钻镗两用组合机床液压系统的设计

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1、攀枝花学院学生课程设计（论文）绪论绪论随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样的质量优、性能好、能耗低、价格廉的液压机床产品。其中，产品设计是决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节。产品的设计包括液压系统的功能分析、工作原理方案设计和液压传动方案设计等。这些设计内容可作为液压传动课程设计的内容。很明显，液压系统设计本身如果存在问题，常常属于根本性的问题，可能造成液压机床的灾难性的失误。因此我们必须重视对学生进行液压传动设计能力的培养。作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。本次课程设计将以组合机床动力

2、滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加

3、工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。28攀枝花学院学生课程设计（论文）1钻镗液压机床的设计28攀枝花学院学生课程设计（论文）1钻镗液压机床的设计1钻镗液压机床的设计1.1机床的设计要求设计一台钻镗两用组合机床的液压系统。钻镗系统的工作循环时快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：最大切削力18000N，移动部件总重量27000N；最大行程434mm（其中工进行程184mm）；快进、快退的速度为5.85m/min，工进速度应在（20~120）m

4、m/min范围内无级调速；启动换向时间△t＝0.05s，采用水平放置的导轨，静摩擦系数fs＝0.2；动摩擦系数fd＝0.1。机械效率取0.9。1.2机床的设计参数系统设计参数如表1所示，动力滑台采用平面导轨，其静、动摩擦系数分别为fs=0.2、fd=0.1。l1=300mm，l2=184mm，l3=484mm其主要设计参数如表1-1参数数值切削阻力（N）18000滑台自重(N)27000快进、快退速度(m/min)5.85工进速度(mm/min)20—120最大行程(mm)434工进行程(mm)184启动换向时间（s）0.05液压缸机械效率0.9表1-1设计参数28攀枝花学

5、院学生课程设计（论文）1钻镗液压机床的设计28攀枝花学院学生课程设计（论文）2执行元件的选择2执行元件的选择2.1分析系统工况2.1.1工作负载钻镗两用组合机床的液压系统中，钻镗的轴向切削力为Ft。根据题意，最大切削力为18000N，则有2.1.2惯性负载惯性负载2.1.3阻力负载静摩擦阻力动摩擦阻力由此可得出液压缸的在各工作阶段的负载如表2-1表2-1工况负载组成负载值F推力启动5400N6000N加速7965N8850N快进2700N3000N工进20700N23000N快退2700N3000N注：1、此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。2、液压缸的机械效率取28攀枝花

6、学院学生课程设计（论文）2执行元件的选择2.2负载循环图和速度循环图的绘制根据表2-1中计算结果，绘制组合机床动力滑台液压系统的负载循环图如图2-1所示。图2-1图2-1表明，当组合机床动力滑台处于工作进给状态时，负载力最大为23000N，其他工况下负载力相对较小。所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度V1=V2=5.85m/min、快进行程L1=434-184=250mm、工进行程L2=184mm、快退行程L3=434mm，工进速度V2=100mm/min。根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统的速度循环图如图2-2

7、所示。28攀枝花学院学生课程设计（论文）2执行元件的选择2-2组合机床液压系统速度循环图2.3主要参数的确定2.3.1初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为23000N，其它工况时的负载都相对较低，参考表2-2和表2-3按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法，初选液压缸的工作压力p1=3MPa。表2-2按负载选择工作压力负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表2-3各种机械常用的系统