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1、 M1432A 万能外圆磨床液压系统设计 摘 要 在全面了解磨床结构 工作原理 液压系统的基础上 论文对磨床总体尺寸进 行布局及对液压系统进行设计 M1432A 型万能外圆磨床主要以磨削圆柱形或圆锥 形 包括阶梯形 的外圆表面和内孔 成品的尺寸精度可达 1 2 级 表面光洁度可 达 T8 T10 对机床液压系统有着较高 较复杂的要求 用液压系统实现工作台的 自动往复运动 砂轮架的快速进退 尾架顶尖的伸缩以及必要的联锁动作 本系统在结构上采用了将开停阀 先导阀 换向阀 节流阀 抖动缸等组合一 体的操纵箱 使结构紧凑 管路减短 操纵方便 又便于制造和装配修理 此操纵 箱属行程制动换向回路 具有较高
2、的换向位置精度和换向平稳性 而且采用活塞杆 固定式双杆液压缸 还对液压系统的回路做了进一步的设计和改进 关键词 磨床 液压缸 万能型外圆磨床 液压系统 操纵箱 ABSTRACT Based on understanding grinder structure work principle and the hydraulic system the paper carries on the overall size layout of the grinder and the design of the hydraulic system M1432A multifunction cylindrica
3、l grinding is mainly used to grind the cylindrical surface and the hole inside of cylinder and cone including stepped appearance The size precision of the final product may achieve 1 2grade The finish degree of surface may achieve T8 T10 So it required higher and more complex requirement to the hydr
4、aulic pressure system of machine tool Through hydraulic system the automatically reciprocating motion of working table the advance and retreat of grinding wheel rack the expansion and contraction of tail stock center as well as the essential interconnection movement can be realized In the paper the
5、system adopt the control box which is composed of the opening and stopping valve pilot valve directional control valve throttle valve the vibration cylinder and so on It makes the structure compact the pipeline short and the operation convenient and it is convenient to manufacture assemble and repai
6、r This control box is a type of travel braking changeover circuit it has higher commutation position precision and the commutation stability Moreover the system adopts the piston rod stationary type double pole hydraulic cylinder and we also make the further design and change to the loop of hydrauli
7、c system Key words Grinder Hydraulic Cylinder Multi purpose Cylindrical Grinder Hydraulic System Control Box 目 录 摘要 I Abstract II 第 1 章 绪论 1 1 1 选题的背景目的及其意义 1 1 1 1 背景 1 1 1 2 目的及其意义 2 1 2 国内外磨床研究状况和相关领域中已有的研究成果 2 1 3 对选题的研究设想 研究方法 3 1 4 预期结果和意义 5 第 2 章 机床总体方案的确定 6 2 1 总体设计 6 2 1 1 主要技术指标设计 6 2 1 2
8、总体方案设计 6 2 1 3 总体方案综合评价和选择 6 2 1 4 总体方案的设计修改和优化 6 2 2 详细设计 7 2 3 机床整体综合评价 7 2 4 本章小结 7 第 3 章 总体尺寸布局设计 8 3 1 纵向尺寸关系图的确定与绘制 8 3 1 1 确定纵向尺寸的基准线 8 3 1 2 确定砂轮对称中心线位置 8 3 1 3 确定工作台对称中心线位置 9 3 1 4 确定上 下工作台长度 9 3 1 5 确定油压筒用活塞杆的固定形式和长度 9 3 1 6 确定后床身上面的垫导板导轨尺寸位置 10 3 1 7 确定横进给丝杆中心位置 10 3 1 8 确定手摇台面机构的手轮中心位置 1
9、1 3 1 9 确定齿条长度及齿轮位置 11 3 2 横向尺寸关系图的确定与绘制 11 3 2 1 确定横向尺寸的基准线 11 3 2 2 确定上下工作台厚度和宽度 11 3 2 3 确定头尾架顶尖中心位置 13 3 2 4 确定头尾架顶尖中心至床身面的高度 13 3 2 5 确定横进给机构手轮中心的高度 13 3 2 6 确定油压套中心位置 13 3 2 7 确定工作台回转中心位置 13 3 2 8 确定后床身有关的几个尺寸 13 3 2 9 确定最大最小极限位置 14 3 2 10 确定砂轮架横向行程长度 14 3 2 11 确定滑鞍长度 15 3 2 12 确定垫板长度 15 3 3 本
10、章小结 16 第 4 章 M1432A 万能外圆磨床液压系统 17 4 1 设计步骤 17 4 2 液压系统总体布局及其原理 17 4 2 1 工作台往复运动 17 4 2 2 砂轮架快速进退 19 4 2 3 尾架顶尖的液动夹紧 19 4 3 液压系统的工作原理 19 4 3 1 工作台的往复运动 19 4 3 2 砂轮架的快速进退 20 4 3 3 尾架顶尖的液动夹紧 21 4 4 液压系统中的换向机构及其性能 21 4 4 1 采用先导阀 21 4 4 2 选用行程控制式制动 22 4 4 3 使换向阀分段变速移动 22 4 4 4 使先导阀快跳 23 4 5 液压系统的特点 23 4
11、6 液压系统的计算 24 4 6 1 计算工作台的负载 24 4 6 2 选择油缸的工作压力和确定油泵的供油压力 25 4 6 3 计算工作台油缸直径 25 4 6 4 计算各油缸的流量和油泵流量 26 4 6 5 计算油泵的电动机功率 26 4 6 6 计算油管内径 26 4 6 7 油池的容积计算 27 4 7 本章小结 27 第 5 章 工作台液压操纵箱及液压缸的设计 28 5 1 工作台液压系统的功能 28 5 2 工作台液压系统的工作原理 28 5 3 操纵箱的系统的特点 28 5 4 液压缸的典型结构 29 5 5 液压缸的组成 29 5 6 本章小结 32 结论 33 参考文献
12、34 致谢 35 0 第 1 章 绪 论 1 1 选题的背景 目的及其意义 磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床 大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工 少数的是使用油石 砂带 等其他磨具和游离磨料进行加工 如珩磨机 超精加工机床 砂带磨床 研磨机和 抛光机等 1 1 1 背景 1 正在精磨轧辊的大型磨床 磨床能加工硬度较高的材料 如淬硬钢 硬质合金等 也能加工脆性材料 如 玻璃 花岗石 磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削 也能进行高效率的磨削 如强力磨削等 十八世纪 30 年代 为了适应钟表 自行车 缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工 英国 德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨
13、床 这些磨床是在当时现成的 机床如车床 刨床等上面加装磨头改制而成的 它们结构简单 刚度低 磨削时易 产生振动 要求操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件 1876 年在巴黎博览会展出的美国布朗 夏普公司制造的万能外圆磨床 是首次具 有现代磨床基本特征的机械 它的工件头架和尾座安装在往复移动的工作台上 箱 形床身提高了机床刚度 并带有内圆磨削附件 1883 年 这家公司制成磨头装在立 柱上 工作台作往复移动的平面磨床 1900 年前后 人造磨料的发展和液压传动的应用 对磨床的发展有很大的推动 作用 随着近代工业特别是汽车工业的发展 各种不同类型的磨床相继问世 例如 20 世纪初 先后研制出加
14、工气缸体的行星内圆磨床 曲轴磨床 凸轮轴磨床和带电 磁吸盘的活塞环磨床等 自动测量装置于 1908 年开始应用到磨床上 到了 1920 年前后 无心磨床 双 端面磨床 轧辊磨床 导轨磨床 珩磨机和超精加工机床等相继制成使用 50 年代 又出现了可作镜面磨削的高精度外圆磨床 60 年代末又出现了砂轮线速度达 60 80 米 秒的高速磨床和大切深 缓进给磨削平面磨床 70 年代 采用微处理机的数字控 制和适应控制等技术在磨床上得到了广泛的应用 1 2 能做镜面磨削的精密磨床 1 随着高精度 高硬度机械零件数量的增加 以及精密铸造和精密锻造工艺的发 展 磨床的性能 品种和产量都在不断的提高和增长 磨
15、床是各类金属切削机床中品种最多的一类 主要类型有外圆磨床 内圆磨床 平面磨床 无心磨床 工具磨床等 外圆磨床是使用的最广泛的 能加工各种圆柱形和圆锥形外表面及轴肩端面的 磨床 万能外圆磨床还带有内圆磨削附件 可磨削内孔和锥度较大的内 外锥面 不过外圆磨床的自动化程度较低 只适用于中小批单件生产和修配工作 内圆磨床的砂轮主轴转速很高 可磨削圆柱 圆锥形内孔表面 普通内圆磨床 仅适于单件 小批生产 自动和半自动内圆磨床除工作循环自动进行外 还可在加 工中自动测量 大多用于大批量的生产中 平面磨床的工件一般是夹紧在工作台上 或靠电磁吸力固定在电磁工作台上 然后用砂轮的周边或端面磨削工件平面的磨床 无
16、心磨床通常指无心外圆磨床 即 工件不用顶尖或卡盘定心和支承 而以工件被磨削外圆面作定位面 工件位于砂轮 和导轮之间 由托板支承 这种磨床的生产效率较高 易于实现自动化 多用在大 批量生产中 3 大型曲轴磨床 工具磨床是专门用于工具制造和刀具刃磨的磨床 有万能工具磨床 钻头刃磨 床 拉刀刃磨床 工具曲线磨床等 多用于工具制造厂和机械制造厂的工具车间 砂带磨床是以快速运动的砂带作为磨具 工件由输送带支承 效率比其他磨床 高数倍 功率消耗仅为其他磨床的几分之一 主要用于加工大尺寸板材 耐热难加 工材料和大量生产的平面零件等 专门化磨床是专门磨削某一类零件 如曲轴 凸轮轴 花键轴 导轨 叶片 轴承滚道及齿轮和螺纹等的磨床 除以上几类外 还有珩磨机 研磨机 坐标磨床 和钢坯磨床等多种类型 1 1 2 目的及意义 磨床是金属切削行业的一个重要分支 随着工业的发展 对机械零件的加工精 度及表面粗糙度的要求日益提高 磨削加工显得更加重要 尤其在汽车 电力 船 舶 冶金 军工 航空航天等行业 国产数控磨床正在发挥着越来越大的作用 1 2 国内外磨床研究状况和相关领域中已有的研究成果 随着生产的发展 社会
