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1、目 录1 绪论11.1 课题选择的意义11.2 液压系统在工程中的应用21.3 液压传动系统的优缺点21.3.1 优点31.3.2 缺点42液压系统的初步设计52.1 液压系统的设计步骤62.2 设计要求62.3 钻床对液压系统的要求63 液压系统方案设计73.1 制定调速方案73.2 制定压力控制方案73.3 制定顺序动作方案83.4 选择液压动力源83.5 绘制液压系统图94 液压执行元件的设计计算与选用114.1 确定液压系统的主要参数114.1.1 钻床机床控制液压系统的主要设计参数114.1.2 初步估算系统工作压力114.1.3 系统工作流量的选择114.2 管道尺寸的确定114.
2、3 各种阀类的选择124.3.1 换向阀的选取124.3.2 单向阀的选择124.3.3 减压阀的选择134.3.4 压力继电器的选择134.4 液压泵的选择134.5 液压泵驱动电机的选择144.6 液压马达的选取154.7 确定油箱的有效容积154.8 液压缸的载荷力计算155 系统性能验算175.1 沿程压力损失175.2 局部压力损失176 系统发热量的计算196.1 计算发热功率196.2 计算散热功率197 夹具设计217.1 概述217.2 夹紧机构设计227.2.1 定位方案227.2.2 夹紧机构237.2.3 导向装置237.2.4 夹具体238 运动学分析258.1 概述
3、258.2 夹具体运动学分析278.3 半自动化钻床整机工作运动学分析309 结论36参考文献37致谢38附录A139附录B147含有cad源图、中英文翻译等全套资料 如有需要 加我qq：1471368723摘要随着先进制造技术的发展和进步，半自动化加工已成为机加工过程中的一种主流技术。这一技术的运用提高了机加工过程中工作效率和加工精度。半自动化多工位钻床就是提高钻削加工精度和效率的一种很好的机加工工具。本文对半自动化多工位钻床进行了设计，采用了普通车床设计的步骤和方法，综合考虑半自动化机床的特点。从切削力入手确定主轴及电机，到整个机床的结构设计和机床的控制。最后到对机床初始化程序设计。本文所
4、做的工作:1.完成半自动化多工位钻床的资料收集与国、内外现状的调查比较，提出较为可行的方案;2.完成机床的机械结构设计计算与电气控制系统设计，初步完成控制系统的软硬件设计；提交论文及机械系统的装配与关键零部件的相应图纸及半自动化系统的硬件图，同时提交电子文档; 3.编写设计计算说明书。完成了一台经济型的半自动化机床的设计。关键词：半自动化技术、钻床、钻削、计算机控制、单片机AbstractWith the manufacturing development, numerical control manufacturing has become one of the major advanced
5、 technologies. efficiency and accuracy has been improved in application of the technology. Numerical control auto-drilling machine is a kind of the new machine tools that can improve the machining accuracy and efficiency. The paner has designed for Numerical control auto-drilling machine, using desi
6、gn method of the ordinary lathe, and considering the characteristic of the numerical control machine tools synthetically. cutting force has been calculated, the structural and the control system has been designed. Finally, the software routine has been explored.This paner has finished major works:1.
7、 Completed a investigation of internal and external of current situation for numerical control multistage-drilling machine, and compared it, put forward a feasible scheme;2. Completed the mechanical structural design an calculated and designed the electric control system, and finished the software a
8、nd hardware of the control system tentatively; Submit thesis and the assembly of mechanical system and hardware picture of key spare part and drawing of numerical control system, submit the electronic file at the same time;3. Write the specification of designing and calculating, has designed an econ
9、omy numerical control machine tool. Keywords： numerical control machining、drilling machine、drilling、computer control、single chip computer1 绪论1.1 课题选择的意义液压传动与其他类型的传动相比较具有许多突出的优点，液压传动技术在工程中，特别是在高效率的自动化和半自动化机械中，应用十分广泛。本文主要利用钻床液压系统设计来实现钻床的半自动化控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受
10、到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。图1-1 液压传动能量传递过程Fig.1-1 hydraulic transmission energy transfer process从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，
11、这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递2。 图1-2 液压传动基本原理 Fig.1-2 hydraulic transmission basic principle液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展，液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来，这样就能够更多的场合中发挥作用，也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。1.2 液压系统在工程中的应用液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。自1795年制成第一台水压机起，液压技术就进入了工程领域，1906年开始应用于国防战备武器。第二
12、次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。20世纪60年代以后，由于原子能、空间技术、大型船舰及计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术相应也得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空、和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声和高度集成话等方向发展；同时，减小元件的重量和体积，提高元件寿命，研制新的传动
13、介质以及液压传动系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化设计、微机控制等工作，也日益取得显著成果。 解放前，我国经济落后，液压工业完全是空白。解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其它工业一样，发展很快。20世纪50年代就开始生产各种通用液压元件。当前，我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电液脉冲马达以及其它新型液压元件等。但由于过去基础薄弱，所生产的液压元件，在品种与质量等方面和国外先进水平相比，还存在一定差距，我国液压技术也将获得进一步发展，它在各个工业技术的发展，可以预见，液压技术也将获得进一步发展，它在各个工业部门中的用应，也将会越来越广泛
14、。现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系，结合的一个综合体。液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式，液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。1.3 液压传动系统的优缺点液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。 除了上述的元件以外，液压控制系统还需要
15、液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 液压传动的应用性是很强的，比如装卸堆码机液压系统，它作为一种仓储机械，在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大，生产的效率比较高，平稳性比较好。1.3.1 优点1) 传动平稳 在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。
