数控机床液压系统毕业论文.docx

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1、数控机床液压系统毕业论文数控机床液压系统毕业论文 数控机床液压系统毕业论文 题目 I ：数控机床液压系统设计 数控机床液压系统毕业论文 摘 要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设。根据设计的实际需要，对车床液压系统开展研究，并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。并介绍了一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词：数控车床 液压油泵 液压油缸 液压控制阀 三爪卡盘 性能分析 参数

2、优化设计 II Abstract The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and

3、the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realiz

4、ation principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, obtained the lathe bed static stres

5、s and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. Key word：Numerical control lathe ;Hydraulic pumps ;Hydraulic cylinders ;control valves;performance analysis ;Optimized design II 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章

6、概 论 1 1.1 液压技术的历史发展 1 1.2 国内数控车床的现状和发展前景 1 1.3研究的对象和研究的方法 2 第二章 液压系统的组成 3 2.1液压系统组件的设计步骤 3 2.2 技术参数确定 3 2.3主传动系统方案的确定 4 2.4液压系统结构设计 4 2.5拟定液压传动系统图 5 第三章 液压站的设计 8 3.1液压缸的参数及设计 8 3.1.1液压缸的分类 8 3.1.2液压缸的主要参数 8 3.1.3 液压缸的设计和计算 10 3.2 液压缸主要零件的材料和技术要求 10 3.2.1 缸体 10 3.2.2 活塞 10 3.2.3活塞杆 11 3.2.4活塞杆直径的计算 1

7、1 3.3 液压泵 12 3.3.1液压泵概述 12 3.3.2液压泵的安装方式 12 3.3.3液压泵的选择 12 3.3.4电动机与液压泵的连接方式 13 3.4 液压油箱 13 3.4.1液压油箱的作用 13 3.4.2液压油箱的外形尺寸 14 3.4.3液压油箱的结构设计 14 3.5集成化设计 15 3.6化的工作要求 15 第四章 三爪卡盘的设计 16 4.1夹具的特点 16 4.2夹具的基本结构和原理 19 4.3三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构和原理 20 4.4主要参数确定与结构计算 21 4.5夹具在安装和操作时应注意的事项 错误!未定义书签。 4.6误差分析 错误!

8、未定义书签。 第五章 液压系统性能验算及维护 错误!未定义书签。 5.1性能验算 错误!未定义书签。 5.2系统维护 22 小结体会 23 致谢 24 参考文献 25 毕业设计 第一章 概 论 1.1 液压技术的历史发展 液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，但从XX年巴斯卡提出静压传递远离，XX年英国的约瑟夫布拉默利用这一原理在英国制成了世界上第一台水压机，使液压技术开始进入工程领域算起，已有两三百年的历史了。到了20世纪XX年代才较普遍地用于机械、机床及工程领域。在第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要响应迅速、精度高、功率大的液压传动系统和伺服机构，以装备各种飞机、坦克、大炮和军舰，

9、提高它们的使用性能，因此各种高压元件获得了进一步的发展，并出现了伺服阀。这里值得一提的是美国马塞诸塞州理工学院的布莱克本、李等人对于高压场合的液压问题以及伺服控制问题进行了深入的研究，大约于XX年他们研制出了电液伺服阀。当前液压技术在高速、高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用及高度集成化等各项要求方面都取得了重大进展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有了许多新成就。 由于伺服阀造价高、抗污染能力弱，后来又发展了比例阀和比例泵。我国路甬祥博士在比例技术上的5项发明，是20世纪XX年代液压技术的新突破。 1.2 国内数控车床的现状和发展前景 近年来，我国数控车床生产一直保持两位数增长

10、。XX年产量居世界第四。但与发达国家相比，我国车床数控化率还不高，目前生产产值数控化率不到30 ；消耗值数控化率还不到50 ，而发达国家大多在70 左右。国产数控车床到XX年可供品种为700多种，接近数控车床品种的50 ，其中占产量70 的是经济型数控车床。最高转速一般在2000rmin，个别转速达8000rmin， 坐标定位精度一般在001mm，重复定位精度在0005mm，工作精度圆度在0010005mm 之间， 表面粗糙度Ra08161xm。长城车床厂CK7815C液压系统最高转速3 500rmin，快速行程X轴9mmin，z轴12mmin，定位精度X轴0016mm，z轴0025mm， 工

11、作精度圆度0007mm，表面粗糙度Ra=P+P P执行元件的最大压力； P管路总压力，查液压气动技术手册取P=0.8MPa 12 毕业设计 所以：Pp=4.2+0.8=5 MPa 二计算泵的流量： Qp=K(q)max 取k=1.1 Qmax=39.7 Qp=1.1*39.7=43.67 L/min 液压泵的选取：根据上述计算的液压系统的最高压力和流量查机械设计手册选取额定转速为1300r/min，排量为40ml/min的单作用叶片泵。其型号为PFE-330032知其泵的总效率为0.75.额定的流量为： Q=40*1300=52L/min 以上满足设计要求。 3.3.4电动机与液压泵的连接方式

12、 1、法兰式：液压泵安装在法兰上，法兰再与带法兰盘的电机联接，电动机与液压泵依靠法兰盘上的止口来保证同轴度。这种结构装拆很方便。 2、液压泵直接装在支架的止口里，然后依靠支架的底面与底板相连，再与带底座的电动机相联。 3、法兰支架式：电动机与液压泵先以法兰联接，法兰再与支架联接，最后支架再装在底板上，它的优点是大底板不用加工，安装方便，电动机与液压泵的同轴度靠法兰盘上的止口来保证。 本系统采用支架式结构，这种结构对于保证同轴度比较困难，为避免安装时产生同轴度误差带来的不良影响，该电机与液压泵联接时采用ML8梅花弹性柱塞联轴器。为增加电机与液压泵的联接刚性，避免产生共振，把液压泵和电机先装在刚性

13、较好的底板上使其成为一体，然后底板再焊接到油箱上侧。 3.4 液压油箱 3.4.1液压油箱的作用 液压油箱的作用是贮存液压油、分离液压油中的杂质和空气，同时还起到散热作用。 13 毕业设计 3.4.2液压油箱的外形尺寸 液压油箱的有效容积确定以后，需设计液压油箱的外形尺寸，这次采用的外型尺寸为：长730mm；宽406mm；高295mm的外型尺寸7。 3.4.3液压油箱的结构设计 液压油箱多采用钢板焊接的分离式液压油箱ii。 1.隔板 作用：增长液压油流动循环时间，除去沉淀杂质，分离、清除水和空气，调整温度，吸收液压油压力的波动及防止液面的波动。 安装形式：隔板的安装形式有多种，可以设计成高出液

14、压油面，使液压油从隔板侧面流过；还可以把隔板设计成低于液压油面，其高度为最低油面的2/3，使液压油从隔板上方流过。该液压油箱设计时，采用了后一种方式。 过滤网的配置：过滤网设计成将液压油箱内部一分为二，使吸油管与回油管隔开，这样液压油可以经过一次过滤。过滤网通常使用50100目左右的金属网。 2.吸油管：吸油管前设置滤油器，其精度为100200目的网式或线隙式滤油器。滤油器与箱底距离为40mm。为防止吸油时卷吸空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气泡，吸油管插入液压油面以下。 吸油管与回油管的方向：为了使油液流动具有方向性，综合考虑隔板、吸油管和回油管的配置，尽量把吸油管和回油管

15、用隔板隔开，为了不使回油管的压力波动波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向一致。 3.顶盖及清洗孔 顶盖：在液压油箱顶盖上装设阀组、空气滤清器时，必须十分牢固。液压油箱同它们的接合面要平整光滑，将密封填料、耐油橡胶密封垫圈以及液压密封胶衬入其间，以防杂质、水和空气侵入，并防止漏油。同时，防止由阀和管道泄漏在箱盖上的液压油流回液压油箱内，电机和泵放在液压油箱的的上面。 清洗孔：液压油箱上的清洗孔，最大限度地易于清扫液压油箱内的各个角落和取出箱内的元件。 杂质和污油的排放：为了便于排放污油，液压油箱底部做成了倾斜式14 毕业设计 箱底，并将放油塞安放在了最低处。 液面指示：检查液压油箱内的液面情况，

16、在箱的侧面安装了液面指示计，指示最高、最低油位。 液压油箱的防锈：为了防止液压油箱内部生锈，应在油箱内壁涂耐油防锈涂料。 3.5集成化设计 使用集成块可以将阀类安装在一起，便于集成控制，便于维修和调节压力，方便油路的连接及控制线路的连接等。通常情况下，集成块由螺钉紧固在液压油箱上。根据装配图可知,该液压站由一个集成块组成,由两个螺钉将其紧固在液压油箱上，组成一个完整的液压系统。下面简要地介绍其设计。 在这个集成块上,与其连接的有两组阀，一个油缸，因此需要设计P1, T1, P2, T2以及与油缸相连的A1, B1，A2, B2。具体设计过程见附的详细设计图纸。 3.6化的工作要求 集成块的工作

17、要求有如下几个： 通道体及叠加阀中工作介质为N32#或N46#液压油，固密封性要求较高，各个连接件之间必须加密封圈； 块内油道纵横分布，比较复杂，故应注意各个油路中间的距离，两孔中间的壁厚不得小于5mm； 以底面为基准，上表面与下表面的平行度公差不超过0.03mm，各个侧面与底面垂直度公差不超过0.1mm。块接合面光洁度0.8，其余面为3.2； 所有棱边倒圆角，去毛刺； 表面镀铬处理； 钢坯不得有影响使用的气孔裂纹和杂质等缺陷； 其余孔的定位尺寸公差为 0.2mm。 15 毕业设计 第四章 三爪卡盘的设计 4.1夹具的特点 在机床上加工工件时,我们可以看到两种不同的情况:一种是用划针或指示表等量具,按工件的某一表面,或者按工件表面上所划的线进行找正,使工件在机床上处于所需要的正确位置,然后夹紧工件进行加工;另一种是把工件安装字夹具上进行加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面,一般都按工件的结构形状,加工方法和生产批量的不同,采用各种不同的装置将工件准确,方便的而可靠地安装在机床上,然后进行加工.这种用来安装的工件以确定工件与切