雙面鉆孔組合機床液壓系統設計畢業設計-預覽頁

　

【正文】 和孔加工兩類工序。組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、軍工及縫紉機、自行車等輕工業行業大批量生產中已獲得廣泛應用；一些中小批量生產的企業，如機床、機車、工程機械等制造業也已推廣應用。它為刀具提供主運動和進給運動的部件。輸送部件是具有定位和加緊裝置、用于安裝工件并運送到預定工位的通用部件，主要有分度回轉工作臺、環形分度回轉工作臺、回轉鼓輪和往復移動工作臺等。輔助部件包括定位、夾緊、潤滑、冷卻、排屑以及自動線的清洗機等各種輔助裝置。大型組合機床和小型組合機床在結構和配置形式等方面有較大的差別。按照工序集中程度和不同批量生產的需要還有其他幾種配置形式：1)工序高度集中的的組合機床，在基本配置形式的基礎上，增設動力部件來加工工件的更多表面。單軸轉塔主軸設置在轉塔體上，工位數有48個或更多，轉塔可布置成臥式或立式；多軸轉塔主軸則設置在多軸箱（或單軸主軸箱）上，工位數有6個，可以完成對工件一個面上的主要加工工序。除上述各種配置形式外，還采用可調式組合機床，以適應幾種工件輪番生產；采用自動換刀式和自動更換主軸箱式組合機床，以適應孔數較少的工件和孔數較多外形尺寸較大的工件；采用工件在機床上多次安裝與采用多工位回轉工作臺或移動工作臺相結合的方式組合機床，使一臺機床能對工件進行多次加工；還可以采用將若干種加工工藝相近似的工件合并加工的成組加工組合機床，以增大中批量生產的加工能力。目前在生產中使用較多的是各種多工位小型機床，其中最常用的是回轉工作臺式小型組合機床。因為工序集中，可多面、多工位。 4）研制周期短，便于設計、制造和使用維護，成本低。因為機構模塊化、組合化。加工結束后，動力滑臺退回到原位，夾緊裝置松開并拔出定位銷，一次加工的工作循環結束[7]。液壓泵電動機M1應先啟動，使系統正常供油后，其他電動機的控制電路及液壓系統的控制電路才能通電工作。切削液泵電動機可以手動控制啟動和停止，也可以在滑臺工進時自動啟動，在工進結束后自動停止。此外，滑臺還可當移動工件臺使用，裝上檢測裝置也可完成自動檢測等工序。滑臺上裝有液壓缸。B．滑座體為箱型框架結構，滑座底面中間增加了結合面，結構剛度高。機械滑臺由滑座、滑鞍、絲杠螺母副及傳動裝置等組成。這兩個系列機械滑臺均采用雙矩形導軌結構、單導軌兩側面導向形式；他們都有普通級、精密級兩個精度等級，其剛度強、熱變形小、進給穩定向高，通常于粗加工及半精加工；系列為高精度級機械滑臺，適用于精加工。因此，用這類滑臺組成的組合機床或自動線，適用于較多品種中小批量或中批量的柔性生產。工作時夾緊缸的夾緊力不得失壓且大小可調；動力滑臺應能實現啟動→快進→工進→死檔鐵停留→快退→原位停止的自動工序循環，以提高機床生產率；滑臺工況轉換要平穩，功率損失要小。表31 液壓缸各運動階段負載表運動階段計算公式總機械負載F/N起動F=/2105加速F=(+)/1413快進F=/1053工進F=（+）/26316快退F=/1053根據負載計算結果和已知的個階段的速度，可繪制出工作循環圖，所設計組合機床動力滑臺液壓系統的速度循環圖可根據已知的設計參數進行繪制，已知快進和快退速度、快進行程L1=200mm、工進行程L2=100mm、快退行程L3=300mm，工進速度。1002003001053141326316F/Nl/mm44100200300210500l/mma）負載圖b）速度圖 圖31 速度負載圖 液壓系統方案設計 確定液壓泵類型及調速方式參考同類組合機床，選用雙作用葉片泵雙泵供油、調速閥進油節流調速的開式回路，溢流閥作定壓閥[1]。 換向回路的選擇本系統對換向的平穩性沒有嚴格的要求，所以選用電磁換向器的換向回路。為便于觀察調整壓力，在液壓泵的進口處、背壓閥和液壓缸無桿腔進口處設置測壓點，并設置多點壓力表[7]。 定位結束后，回路壓力升高。回油路 進給缸右腔→三位五通換向閥15→調速閥17→單向閥18→油箱。松夾拔銷 當進給缸快退到終點時，壓下行程開關3XK，使電磁鐵2DT和5DT失電，4DT得電，換向閥15恢復到中位，換向閥11接入系統（圖示位置），兩個液壓泵同時給夾緊缸和定位缸供油，同時完成松夾、拔銷動作，其油路為：進油路 大流量泵3和小流量泵4 → 單向閥6和單向閥7→減壓閥9→單向閥10→換向閥11（右位）→定位缸和兩夾緊缸上腔； 回油路 定位缸和兩夾緊缸下腔→單項順序閥13（夾緊缸二）和單向順序閥12（夾緊缸一和二）→換向閥11（右位，兩夾緊缸和定位缸）→油箱。系統油源部分的單向閥6和7用于防止油液倒流[7]。該系統的調速回路采用調速閥出口節流調速，使工進時的回油路具有一定的背壓，該背壓隨負載成反比變化，負載增大時背壓減小，負載減小時背壓增大。系統中的速度換接通過電磁換向閥14實現，其控制靈活，但可靠性稍差，換向時具有較大的液壓沖擊。設計液壓缸缸筒時，應該正確確定各部分的尺寸，保證液壓缸有足夠的輸出力、運動速度和有效行程，同時還必須具有一定的強度，能足以承受也壓力、負載力和意外的沖擊力。快進時采用差動聯接，并取無桿腔有效面積等于有桿腔有效面積的兩倍，即=2。則根據時； （42）可算出缸體壁厚為：12mm 則液壓缸的外徑式中 ————許用應力；（Q235鋼的抗拉強度為375500MPa，取400MPa，為位安全系數取5，即缸體的強度適中） P————缸筒試驗壓力。其材料取Q235鋼。活塞桿的密封形式有Y形密封圈、U形夾織物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等[6]。液壓缸活塞行程參數優先次序按表44中的a、b、c選用。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的配合表面；間隙過大，會引起液壓缸內部泄露，降低容積效率，使液壓缸達不到要求的設計性能。 導向套的設計與計算 當活塞桿全部伸出時，從活塞支承面中點到到導向套滑動面中點的距離稱為最小導向長度[1]。活塞寬度B取B=(~)D。 1）普通導向套 這種導向套安裝在支承座或端蓋上，油槽內的壓力油起潤滑作用和張開密封圈唇邊而起密封作用[6]。 3）球面導向套 這種導向套的外球面與端蓋接觸，當活塞桿受一偏心負載而引起方向傾斜時，導向套可以自動調位，使導向套軸線始終與運動方向一致，不產生“憋勁“現象。 端蓋和缸底的設計與計算 在單活塞液壓缸中，有活塞桿通過的端蓋叫端蓋，無活塞桿通過的缸蓋叫缸頭或缸底。 缸底分平底缸，橢圓缸底，半球形缸底。主要用于柱塞式液壓缸。徑向尺寸較大，質量比螺紋連接的大。外形尺寸大，質量大。半環槽消弱了缸體，為此缸體壁厚應加厚。 缸體長度的確定 液壓缸缸體內部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。 緩沖裝置的設計 液壓缸的活塞桿（或柱塞桿）具有一定的質量，在液壓力的驅動下運動時具有很大的動量。 當液壓缸中活塞活塞運動速度在6m/min以下時，一般不設緩沖裝置，而運動速度在12m/min以上時，不需設置緩沖裝置。比如液壓導軌磨床在加工過程中，這不僅會影響被加工表面的光潔程度和精度，而且會損壞砂輪和磨頭等機構。整體排氣塞如圖42（a）所示。組合排氣塞如圖42（b）所示，一般由絡螺塞和錐閥組成。在設計時，正確地選擇密封件、導向套（支承環）和防塵圈的結構形式和材料是很重要的。 密封件一般以斷面形狀分類。這些部位雖然是靜密封，但因工作由液壓力大，稍有意外，就會引起過量的內漏和外漏。 安裝O形圈的溝槽有多種形式，如矩形、三角形、V形、燕尾形、半圓形、斜底形等，可根據不同使用條件選擇，不能一概而論。它是一種軸、孔互不通用的密封圈。A型防塵圈 是一種單唇無骨架橡膠密封圈，適于在A型密封結構形式內安裝，起防塵作用。在高溫工作時，可用氯丁橡膠，可在130℃以下工作。 液壓缸的安裝連接結構液壓缸的安裝連接結構包括液壓缸的安裝結構、液壓缸近處有口的連接等。 A 通用拉桿式。用液壓缸上的法蘭將其固定在機器上。 2）周線擺動類 液壓缸在往復運動時，由于機構的相互作用使其軸線產生擺動，達到調整位置和方向的要求。將固定在液壓缸上的鉸軸安裝在機械的軸座內，使液壓缸軸線能在某個平面內自由擺動。 C 球頭式。對液壓缸往復速度要求較嚴的設計，一定要計算孔徑的大小。液壓缸進出油口的鏈接形式有螺紋、方形法蘭和矩形法蘭等。一般情況下均采用45鋼，并調質到241~285HB。特殊情況下，可采用鋁合金等材料。 活塞外圓柱表面粗糙度為（參見圖44）圖44 活塞的技術要求[6]1）外徑的圓度、圓柱度不大于外徑公差之半； 2）外徑D對內徑d1的徑向圓跳動不大于外徑公差之半；3）；4）活塞外徑用橡膠密封時可取f7~f9配合，內孔與活塞的配合可取H8。當缸蓋本身又是活塞桿的導向套，缸蓋最好選用鑄鐵。導向表面粗糙度為（參見圖47）圖47 導向套的技術要求[6]1）導向套的長度一般取活塞桿直徑的60%~100%； 2）外徑與內徑的同軸度不大于內控公差之半。 液壓泵的參數計算由表46可知工進階段液壓缸壓力最大，若取進油路總壓力損失，壓力繼電器可靠動作需要壓力差為，則液壓泵 最高工作壓力可按式算出： =58Pa。小泵流量:大泵流量:下面分別計算三個階段所需要的電動機功率P。壓力繼電器可靠動作需要壓力差。電動機功率: 類似差動快進分析知：小泵的出口壓力（總效率=）；大泵出口壓力（總效率=）。本例所有閥的額定壓力都為，額定流量根據各閥通過的流量，確定為10L/min，25L/min和63L/min三種規格，所有元件的規格型號列于表51中，過濾器按液壓泵額定流量的兩倍選取吸油用線隙式過濾器。 油箱容積的確定中壓系統的油箱容積一般取液壓泵額定流量的5~7倍，本設計取7倍，故油箱容積為:6 驗算液壓系統性能 壓力損失的驗算及泵壓力的調整，因此流速很小，所以沿程壓力損失和局部損失都非常小，可以忽略不計[1]。液壓系統選用N32號液壓油，考慮最低工作溫度為15攝氏度，由手冊查出此時油的運動粘度v==，油的密度，液壓系統元件采用集成塊式的配置形式。從以上驗算可以看出，各種工況下的實際壓力損失都小于初選的壓力損失值，而且比較接近，說明液壓系統的油路結構、元件的參數是合理的，滿足要求。車床夾具的對定誤差分析計算[J]。哈爾濱理工大學學報。2004年04期[21] 張玉龍。機械式拉床主體設計[J]。Journal of Glaciology and Geocryology。Journal of Glaciology and Geocryology。200806[26] KE Bailin DING Lianjing ZHOU Yanfu WEN Zetao ZHAO Lianhai (Beijing Institute of Geoexploration and Technology,Beijing 102218)。How a Hydraulic Torque Converter Matches a Engine and its Characteristic[J]。 JOURNAL OF NORTHEAST AGRICULTURAL UNIVERSITY。198802[30] Wang De feng Wang De cai (Northeast Forestry University)。從這里走出去，我的人生將要踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去，創造價值。四年的風風雨雨，我們一起走過，期間充滿著關愛和幫助，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶，謝謝我的室友，我的同班同學以及熱心的校友們。老師們認真負責的工作態度，嚴謹的治學精神和扎實的知識水平都使我獲益