油箱的结构设计,制图及编制技术文件12合计1周指导教师(签字)日期年 月 日教研室意见:年 月 日学生(签字): 接受任务时间: 年 月 日注:任务书由指导教师填写。题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期
4、圆满完成规定的任务,工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计(实验)能力,方案的设计能力5能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析
5、能力)10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书(论文)质量30综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破,或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名: 年月日攀枝花学院课程设计(论文) 摘要摘要 作为一种高效率的专用机床,组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例,介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤,其中包括组合机床动力
6、滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。组合机床是以通用部件为基础,配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式,能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无
7、级连读调节等优点,在组合机床中得到了广泛应用。关键词 : 结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点 ABSTRACT As a kind of high efficiency of the machine, combined machine tool in large numbers, large mechanical processing production is widely used. The curriculum design will be the combination machine tool hydraulic system power design a
8、s an example, introduces the combination of machine hydraulic system design methods and design steps, including the combination machine tool hydraulic system power condition analysis, determination of main parameters of hydraulic system principle diagram, develop, the choice of hydraulic components
9、and system performance checking。Combination machine generally adopts multi axis, multi knife, multi-process, polygonal or multi-station simultaneously processes, and production efficiency ratio general machine tool high several times to several times. Combination of machine tool has the advantages o
10、f high efficiency and low cost, the large, mass production to be widely applied, and can be used to compose the automatic production line. Combination machine tool commonly used multiple axes, knives, polyhedral, multi-station simultaneous processing way, can complete the drilling, expanding, hinge,
11、 boring, cars, milling, grinding, tapping and other finishing processes, production efficiency than the general machine tool high several times to several times。 Key words:Simple structure, flexible movement, convenient operation, wide range of speed regulation, stepless speed e攀枝花学院课程设计(论文) 目录 目 录摘
12、要11 钻镗液压机床的设计21.1机床的设计要求21.2 机床的设计参数22 执行元件的选择32.1分析系统工况32.1.1工作负载32.1.2惯性负载32.1.3阻力负载32.2负载循环图和速度循环图的绘制32.3主要参数的确定52.3.1 初选液压缸工作压力52.3.2 确定液压缸主要尺寸52.3.3 计算最大流量需求73 拟定液压系统原理图93.1 速度控制回路的选择93.2 换向和速度换接回路的选择93.3 油源的选择和能耗控制103.4 压力控制回路的选择124 液压元件的选择144.1 确定液压泵和电机规格144.1.1计算液压泵的最大工作压力144.1.2计算总流量144.1.3
13、电机的选择154.2 阀类元件和辅助元件的选择154.2.1阀类元件的选择154.2.2过滤器的选择164.2.3空气滤清器的选择164.3油管的选择174.4 油箱的设计184.4.1油箱长宽高的确定184.4.2隔板尺寸的确定194.4.3各种油管的尺寸195 验算液压系统性能205.1验算系统压力损失205.1.1判断流动状态205.1.2计算系统压力损失205.2验算系统发热与温升236 设计总结247 参考文献258 致谢 27攀枝花学院课程设计(论文) 绪论绪论随着科学技术和工业生产的飞跃发展,国民经济各个部门迫切需要各种各样的质量优、性能好、能耗低、价格廉的液压机床产品。其中,产
14、品设计是决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节。产品的设计包括液压系统的功能分析、工作原理方案设计和液压传动方案设计等。这些设计内容可作为液压传动课程设计的内容。很明显,液压系统设计本身如果存在问题,常常属于根本性的问题,可能造成液压机床的灾难性的失误。因此我们必须重视对学生进行液压传动设计能力的培养。作为一种高效率的专用机床,组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例,介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤,其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等
15、。组合机床是以通用部件为基础,配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式,能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点,在组合机床中得到了广泛应用。攀枝花学院课程设计(论文) 钻镗液压机床的设计
16、1 钻镗液压机床的设计1.1机床的设计要求设计一台钻镗两用组合机床的液压系统。钻镗系统的工作循环时快进工进快退停止。液压系统的主要参数与性能要求如下:最大切削力17000N,移动部件总重量24000N;最大行程421mm(其中工进行程188mm);快进、快退的速度为4.55m/min,工进速度应在(20120)mm/min范围内无级调速;启动换向时间t0.05s,采用水平放置的导轨,静摩擦系数fs0.2;动摩擦系数fd0.1。1.2 机床的设计参数系统设计参数如表1所示,动力滑台采用平面导轨,其静、动摩擦系数分别为fs = 0.2、fd = 0.1。l1=233mm,l2=188mm,l3=4
17、21mm其主要设计参数如表1-1表1-1 设计参数参 数数 值切削阻力(N)17000滑台自重 (N) 24000快进、快退速度(m/min)4.55工进速度(mm/min)20120最大行程(mm)421工进行程(mm)188启动换向时间(s)0.05攀枝花学院课程设计(论文) 执行元件的选择2 执行元件的选择 2.1分析系统工况2.1.1工作负载钻镗两用组合机床的液压系统中,钻镗的轴向切削力为Ft。根据题意,最大切削力为17000N,则有Ft=17000N2.1.2惯性负载惯性负载 2.1.3阻力负载静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此可得出液压缸的在各工作阶段的负载如表2-1表2-1工况负载组成
18、负载值F启动4800N加速6040N快进2400N工进19400N快退2400N注:1、此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。 2.2负载循环图和速度循环图的绘制根据表2-1中计算结果,绘制组合机床动力滑台液压系统的负载循环图如图2-1所示。图2-1图2-1表明,当组合机床动力滑台处于工作进给状态时,负载力最大为22778N,其他工况下负载力相对较小。所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制,已知快进和快退速度V1=V2=4.55m/min、快进行程L1=421-188=233mm、工进行程L2=188mm、快退行程L3=421mm,工进速度V2=100mm/min。
19、根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统的速度循环图如图2-2所示。2-2组合机床液压系统速度循环图2.3主要参数的确定2.3.1 初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大,其值为22778N,其它工况时的负载都相对较低,参考表2-2和表2-3按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法,初选液压缸的工作压力p1=3MPa。表2-2 按负载选择工作压力负载/ KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455表2-3 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压
20、力/MPa0.823528810101820322.3.2 确定液压缸主要尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大,且快进、快退速度要求相等,从降低总流量需求考虑,应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件,最好采用活塞杆固定,而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下,应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1是有杆腔工作面积A2两倍的形式,即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d = 0.707D的关系。工进过程中,当孔被钻通时,由于负载突然消失,液压缸有可能会发生前冲的现象,因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式
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- 设计 台钻 两用 组合 机床 液压 系统
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