卧式钻孔组合机床液压系统设计.doc

1、- -卧式钻孔组合机床液压系统设计- -摘 要组合机床是以大量的通用部件为基础,配以少量的按被加工零件特殊要求而设计的专用部件,以实现对一种或几种零件按预先确定的工序进行加工的高效机床。它既具有专用机床的结构简单、生产率及自动化程度较高的特点,又具有一定的重新调整能力,以适应工件变化的要求，是当今制造业应用很广的一类机床。在明确设计目的的基础上，以卧式钻孔组合机床为对象,依据液压系统设计的基本原理,拟出合理的液压系统图,通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格，并对设计的原理图的优缺点做了简单的概括，验算了液压系统的性能。最后对整个设计过程做了总结，对设计过程中出现的问题、设计的液压系统的不

2、足进行了思考并对未来的工作作了展望。关键词：组合机床、卧式、钻孔、液压系统- -AbstractThe modular machine tools is a lot of common parts for the foundation, was supported by a small number of special requirements for the processing parts and components for the design, to achieve one or more of the components of the pre-set process for t

3、he efficient processing machine. It has a dedicated machine simple structure, productivity and a higher degree of automation features, but also has a re-adjustment ability to adapt to changing requirements of the work piece.In the clear on the basis of the design purpose, Using one-side bore modular

4、 machine tool as an object According to hydraulic system design basic principle, Formulates the reasonable schematic diagram, Determined the hydraulic pressure part specification through the system main parameter computation, checking the hydraulic system performance. Finally, the entire design proc

5、ess to do a summary of the design process problems, inadequate design of the hydraulic system had been thinking and future work prospects.Key words： modular machine tool，horizontal type，bore，fluid drive- -目 录第 1 章 引言 .11.1 组合机床简介 .11.2 主要研究内容 .41.3 本章小结 .5第 2 章 液压系统设计 .62.1 设计引言 .62.2 设计要求 .62.3 负载与

6、运动分析 .62.4 确定执行元件主要参数 .82.5 设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 .112.5.1 设计液压系统方案 .112.5.2 选择基本回路 .132.5.3 选择速度换接回路 .142.6 计算和选择液压元件 .162.6.1 液压泵 .162.6.2 阀类元件及辅助元件 .172.6.3 油管 .182.6.4 油箱 .192.7 本章小结 .19第 3 章 验算液压系统性能 .213.1 验算系统压力损失 .213.2 验算系统发热与温升 .24- -结 论 .26致 谢 .27参考文献 .28附 录301第 1 章 引言1.1 组合机床简介我国的传统的组合机床及组合

7、机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额） ，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成型面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台组合机床等；随着技术的不断是进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受人们是亲昧，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC） 、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能

8、灵活适应多种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机等在组合机床行业中所占份额也越来越大。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 。 由 于 通 用 部 件 已 经 标 准 化和 系 列 化 ， 可 根 据 需 要 灵 活 配 置 ， 能 缩 短 设 计 和 制 造 周 期 。 因 此 ， 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

9、 用 ，并 可 用 以 组 成 自 动 生 产 线 。 由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后，国内所需的一些2高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。组 合 机 床 一 般 用 于 加 工 箱 体 类 或 特

10、 殊 形 状 的 零 件 。 加 工 时 ， 工 件 一般 不 旋 转 ， 由 刀 具 的 旋 转 运 动 和 刀 具 与 工 件 的 相 对 进 给 运 动 ， 来 实 现 钻孔 、 扩 孔 、 锪 孔 、 铰 孔 、 镗 孔 、 铣 削 平 面 、 切 削 内 外 螺 纹 以 及 加 工 外 圆和 端 面 等 。 有 的 组 合 机 床 采 用 车 削 头 夹 持 工 件 使 之 旋 转 ， 由 刀 具 作 进 给运 动 ， 也 可 实 现 某 些 回 转 体 类 零 件 (如 飞 轮 、 汽 车 后 桥 半 轴 等 )的 外 圆和 端 面 加 工 。二 十 世 纪 70 年 代 以 来

11、， 随 着 可 转 位 刀 具 、 密 齿 铣 刀 、 镗 孔 尺 寸 自动 检 测 和 刀 具 自 动 补 偿 技 术 的 发 展 ， 组 合 机 床 的 加 工 精 度 也 有 所 提 高 。铣 削 平 面 的 平 面 度 可 达 0.05 毫 米 /1000 毫 米 ， 表 面 粗 糙 度 可 低 达2.5 0.63 微 米 ； 镗 孔 精 度 可 达 IT7 6 级 ， 孔 距 精 度 可 达 O.03 O.02微 米 。 专 用 机 床 是 随 着 汽 车 工 业 的 兴 起 而 发 展 起 来 的 。 在 专 用 机 床 中 某些 部 件 因 重 复 使 用 ， 逐 步 发 展 成

12、 为 通 用 部 件 ， 因 而 产 生 了 组 合 机 床 。 最早 的 组 合 机 床 是 1911 年 在 美 国 制 成 的 ， 用 于 加 工 汽 车 零 件 。 初 期 ， 各机 床 制 造 厂 都 有 各 自 的 通 用 部 件 标 准 。 为 了 提 高 不 同 制 造 厂 的 通 用 部 件的 互 换 性 ， 便 于 用 户 使 用 和 维 修 ， 1953 年 美 国 福 特 汽 车 公 司 和 通 用 汽车 公 司 与 美 国 机 床 制 造 厂 协 商 ， 确 定 了 组 合 机 床 通 用 部 件 标 准 化 的 原 则 ，即 严 格 规 定 各 部 件 间 的 联

13、系 尺 寸 ， 但 对 部 件 结 构 未 作 规 定 。组合机床常用的通用部件有床身(侧底座)、底座(包括中间底座和立柱底座)、立柱、动力箱、动力滑台、各种工艺切削头等。对于一些按顺序加工的多工位组合机床还具有移动工作台或回转工作台。3动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。而只能完成进给运动的动力部件称为动力滑台。固定在动力箱上的主轴箱是用来布置切削主轴并把动力箱输出轴的旋转运动传递给各主铀的切削刀具，由于各主轴的位置与具体改加工零件有关，因此主轴箱必须根据被加工零件设计不能制造成完全通用的部件，但其中很

14、多零件(例如：主轴、中间轴、齿轮和箱体等)是通用的。床身、支柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。运动的重复定位精度直接影响组合机床的加工精度。除了上述主要部件之外组合机床还有各种控制部件。主要是指挥机床按顺序动作以保证机床按规定的程序进行工作。组合机床的通用部件绝大多数已由机械工业部颁布成国家标准，并按标准所规定的名义尺寸、主参数、互换尺寸等定型，各种通用部件之间有配套关系。组 合 机 床 未 来 的 发 展 将 更 多 的 采 用 调 速 电 动 机 和 滚 珠 丝 杠 等传 动 ， 以 简 化 结 构 、

15、缩 短 生 产 节 拍 ； 采 用 数 字 控 制 系 统 和 主 轴 箱 、 夹 具自 动 更 换 系 统 ， 以 提 高 工 艺 可 调 性 ； 以 及 纳 入 柔 性 制 造 系 统 等 。组合机床的主运动由动力头实现，进给运动由动力滑台的运动实现，动力滑台与动力头配套使用，可以对工件完成钻孔、扩孔、铰孔、撞孔、铣平面、拉平面或圆弧、攻丝等孔和平面的多种机械加工工序。动力滑台按驱动方式不同分为液压滑台和机械滑台两种形式。液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需要的机械能。它对液压系统的主要要求是速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少，自动化程度高。

16、4液 压 由 于 其 传 动 力 量 大 ， 易 于 传 递 及 配 置 ， 在 工 业 、 民 用 行 业 应 用广 泛 。 在 各 部 件 制 造 中 ， 对 密 封 性 、 耐 久 性 有 很 高 的 技 术 要 求 ， 目 前 在液 压 部 件 制 造 中 已 广 泛 采 用 滚 压 工 艺 ， 很 好 的 解 决 了 圆 度 、 粗 糙 度的 问 题 。 特 别 是 液 压 缸 制 造 中 广 泛 应 用 。 液 压 工 具 可 以 解 决 液 压 制 造 各种 问 题 。 液压 系统的作用为通过改变压强增大作用力。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、辅

17、助元件（附件）和液压油。一个液压系统的好坏取决于系统设计的合理性、系统元件性能的的优劣，系统的污染防护和处理，而最后一点尤为重要。近年来我国国内液压技术有很大的提高，不再单纯地使用国外的液压技术进行加工。1.2 主要研究内容液压技术是现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素，应用液压技术的程度已经成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一，所以正确、合理的提高设计和使用液压系统，具有十分重要的意义。通过对卧式钻孔组合机床的原有液压系统的分析和了解，结合已学的液压方面的知识，对液压系统的结构、设计等方面的知识有更进一步的提高和认识。研究内容分为以下几个部分：1）液压系统原理图的设计；2）液压元件的计算与选择；3）装配图的设计与计算；1.3 本章小结本章主要介绍了组合机床简介、国内外在该方向的研究现状等内容。6对文章的写作目的、写作内容进行了整体的介绍，明确了研究的主要内容。