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1、卧式单面多轴组合钻床液压系统集成块 及其加工工艺的设计设计总说明传统的液压系统是通过油管道连接，对管道所承受的压力要求较高，而且容易造成漏油，影响运动的平稳性，其运动效率低，论文采用液压集成式连接代替传统的液压系统，选择板式液压元件安装在集成块上，将油孔道布置在集成块体内，既缩小了装置的占用面积，同时还消除了漏油现象，提高液压系统的稳定性。本课题主要针对卧式单面多轴组合钻床液压系统的集成块进行设计，同时借助Solidworks辅助设计，综合应用各种先进的设计理念完成本次课题的研究。论文第一部分首先根据技术参数，完成液压系统的工况分析，制定出液压系统的各个回路，拟定出液压系统原理；然后确定液压缸
2、的工作压力和主要尺寸；最后根据各工作回路的最大压力和流量选择液压元件，确定出液压元件的型号和尺寸。第二部分论文对该液压系统集成块结构进行设计。首先绘制集成块单元回路图，再合理的布置液压元件，同时借助Solidworks辅助设计绘制出三维图、二维视图，确定各油孔和连接孔号、孔径与孔深，并根据使用要求确定详细的技术要求。最后设计集成块的加工工艺。根据集成块的技术要求，毛坯材料选择45号钢，确定出毛坯余量。其次拟定出加工工艺路线，绘制出加工工艺卡片。本次设计使用板式液压阀，将液压系统集成到几个一定尺寸的集成块上，避免了传统液压系统的弊端。同时使用Solidworks软件设计，将集成块体内的孔道空间位
3、置清楚地展现出来，对实际生产有着一定意义。但是此次设计也有很多地方的不足，例如没有考虑到油液流动的速度对油路弯道的冲击力，和油孔实际加工中的沉孔等工艺孔的设计，希望能够在下次设计中得到更多的改进。关键字：液压系统；集成块；加工工艺Structure and Process of the Hydraulic Manifold on the HorizontalSingle sided Multi-axis Combination Drilling MachineDesign DescriptionThe traditional hydraulic system connects through
4、oil pipelines, and has a higher demand for pressure of pipelines. With its easy to lead, unstable and lower efficiency. The design replaces the traditional hydraulic system with integrated system, on which the plate hydraulic components installed and the oil duct arranged in the block, which not onl
5、y shrinks the device space and eliminates the leakage, but also improves the stability of the hydraulic system.The project is mainly focused on horizontal single-sided multi-axis combination drilling machine hydraulic system design, and with the help of Solidworks, completes the work application of
6、advanced concepts.First part: according to the requirements and the parameters, the analysis of working conditions and the schematic diagram of the hydraulic system are proposed in this paper. The pressure and main dimensions of the hydraulic cylinder are determined. At last, the type and the size o
7、f hydraulic valves are selected based on the primary hydraulic cylinder pressure and flow calculation.Second part: the structure of the manifold. The circuit diagram of manifold block unit, a layout of hydraulic components and the dimensions of every oil holes which are shown in the 3D map, 2D view
8、in this paper. Finally, the manifold processing. According to the technical requirements of the manifold, 45 steel is selected as the blank material. The blank margin, the processing line, the manufacturing processing card are worked out.The plate hydraulic valves are used in the design to make the
9、hydraulic system integrated into manifold blocks, which can avoid the drawbacks of traditional hydraulic system. With Solidworks software the location of the holes in the manifold block are clearly demonstrated. However, this design also has many disadvantages, for example, the impaction of the oil
10、flow on the block at the oil corner and the sink holes do not take into account, which be improved in the future .Key words: hydraulic system; manifold; processing目 录第1章 绪论11.1选题目的和意义11.2国内外研究发展现状和发展趋势1第2章 液压系统的设计与计算22.1设计技术要求22.2系统工况分析22.2.1运动分析22.2.2负载分析32.3液压系统主要参数确定42.3.1初选液压缸工作压力42.3.2计算液压缸的主要尺
11、寸52.3.3计算液压缸各工作阶段的压力、流量和功率52.4拟定液压系统原理图72.4.1供油回路72.4.2选择调速回路72.4.3选择速度换接回路72.4.4选择快速运动和换向回路72.4.5液压基本回路的组合82.5计算和选择液压元件92.5.1确定液压泵的规格92.5.2确定其他液压元件及辅件102.5.3简述各液压元件尺寸112.5.4确定油道尺寸15第3章 集成块的设计173.1液压集成块的结构173.2绘制集成块单元回路图173.3集成块的初步设计183.4集成块外形尺寸的确定193.5孔道的布置203.6绘制集成块零件图21第4章 集成块加工工艺的设计224.1确定集成块的生产
12、纲领224.2集成块的技术分析224.3集成块毛坯的设计224.3.1确定毛坯种类224.3.2毛坯加工方法的选择234.3.3毛坯的工艺分析及要求234.3.4毛坯余量和公差的确定234.4零件图的技术与工艺分析244.4.1安排工序的原则244.4.2工艺阶段的划分244.5集成块的工艺路线的拟定254.6机床，刀具，量具及其夹具的选择264.6.1机床的选择264.6.2刀具和量具的选择264.6.3夹具的选择26结论27参考文献28附录29致谢31III第一章 绪论 第1章 绪论1.1选题目的和意义液压系统是由若干液压阀有机的组合在一起，根据参考文献1可知各液压系统间的连接方式有：管式
13、连接、板式连接、集成式连接。管式连接时管路交错，所占空间大，易造成漏油和渗入空气。板式连接时油管多，易造成缝隙，不易检查故障，工艺较复杂。集成式液压系统（Integrated Hydraulic Manifold System-IHMS）的出现，从结构上讲，使系统结构变的紧凑，减少了管路连接和接头，增加了系统的柔性，使系统方便控制，利于标准化；从性能上讲，减少了系统的泄漏，减少了系统的震动和功率损失，因此，基于集成块的集成式液压系统已经是液压系统设计的趋势。根据参考文献2相比较而言，选择集成式连接有它独特的优点：（1）可利用原有的板式元件组合成各种各样的液压回路，完成各种动作的要求；（2）由于
14、液压块向空间发展，缩小了液压设备的占用面积；（3）以块内孔道代替管道，简化了管路连接，便于安装和管理；（4）缩短了管路，基本消除了漏油现象，提高了液压系统稳定性；（5）如果变更回路，只要更换液压块即可，灵活性大，可实现系统标准化，便于成批生产。本课题所研究的是卧式单面多轴组合钻床液压系统集成块及其加工工艺的设计，同时借助solidworks软件辅助，完成液压集成块的回路及其加工工艺的设计。1.2国内外研究发展现状和发展趋势国际上利用计算机进行液压系统和元件辅助设计工作，开发出各类液压CAD软件数十种，目前研发出了具有自动设计孔道，校核孔道和任意剖视图等功能的软件，同时还将人工智能和CAD技术相
15、结合用以解决集成块的元件布局和孔道设计问题。国内液压CAD技术研发起步比较晚，但是已取得很大发展，目前各大学府已经成功研制出集成块CAD三维造型技术，例如大连理工大学开发出面向集成式液压系统的YCADJ软件包，包括原理图设计、阀体结构设计等内容，并采用人工智能技术实现自动化设计工艺孔。同时在此基础上建立了基于特征的零件产品模型，对液压集成块的开发做了一定研究。随着三维CAD软件的普及应用，国内外学者对基于三维CAD软件的液压集成块设计，液压集成块油路智能优化设计，油路联通关系的校核等进行了广泛的研究。17第2章 液压系统的设计与计算第2章 液压系统的设计与计算2.1设计技术要求系统主要的技术参数和工作任务：（1）实现工件定位、夹紧、夹紧行程；（2）滑台进给系统的工作循环为：快进、工进、快退以及拔销松开。工作台快进速度：5.5m/min；快退速度：5.5m/min；工进速度：0.04-0.1m/min；工进行程：200mm；最大行程320mm；运动部件的重量为30000N；机床上有主轴16个，加工17.4 mm的孔14个，9.0mm的孔2个
