《液压传动课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压传动课程设计.doc（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、设计题目专用双行程铣床二、前言 （一）、铣床的分类铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。 铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床-主
2、要分类：1.升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加工中小型零件，应用最广。 2.龙门铣床：包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件。 3.单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。 4.工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两种，是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。 5.仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件。 6.工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台
3、和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。 7.其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加工相应的工件而制造的专用铣床。按控制方式，铣床又分为仿形铣床（见仿形机床）、程序控制铣床和数字控制铣床（见数字控制机床） 按结构分：1.台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。 2.悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动。 3.滑枕式铣床：主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。 4.龙门式铣床：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成
4、门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动，用于大件加工。 5.平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床，床身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动。它结构简单，生产效率高。 6.仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。 7.升降台铣床：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。 8.摇臂铣床：摇臂装在床身顶部，铣头装在摇臂一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。 9.床身式铣床：工作台不能升降，可沿床身导轨作
5、纵向移动，铣头或立柱可作垂直移动的铣床。 10.专用铣床：例如工具铣床：用于铣削工具模具的铣床，加工精度高，加工形状复杂。（二 ）、液压传动工作原理1、是以液体为介质（以静压能的形式进行）的传动；2、通过能量转换输出动力；3、工作特性（流量Q-V，压力P-F、M）；4、通过流量、压力的控制来满足执行元件的运动。液压系统的基本组成（控制流量、压力）控制元件动力元件 执行元件（向系统提供 辅助元件 （向外输出供压力能） （辅助） 机械能）一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液
6、压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，它们的性能比较如执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表
7、、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。本次设计的专用双行程铣床以液压传动系统为基础，结合PLC控制原理以及相关的知识共同完成。(三)电气控制 可编程控制器是一种实现运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计的。它采用可编程的储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。整体式P L C硬件系统由中央处理单利用PLC可以改变老式继电器，接触器控制，接触触点较多，由于使用日久，因此出现的故障较多，操作人员的维修任务较重，机械效率较低。所以
8、针对上述这种情况，我们决定利用PLC改造其控制线路，降低了设备的故障率，提高了设备使用率。1. 电气控制示例（1） SW62铣床电气控制铣床主要由床身，主轴，刀杆，悬梁，工作台，回转盘，横溜板，升降台，底座等几部分组成。电气控制部分共用3台异步电动机拖动，分别是主轴电动机M1，进给电动起M2和冷却泵电动机M3。（2） 铣床各电机的工作状态主轴电动机M1拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，但采用转向选择开关来改变电源相序实现转向的改变。由KM3实现起，停运行控制，由转向选择开关SA5选择转向，KM2的主触点串联两相电阻与速度继电器SR配合实现M1的停车反接制动。工作台
9、进给电机M2由KM4,KM5的主触点实现加工中的正，反向进给控制，并由接触器KM6的主触点控制快速电磁铁，决定工作台移动速度，KM6接通为快速移动，断开为慢速自动进给。 冷却泵电机M3由KM1控制，单方向运转。（3） 工作台进给，联锁，快速移动控制工作台左右，上下前后运动均有限位保护，由机械方法来实现。当工作台运动到极限位置时，利用固定在床身上的挡铁撞击操作手柄，使其同时到中间位置，工作台便停止运动。铣床在同一时间内，工作台只允许向一个方向运动，这种联锁使利用机械和电气方法来实现的 。工作台左右进给运动是由一个手柄控制的，各自手柄本身起到器械联锁作用，即当一个操作手柄被置定在某一进给方向后，另
10、外一个操作手柄必须置于中间位置，否则将无法实现任何进给运动。而工作台左右移动与上下前后移动之间的联锁则是利用电气联锁来实现的 。工作台快速移动为点动控制，在进给电机起动后，按压工作台快速进给电动按钮SB5快速移动电磁铁YA通电，工作台快速移动；松开按钮后，工作台按原来速度进给2.数 控 铣 床 的 工 作 原 理数控铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。也就是通过计算机控制铣削。 数控技术是现代制造技术的基础。它综合了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械等高新技术，因此广泛应用于机械制造业。数
11、控机床替代普通机床，从而使得制造业发生了根本性的变化，并带来了巨大的经济效益。 目前，数控技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为国际间科技竞争的重点。数控技术的应用将机械制造与微电子、计算机、信息处理、现代控制理论、检测技术以及光电磁等多种学科技术融为一体，使制造业成为知识、技术密集的大学科范畴内的现代制造业，成为国民经济的基础工业。数控技术是当今柔性自动化和智能自动化的技术基础之一，它使传统制造工艺发生了显著的、本质的变化。随着数控技术的不断发展和应用，工艺方法和制造系统的不断更新，形成了CAD、CAM、CAPP、CAT、FMS等一系列具有划时代意义的新技术、 新工艺的制造系统。
12、开环系统不需要位置和速度检测功能的控制系统，一般采用步进电机作为驱动元件。因此控制简单、价格低廉、精度低，可靠性和稳定性难以保障。 半闭环系统位置和速度检测元件一般是安装在伺服电机的非输出轴端上，稳定性相对较好，调试、维修简单，精度比较高。 全闭环系统位置和速度检测元件一般是安装在机床工作台或某些部件上，精度和稳定性高，但调试、维修较麻烦。 双行程数控铣床实图数控铣床的结构数控铣床的结构其主要结构组成如下： （1）主传动部分 主传动部分由主传动变速箱及主轴部件组成。通过轴、轴的两个三联滑移齿轮及轴上的一个双联滑移齿轮，使主轴得到18种转速。机床进给变速部分由进给变速箱与变速操纵机构组成，由独立
13、的电动机驱动。运动由电动机轴输出，工作进给时，经过变速箱逐级变速可得18种进给速度，通过钢球保险离合器实现过载保护，快速进给时，通过电磁离合器直接传动实现快进。变速操纵机构采用孔盘集中操作，孔盘的移动由一套螺纹差动机构实现。（2）升降台部分 升降台与床身以矩形导轨、压板的结构相互联接，提高了导轨的刚性，便于维修。在升降台内部，装有完成升降台上下移动、滑鞍横向进给及工作台纵向进给的传动机构，各方向的进给运动由一套鼓轮机构及台面操纵机构集中操纵。（3）工作台及滑鞍X6132A在工作台与滑鞍之间增加了一个回转盘。工作台进给丝杠的轴向定位依靠右边轴架上的一对推力轴承，另一端是可以自由伸缩的。工作台的横
14、向进给螺母座固定在滑鞍的中部，与中央锥齿轮装于同一托架上便于维修、调整。工作台进给丝杆的螺母分左右两半，中间留有空行程，左右两螺母的间隙可分别调整。除了数控控制机代替了操纵手柄、手轮外，数控铣床在外观上与通用铣床确有不少相似之处，但实际上数控铣床在结构上的内含要复杂得多，而与其他数控机床(如数控车床、数控钻镗床等)相比，数控铣床的结构上主要有下列几个特点： 控制机床运动的坐标特征 为了要把工件上各种复杂的形状轮廓连续加工出来，必须控制木工刀具沿设定的直线、圆弧或空间的直线、圆弧轨迹运动，这就要求数控铣床的伺服拖动系动能在多坐标方向同时协调动作，并保持预定的相互关系，也就是要求机床应能实现多坐标
15、联动。数控铣床要控制的坐标数起码是3坐标中任意两坐标联动，要实现连续加工直线变斜角工件，起码要实现四坐标联动，而若要加工曲线变斜角工件，则要求实现5坐标联动。因此，数控铣床所配置的数控系统在档次上一般都比其他数控机床相应更高一些。 数控铣床的主轴特征 现代数控铣床的主轴开启与停止，主轴正反转与主轴变速等都可以按程序介质上编入的程序自动执行。不同的机床其变速功能与范围也不同。有的采用变频机组(目前已很少采用)，固定几种转速，可任选一种编入程序，但不能在运转时改变；有的采用变频器调速，将转速分为几档，程编时可任选一档，在运转中可通过控制面板上的旋钮在本档范围内自由调节；有的则不分档，程编可在整个调速范围内任选一值，在主轴运转中可以在全速范围内进行无级调整，但从安全角度考虑，每次只能调高或调低在允许的范围内，不能有大起大落的突变。在数控铣床的主轴套筒内一般都设有自动拉、退刀装置，能在数秒种内完成装刀与卸刀，使换刀显得较方便。此外，多坐标数控铣床的主轴可以绕X、Y或Z轴作数控摆动，也有的数控铣床带有万能主轴头，扩大了主轴自身的运动范围，但主轴结构更加复杂。三、设计要求 设计一专用双行程铣床。工件安装
