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1、全套CAD图纸等，联系153893706前 言近五十年来，在工业中有两个学科分支发展极快。其一是电子学中的计算机技术；其二是机械学中的液压控制与传动技术。这两门技术的互相渗透和融合，使现代机械的设计、制造和使用突飞猛进。计算机系统便于“控制信号”的产生、放大、调制和转换，是机器的神经系统，故又叫“电脑系统”。液压技术单位质量输出的功率大，可输出大的功率，对“控制信号”反应灵敏，和机械系统结合，可形成各种复杂的机械运动，便于控制工作机构的运动方式、运动速度和输出的力。因此可把它看成机器的“筋肉系统”。如此类推机械系统自然就是机器的“躯体”、“四肢”和“骨骼系统”。诚然，计算机发展很快，普及很广。
2、但只有聪明的头脑，没有强劲而灵活的四肢，仍然不能完成所需的动作而做“功”。这就是液压技术得以存在和发展的原因。液压传动在防漏、治污、降噪、减震、节能和材质研究等各个方面都有长足的进步，它和电子技术的结合也由拼装、混合到整合，步步深入。时至今日，在尽可能小的空间内传出尽可能大的功率并加以精确控制这一点上，液压传动已稳居各种传动方式之首，无可替代。这种情况使液压传动的元件类型、油路结构、系统设计和制作工艺等都发生了深刻的变化，也改变了人们对它的认识、分析和综合的方式方法。本次毕业设计的课题来源于常州飞天集团，在周堃敏教授的带领下，对镗孔专机进行了液压系统的设计，而且对集成块进行了创新设计，大大节省
3、了繁琐的画图工作量，并对液压站进行了三维造型设计和零件的虚拟制造，使我对液压CAD技术和工程软件应用的知识也有了更进一步的认识、了解和实践。在此，特别感谢周老师的热心指导！ 一、设计目标要求设计一镗孔专机的液压系统，并进行CAD技术的研究。该镗孔专机要求完成加工变速箱左齿轮箱上的孔系，孔的直径分别为。要求孔的加工精度为六级。加工完成的工作循环是快进、一工进、二工进、快退、原位停止。二、指标要求1、满足镗孔专机液压夹紧和进给的要求；2、采用CAD技术技术进行液压站设计；3、对零件进行虚拟制造。三、工况分析1、对本次设计的镗孔专机进行分析查切削加工简明实用手册P470表8-87卧式镗床的镗削用量。
4、加工方式刀具材料刀具类型铸铁钢（包括铸钢）半精镗高速钢刀头0.420.660.20.80.50.80.20.81.53镗刀块0.50.660.20.6粗绞刀0.250.422.05.00.160.30.53.00.30.8硬质合金刀头11.60.20.81.3220.20.81.53镗刀块0.81.320.20.6粗绞刀0.50.83.05.00.30.8精镗高速钢刀头0.250.50.150.50.30.60.10.60.61.2镗刀块0.130.251.04.00.10.21.04.0粗绞刀0.160.32.06.00.160.30.53.01.04.0硬质合金刀头0.81.320.150
5、.511.60.150.50.61.2镗刀块0.30.661.04.00.130.31.04.0粗绞刀0.50.82.55.00.10.4设 计 计 算 过 程计 算 结 果故一工进（半精镗）时即 即 则第一次工进食的镗削力为一工进（半精镗）时设 计 计 算 过 程计 算 结 果第二次工进（精镗）时同理可得 N第二次工进（精镗）时N本次设计的镗孔专机情况（根据所给零件图计算得出）：动力头自重为：9800N快进、快退速度为：8m/min一工进速度为：72mm/min二工进速度为：20mm/min最大行程为：630mm其中工进行程为：40mm最大切削力为：18000N夹紧缸行程为：20mm夹紧时间
6、为：1s2、工况分析1）负载分析惯性负载：即 阻力负载：静摩擦阻力：=0.29800N=1960N 动摩擦阻力：=0.19800=980N由此得出液压缸在各工作阶段的负载情况如表（1）所示。表1 液压缸在各工作阶段的负载值工况计算公式外负载(N)说明启动1960 因第一工进与第二工进之间速度变化量很小，故不考虑换接中的惯性负载。加速1480快进980第一工进18980第二工进8480=0.29800N=1960N=0.19800=980N设 计 计 算 过 程计 算 结 果工况计算公式外负载(N)说明反向启动1960加速1480快退980注：1、液压缸的机械效率取=0.9。2、不考虑动力滑台上
7、颠覆力矩的作用。2）负载图和速度图的绘制根据上述计算，可绘制出速度循环图与负载循环图分别如下图(a)与图(b)所示。图（a） 速度循环图 图（b） 负载循环图四、设计机床液压系统并绘制原理工作图1、选择执行机构本专机完成镗孔加工工艺，进给运动要求完成直线往复运动，故采用液压缸最为方便。单出杆式液压缸的无杆腔工作面积大，在同样的供油压力的条件下，液压缸的输出力量较大，而且可以得到较低的稳定运动速度，这对于获得低的进给速度以便满足精加工要求具有很大的意义。考虑专机的力量和速度的要求，选用单出杆式液压缸作为专机的执行机构。同时，考虑了工作部件的结构安排，决定采用活塞杆固定而液压缸筒与动力部件固结完成
8、进给运动的形式，进出油管穿过活塞杆（工作行程时活塞杆受压力，因此直径较粗，结构上允许油管通过），直接使用硬管与液压泵站连接。这样避免了由于较长软管的弹性变形引起系统运动转换中产生“前冲”、“后坐”等现象。定位、夹紧液压缸采用单出杆式液压缸，缸筒固定。2、调速方案的选择和“快、慢、快”动作循环的实现。钻、镗类专机工作时对低速性能和速度负载特性都有一定的要求，因此决定采用调速阀进行调速，调速阀组成的调速系统速度负载特性较硬，在切削负载变化时进给速度可以保持平稳。该专机属于半自动化专机，退回的转换可以通过压力继电器实现，由于快进转为工进时有平稳性的要求，决定采用行程滑阀来实现。基于上述分析，本专机采
9、用由单向、行程、调速阀组成进油路调速的方案。为了满足专机调整时中途停顿的要求，换向阀采用三位五通电液换向阀。利用三位阀的滑阀机能停止主轴头。3、夹紧回路的选择用二位四通电磁阀来控制夹紧、松开松开换向动作时，为了避免工作时突然失电而松开，应采用失电夹紧方式。定位、夹紧的顺序动作可通过利用单向阀与电磁阀来实现。4、快速运动的实现为了达到机床所要求的快进和快退速度的要求，而又使泵的流量小，以减小整个油路系统的功率消耗，最好采用液压缸差动连接。三位五通电液换向阀有两个回油口，如果配以单向阀和液控顺序阀就可以很方便地得到一种快速差动的油路方案。5、供油部分的设计对于技术改造时设计的专机，通常采用双泵供油
10、基本回路，它与单泵供油相比效率较高、系统发热小，而与变量泵相比工作可靠、方便经济。由于采用液压夹具夹紧工件，故所用的双泵供油系统不必在停止时卸荷，故三位五通阀的滑阀机能选用中位不卸荷型。最后把所选择的液压回路组合起来，既可组成如下图1所示的液压系统原理图。 图1 液压系统原理图五、液压系统的计算和选择液压元件1、液压缸主要尺寸的确定设 计 计 算 过 程计 算 结 果1） 工作压力P的确定工作压力p可根据负载大小及机器的类型来初步确定，现参阅P10表2-1选p=4MPap=4MPa2)计算液压缸内径D和活塞杆直径d由负载图可知最大负载F=18980N，查 P10表2-2可取P2=0.8MPa，
11、。考虑到快进、快退速度等，取d/D=0.8，则即 m=79.3 mm ；参阅P11表2-4，将液压缸内径圆整为标准系列直径D=80mm；活塞杆直径d,按d/D=0.8及P11表2-5活塞杆直径系列取d=70mm.按工作要求，定位与夹紧分别由定位油缸与夹紧油缸控制，本次设计中定位油缸与夹紧油缸相同。考虑到夹紧力的稳定，夹紧缸的工作压力应低于进给液压缸的工作压力，现取夹紧缸的工作压力为P=3.5 MPa，则即D=63mm参阅P11表2-4及表2-5液压缸和活塞杆的尺寸系列，取夹紧液压缸和定位液压设 计 计 算 过 程滑台液压缸P2=0.8MPa，d/D=0.8D=80mmd=70mm夹紧液压缸与定
12、位液压缸P=3.5 MPa，d/D=5/7D=63mm计 算 结 果缸的D和d分别为63mm及45mm。按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度式中是由产品样本查得GE系列调速阀AQF3-E10B的最小稳定流量为0.05L/min。本次设计中调速阀是安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面积为即可见上述不等式能满足，液压缸能达到所需低速。D=45mmA=19.1cm2AAmin液压缸能满足要求3）计算在各工作阶段液压缸所需的流量即即即即2、确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格设 计 计 算 过 程计 算 结 果1）泵的工作压力的确定。考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失以泵的工作压力为 （）式中 液压泵最大工作压力； 执行元件最大工作压力； 进油管路中的压力损失，初算时简单系统可取0.20.5MPa，复杂系统取0.51.5MPa，本例取0.5MPa则上述计算所得的是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力应满足。中低压系统取小值，高压系统取大值。在本例中2）泵的流量确定。液压泵的最大流量应为式中 液压泵的最大流量； 同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量23L/min； 系统泄漏系数，一般取。则
