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1、 郑州雨辰学院本科生毕业设计（论文）题 目： ZH1TZ16组合机床动力滑台液压系统设计 指导教师： 职称： 讲师 学生姓名： 学号： 1334095854 专 业： 机械设计制造及其自动化 院 （系）： 机电工程学院 答辩日期： 20年6月17日 20年6月14日摘要组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备，广泛应用于工程机械、交通、军工、轻工等行业，主要用于钻孔、扩孔、铰孔，以及加工各种螺纹、镗孔以及铣削平面等。本文通过在实习车间对机床的观察与实际操作，结合组合机床动力滑台液压系统的控制要求和工况分析，决定采用单活塞杆液压缸作为执行元件，采用双联叶片泵作
2、为供油方案，并采用进油节流调速回路、二位二通电磁阀的快速换接回路及需要请咨询学号数字企鹅三位五通电磁换向阀的换向回路等作为液压系统的基本回路，还有油管、油箱等辅助元件的选择，共同作用实现机床的自动化以及对速度的无极调节，充分提高了工作效率，最为合理的实现了控制要求。关键词：组合机床 液压系统 液压缸IAbstractCombination machine tools and automatic line is a combination of integrating electrical and mechanical manufacturing process for a high degre
3、e of automation technology and complete sets of equipment, widely used in engineering machinery, transportation, military industry, light industry and other industries, mainly used for drilling, reaming, reaming, and processing all kinds of thread, boring and milling surface, etc. In this paper, thr
4、ough the observation of the machine tool in internship workshop and the actual operation, combined with the hydraulic system of modular machine tool power sliding table control requirements and working condition analysis, decided by a single piston rod of hydraulic cylinder as actuators, adopts the
5、double vane pump as fuel supply scheme, and USES the oil inlet throttling speed control circuit, two two-way solenoid valve rapid exchange circuit and three five-way solenoid directional control valve commutation circuit as the basic circuit of the hydraulic system, such as tubing, the choice of aux
6、iliary components such as tank, work together to realize the automatic machine tools as well as to the speed of the infinite adjustment, fully improve the work efficiency, the most reasonable implementation of the control requirements.Keywords: Combination machine tools hydraulic system hydraulic cy
7、linder 目录1绪论12设计要求和方案拟定32.1设计要求32.2初步拟定方案42.3基本回路选择52.4绘制液压系统原理图63液压缸主要参数的确定93.1液压缸的组成与设计时注意事项93.2初选液压缸的工作压力93.3计算液压缸的尺寸104液压元件的计算和选择124.1 确定液压泵型号及电动机功率124.2 辅助元件的选择134.2.1油管134.2.2油箱134.2.3元件的型号及规格155液压系统性能的验算16结论19致谢20参考文献21III1绪论在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，
8、提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备，它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等。随着技术的不断进步，一种新型的组合机
9、床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器、数字控制等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床需要请咨询学号数字企鹅及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、
10、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。考虑到要以液压系统作为组合机床动力滑台液压系统设计的控制
11、系统,所以需要对液压系统的现状加以了解。液压系统作为实现现代化传动与控制的关键系统之一，它的发展倍受世界各国的重视。液压系统的优点在于:功率重量比大，体积小，较好的压力、流量可控性，可柔性传送动力，比较容易实现直线运动等，可以与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。它的不足之处主要体现在系统中存在渗漏、维护性差等。现代液压系统广泛应用了如自控技术、计算机技术、微电子技术及新工艺新材料等高科技成果，使传统技术有了新的发展，进一步提高了产品的质量、水平。其主要的发展趋势将集中在以下几个方面。 (1)减少损耗减少损耗主要是：减少元件和系统的内部压力损失，减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽
12、量减少非安全需要的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能。(2)泄漏控制 泄漏控制主要是：液体泄漏到外部造成环境污染；外部环境对系统的侵害两个方面。因此需要研究发展无泄漏元件和系统，如集成化、复合化的元件与系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。(3)污染控制 控制产品在生产过程中产生的污染，研究封闭式系统，以预防外部污染物的侵入；加强元件和系统设计的改进，使之具有更好的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。加强对污染的在线测量的研究；开发油水分离净化装置，以及能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元件及检测装置。
13、(4)主动维护加强液压系统的故障预测，以实现主动维护。加强专家系统的开发研究，使液压系统故障的诊断现代化，充分利用计算机和知识库中的知识，推测故障原因，提出维修方案及预防措施。进一步开发液压系统故障诊断的通用软件，研究液压系统的自动补偿，包括自调整、自校正，在故障发生之前进行补偿等。 (5)机电一体化 机电一体化有利于实现液压系统的柔性化、智能化，充分发挥液压系统优点，它的发展动向是：对压力、 位置、温度、速度等传感器的使用标准化；提高液压元件性能、可靠性、智能化程度；加强液压系统的流量、压力、温度、油污染度等数值的自动测量和诊断；借助现场总线，简化液压系统的调节、争端和维护。2设计要求和方案
14、拟定2.1设计要求(1)设计内容 ZH1TZ16组合机床动力滑台液压系统设计要求实现的工作循环是快进-工进-快退，其工作循环图如图2.1所示。工作台即可实现机动，还能实现手动；根据运动部件的重量和切削负载计算出快进、工进、快退的负载力并根据计算结果绘制出行程特性图、速度特性图及负载图、工况图；确定液压系统原理图；根据液压缸的工况图确定液压泵及液压元件的型号；确定液压缸内径与活塞杆直径，再根据液压缸在各阶段负载情况和面积计算出液压缸在各阶段的压力、流量、功率，求出液压缸的缸体长度；最后对液压缸结构设计绘制出合理的装配图及零件图。 图2.1 动力滑台的工作循环 (2)设计要求 机床的参数有：运动部
15、件总重力G=5000N；切削力F=10000N；快进、快退速度V1=V2=4.0m/min；最大行程S=800mm；工进的速度V2=0.1m/min；动摩擦系数f1=0.1；静摩擦参数f2=0.2；启动、制动时间t=0.2s。该设计的参数如表2.1所示。 (3)机床调试运行需要达到的预期结果：在运行过程中能实现机床的自动进给，道具的自动转换等功能，而且尽量使机床的运动更平衡，加工精度更高，效率更高，从而实现机床的自动化，以及实现对速度的无极调节、且调速范围大，并且可以在运动过程中进行操作。表2.1 设计的参数工况行程(mm)速度(m/s)时间t(s)运动部件重力G(N)铣削负载Fe(N)启动、制动t(s)快速3004t15000-0.24工进1000.1t210000610快退300
