《半自动液压专用铣床液压系统的设计 毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半自动液压专用铣床液压系统的设计 毕业设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 编号_毕业设计(论文)题目:半自动液压专用铣床液压系统的设计无锡技师 学院（系） 数控 专业学 号： 23 学生姓名： 张鹏 指导教师： 孙亚波 （职称： ）范峰 （职称： ） 年 月设计任务书一、 机床对液压传动系统的具体参数要求（速度 M/min）液压缸名称负载力（N）移动件重力（N） 快进 工进 快退行程（MM） 启动时间（S）定位夹紧缸运动时间 （S）定位液压缸200 20 10 1夹紧液压缸4000 40 15 1快进 工进进给液压缸2000 1500 6 0.35 6300 800.5 二.机床类型及动作循环要求：设计一台用成型铣刀在工件上加工出成型面的液压专用铣床，要求机床工作
2、台一次可安装两只工件，并能同时加工。机床工作循环为：手工上料 按电钮 自动定位夹紧 工作台快进 铣削进给 工作台快退 夹具松开 手工卸料。摘 要本次毕业设计的是半自动液压专用铣床的液压设计，专用铣床是根据工件加工需要，以液压传动为基础，配以少量专用部件组成的一种机床。在生产中液压专用铣床有着较大实用性，可以以液压传动的大小产生不同性质的铣床。此次设计主要是将自己所学的知识结合辅助材料运用到设计中，尤其是一些计算、绘图等细小方面。在设计过程中最主要的是图纸的绘制，这不仅可以清楚的将所设计的内容完整的显示出来，还能看出所学知识是否已完全掌握了。整个主要设计过程分成六个部分：参数的选择、方案的制定、
3、图卡的编制、专用铣床的设计、液压系统的设计以及最后有关的验算。主体部分基本在图的编制和液压系统的设计两部分中完成的。工序分为：手工上料 按电钮 自动定位夹紧 工作台快进 铣削进给 工作台快退 夹具松开 手工卸料。关键词：铣削进给，液压传动，夹具目 录第一章、绪论 -1 1.1 设计目的-11.2 设计内容及要求1.2.1 机床类型及动作循环要求1.2.2 机床对液压传动系统的具体参数要求第二章、液压系统的设计2.1 液压系统的设计与计算2.1.1 分析工况及设计要求,绘制液压系统草图2.1.2 液压缸的负载计算2.1.3 确定系统的工作压力2.1.4 确定液压缸的几何参数2.2 确定液压泵规格
4、和电动机功率及型号2.2.1 确定液压泵规格2.2.2 确定油液的压力 2.3 确定各类控制阀2.4 确定油箱容积与结构2.5 选取液压油第三章、液压缸及液压装置的结构设计3.1 确定液压缸的结构形式3.2 计算液压缸主要零件的强度和钢度3.3 完成液压缸的结构设计和部分零件图。第四章、管路系统压力损失的计算第五章、系统热平衡计算与油箱容积的计算第六章、结论致谢参考文献附录附录 A 液压元件的规格附录 B 液压系统图第一章 绪论1.1 设计目的毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识，独立解决机床设计问题的能力的一个重要的实践性教学环节。因此，通过设计应达到下述目的。a 初步掌握
5、正确的设计思想和设计的基本方法步骤,巩固深化和扩大所学的知识,培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力。b 获得机床总体设计，结构设计，零件计算，编写说明书。绘制部件总装图（展开图，装配图）和零件工作图等方面的基本训练及基本技能。c 熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用。d 对专用机床的夜压系统初具分析能力和改进设计的能力。1.2 设计内容及要求1.2.1 机床类型及动作循环要求：设计一台用成型铣刀在工件上加工出成型面的夜压专用铣床，要求机床工作台一次可安装两只工件，并能同时加工。机床工作循环为：手工上料 按电钮 自动定位夹紧 工作台快进 铣削进给 工作台快退 夹具松开 手工卸料。1.2.2
6、机床对液压传动系统的具体参数要求液压系统参数 图 （速度 M/min）液压缸名称负载力（N）移动件重力（N ） 快进 工进 快退行程（MM）启动时间（S）定位夹紧缸运动时间（S）定位液压缸200 20 10 1夹紧液压缸4000 40 15 1快进 工进进给液压缸2000 1500 6 0.35 6300 800.5工作台采用半导轨，导轨面的静摩擦系数 f=0.2 动摩擦系数 f=.0.1 第二章 设计步骤2.1 液压系统的设计与计算2.1.1 分析工况及设计要求,绘制液压系统草图机床工况由题可知为: 定位液压缸 夹紧液压缸 工作台进给液压缸定 位 夹 松 快进 工进拔销 紧 开 按设计要求希
7、望系统结构简单,工作可靠,估计到系统的功率不会很大,且连续工作,所以决定采用单个定量泵、非卸荷式供油系统.考虑到铣销时可能有负的负载力产生,故采用回油节流调速的方法,为了提高夹紧缸的稳定性与可靠性,夹紧系统采用单向阀与蓄能器的保压回路,并能不用减压阀,使夹紧油源压力与系统的调节一致,以减少液压元件的数量,简化系统结构,定位后通过行程开控制二位四通电磁阀通点工作控制夹紧缸工作,并采用压力继电器,发讯使工作台液压工作以简化电气发讯与控制系统,提高系统的可靠性.综合上面考虑,可绘制出液压系统图. (见附页)2.1.2 液压缸的负载计算:(1)定位液压缸 已知负载力 R=200N (惯性力与摩擦力可以
8、忽略不计)(2)夹紧液压缸已知负载力 R=4000N (惯性力与摩擦力可以忽略不计)(3)工作台液压缸有效负载力 R=200N (已知)惯性力 Rm=ma=1500/9.8/(6/60-0)/0.5=30.6N(按等加速处理)摩擦力由液压缸的密封阻力与滑台运动的摩擦力组成,当密阻力按 5%有效作用力估算时,总的摩擦阻力:Rf=0.05Rw+Fc=0.05*2000+0.2*1500=4000N故负载力:R=Rw+Rm+Rf=2000+30.6+400=2430.6N2.1.3 确定系统的工作压力因为夹紧液压缸的作用很大,所以可以按其工作负载来选定系统的压力由设计参考资料可以初定系统的压力为 0
9、.8 1MPa,为使液压缸体积紧凑,可以取系统的压力为 P1=1.5MPa2.1.4 确定夜压缸的几何参数(2.2 确定液压泵规格和电动机功率及型号2.2.1 确定液压泵规格(a)确定理论流量定位液压缸最大的流量:Q1=A1v=D /4L/t =3.140.032 /41010 /1=8.0410 m /s=0.4824L/min 2 2363夹紧液压缸最大流量Q2=A1v=D /4L/t =3.140.063 /41510 /1=4.6810 m /s=2.8L/min2 2353因为有两个夹紧缸同时工作，所以Q2=2 Q2=22.8=5.6L/min进给液压缸最大流量Q3=A2v=D -d
10、 )/4v=3.140.063 -0.02 )/46=0.0168m /s=1008L/min2 223（b）确定液压泵流量由于定位,夹紧,进给液压缸是分时工作的,所以其中液压缸的最大流量既是系统的最大理论流量,另外考虑到泄漏和益流阀的益流流量 ,可以取液压泵流量为系统最大流量的 1.1 1.3 倍,现取 1.2 倍计算则有 :Q 泵=1.2Q3=1.216.8=20.16L/min采用低压齿轮泵,则可选取 CB-B25 为系统的供油泵,其额定流量为 25L/min,额定压力为 2.5Mpa,额定转速为 24.17r/s(1450r/min)(C)确定电动机功率及型号 电动机功率 N=PQ/6
11、12=2525/6120.8=1.28KW 按 CB-B*型齿轮泵技术规格,查得驱动电动机功率为 1.3KW,或取电动机功率略大一点的交流电机动机型号为 JQ2 22 4 额定功率为 1.5KW,转速为 1450r/min2.2.2 确定油液的压力 (a)定位缸油液的压力已知 F=200N D=32mm d=16mm Q=0.4824L/min求:P1因为 F = A1 P = D P=3.14/40.032 P122所以 P1 = 2.48810 Pa5(b)夹紧缸油液的压力已知 F=4000N D=63mm d=32mm Q=5.6L/min求:P2因为 F = A1 P =D P=3.1
12、4/40.063 P122所以 P2 = 1.28383510 Pa62.3 确定各类控制阀2.4 确定油箱容积与结构 因为是低压系统,油箱容积按经验公式计算:油箱容积 V= ( )Q现取 V= = = 100L结构可以采用开式，分力，电动机垂直安置式标准油箱。2.5.选取液压油该系统为一般金属切削机床液压传动,所以在环境温度为-之间时,一般可选用号或号机械油。冷天气用号机械油，热天气用号机械油。第三章 液压缸及液压装置的结构设计3.1 确定液压缸的结构形式液压缸的结构形式是指他的类型,安装方法,密封形式,缓冲结构,排气等.定位与夹紧液压缸均采用单出杆,缸体固定形式,为减少缸体与活塞体积,简化
13、结构,采用“”型密封圈;由于行程很短,运动部件质量很小,速度也不大,不必考虑缓冲结构;排气螺塞也可以由油塞接头来代替.工作台液压缸采用装配活塞,双出杆,缸体固定定形式,采用双出杆可以使活塞杆在工作时处于受拉伸应力状态,有利于提高活塞杆的稳定性,并且可以减小活塞杆的直径,活塞上才用单个“”型密封圈,另外,由于工作材料为铸铁,加工时粉尘及小片状或针状的铁销较多,所以有加上了一个防尘圈,夹紧液压缸的的防尘圈也是鉴于同样原因安放的.由于机床工作台作直线进给运动,在运动方向上没有严格的定位要求（这一点与一般钻销动头液压缸的要求有所区别） ，不必采用机构。快退事，可以采用电气行程开关预先发讯，使三位四通换
14、向阀切至中位，工作台停住，避免刚性冲击；排气也采用松开油管进油螺塞的方法进行，而不设专门的放弃螺塞。3.2 计算液压缸主要零件的强度和钢度定位夹紧油缸的内油和长度较小，一般可以按厚壁筒强度计算公式来估计必须的厚壁，有公式：=/（ -）pP1.3-/0.4当额定压力 Pn6.3MPa 时,取钢=b/n=4500/6=750kgf/cm2=75MPaPp = Pn 150% = 2.5 150% =3.75MPa将钢,Pp 的值及定位,夹紧液压缸的直径 D 代入计算公式可得: 定3.2/2( -1)0.072cm=0. 72mm1075.30/175.340 夹3.2/2( -1)0.142cm=1. 42mm./.工作台液压缸壁厚用薄壁筒计算公式来求: 工 Pp D/2 = 3.75 6.3/2 75 = 0.158cm = 1.58mm从以上计算可以看出,对与小型底压 ( D 100mm, Pn 2.5MPa ) 液压缸按强度条件计算出来的缸壁厚度尺寸是很小的,因此,在设计这类液压钢事,可以先不计算,而直接按机械结构尺寸的
