1、江苏广播电视大学武进学院毕业设计说明书设计课题 卧式双面多轴组合钻床液压系统设计年 级专 业姓 名指导教师二 年 月目 录1 液压系统设计与计算 .41.1 确定对液压系统的工作要求 .41.2 确定液压缸外负载，绘制工作循环图 .41.3 确定液压系统方案，绘制液压系统图 .61.3.1 选择液压回路 .61.3.2 绘出液压系统图 .82 液压元件设计与计算 .92.1 液压泵的计算与选择 .92.1.1 确定泵的规格 .92.1.2 确定控制阀的压力和流量参数 .103 集成块、液压泵装置及油箱的设计及选用 .124 液压阀调整参数的确定 .134.1 流量阀的调整 .134.1.1 节
2、流阀 7、9 流量的调整 .134.1.2 调速阀 14、21 流量的调整 .134.2 压力阀的调整 .134.2.1 溢流阀 4、5 压力的调整 .134.3 对其他阀的压力调整 .145 设计小结 .16参考资料 .17摘要：设计内容为设计一卧式双面多轴组合钻床液压系统，此组合机床是 HL-12 型手扶拖拉机传动箱体加工自动线中对箱体的两个面同时进行钻孔加工的专业机床。被加工的箱体为铸铁件，硬度为 HB210，其左右两个面上均有不通孔。钻床左主轴箱有 17 根主轴，同时钻 的孔两个， 的孔十个， 的孔五个；右主轴右 15 根主轴，同时钻5.185.87.6的孔七个， 的孔两个， 的孔六个
3、。机床的工况要求如表 2-3 所示。关键词： 钻床 液压系统 设计1 液压系统设计与计算1.1 确定对液压系统的工作要求为了使机床工作平稳，便于实现自动化和简化设计制造过程，可采用标准液压动力滑台，根据切削力与工作行程等情况，左右两滑台均选用 HY40-1 型液压动力滑台。左滑台 （包括主轴动力箱等部件在内）重约 20 N，右滑台（包括主轴动力箱等部件在内）重310约 19.85 N，滑台的动作循环为：快速前进接近工件，然后转工作进给速度钻孔，由310于有不通孔，故加工到位碰挡铁，以保证行程终点的位置精度;接着快速退回到原位;最后自动停止，左右两滑台的动作循环如图 1.1 所示。快 进 工 进
4、快 退 挡 铁原位图 1.1 滑台动作循环图为了便于机床自动化和产生足够的夹紧力，工件的 定位，夹紧也用液压来实现。而工件的定位夹紧和动力滑台的运动三者之间必须按照一定顺序进行，也就是说，应先定位，再夹紧，然后两动力滑台自动循环，最后松开工件和退出定位销，以便运输带装入第二个工件。为了提高生产率，左右两滑台同时实现工作循环，这就要求系统能防止相互干扰。机床的工况参数见表 1.1表 1.1 机床的工况参数速度 min)/(v行程 )(mL滑台名称切削力R(N) 快速 工进 快进 工进 快退起动制动时间 )(st备注左滑台 21600 56 0.0250.1 280 60 340 0.2右滑台 1
5、9200 56 0.0250.1 300 50 350 0.2切削力等具体计算从略机床的滑台采用平导轨，静摩擦系数 ，动摩擦系数 。2.0f 1.0f1.2 确定液压缸外负载，绘制工作循环图液压缸在各运动阶段的负载情况如表 1.2 所示。表 1.2 液压缸的负载左滑台液压缸 右滑台液压缸工况 负载 R（N）推力 )(NRP负载 R（N）推力 )(NRP启动 4000 4444 3970 4411加速 2850 3167 3829 3143快进 2000 2222 1985 2205工进 23600 26222 20185 22428快退 2850 3167 2829 3143注： 表中取液压缸
6、的机械效率 ，具体计算从略。9.0绘制液压缸负载，速度循环图（左滑台） ，如图 1.2 所示。Comment U1: 两张图分别画在 3号图纸上-56图 1.2 液压缸的负载循环图和速度循环图1.3 确定液压系统方案，绘制液压系统图1.3.1选择液压回路（1）调速与速度换接回路这台机床的液压滑台工作进给速度 低，传动功率也较小，很适宜选用节流调速方式，由于钻孔时切削力变化小，而且是正负载，同时，为了保证切削过程速度稳定，采用调速阀进口节流调速，回油路背压阀为好，由液压缸的图 v-L曲线知，滑台由快进转工进时，速度变化较大，故许选用行程阀换接速度，以减小压力冲击，绘出部分回路图，如图 2-8（a
7、）所示。从液压缸工作循环图可知，动力滑台在工作进给时是高压小流量，而快速行程时则是低压大流量，故可选用双泵供油回路或变量泵供油回路。由于左右两滑台在工作时要采用互不干扰回路，所以只能选用双泵供油回路。小流量泵提供高压油，供两滑台工作进给用（也供定位夹紧用） 。低压大流量泵供油以实现两滑台的快速运动。为使两系统（左滑台系统与右滑台系统）工作互不干扰，小泵高压油分别经一节流阀进入各自系统，大泵低压油分别经一单向阀进入各自系统。（2）换向回路 此机床快进时，采用液压缸差动连接方式，使其快速往返运动，即快进，快退速速基本相等。滑台在由停止转快进，工进完毕转快退等换向中，速度变化大。为了保证换向平稳，采
8、用有电液换向阀的换向回路，由于液压缸采用了差动连接，电液换向阀宜用三位五通阀，为了保证机床调整时可停在任意位置上，现采用中位机能位 O 型。快进时，液压缸的油路差动连接，进油路与回油路串通，且又不允许经背压阀回油箱。转为工进后，进油路与回油路则要隔开，回油则经背压阀流回油箱，故须在换向阀处，在进，回路连通的油路上增加一单向阀，在背压阀后增加一液控顺序阀，其控制油与进入换向阀的压力油连通。由于快进时，液压缸的回油被液控顺序阀切断（快进空行程时为低压，此阀打不开） ，只有经单向阀与进油汇合，转工进后， （行程阀断路） ，由于调速阀的作用，系统压力升高，液控顺序阀才打开，液压缸的回油可经背压阀回油箱
9、。与此同时，单向阀将回油路切断，确保系统形成高压，以便液压缸正常工作。绘出该部分回路图，如图 2-8（b）所示。图 1.3 选择液压回路（3）压力控制回路高压小流量泵与低压大流量泵各设一溢流阀调压。工进时只有小流量泵供油，大流量泵则可卸荷，而小流量泵只是在工件加工完毕，输送带即将装入第二个工件之瞬刻，才处于不工作状态，其间断时间很短，故不必让其卸荷。绘出双泵油源及压力控制回路图，如图 2-8（c）所示。（4）定位，夹紧系统的减压顺序回路定位，夹紧液压缸的工作面积，行程均不大，完全可以由高压小流量泵对其单独供油。为了保证工件的定位夹紧完全可靠，其换向阀采用带定位装置的电磁阀。夹紧压力比系统低，且
10、要求既稳定，又可调，故采用减压阀减压，减压阀后设置一单向阀，这可增加夹紧的可靠性和安全性。先定位后夹紧的顺序动作，由顺序阀来完成。为了使松开工件不受顺序阀影响，使单向阀与顺序阀并联。绘出定位，夹紧系统部分的回路图，如图 2-8（d）所示。（5）行程终点的控制由于机床需加工不通孔，工作部件对终点的位置有一定要求，因此采用死挡铁停留，并可通过压力继电器发出换向信号。1.3.2 绘出液压系统图将各回路图合成，整个机床液压系统原理图就初步绘制了，再检查并加以补充完善，便可绘制出正式的液压系统原理图，如图 1.4 所示。Comment U2: 画在 1号图纸上，要画图框、标题栏、明细栏停工进 快 退停停
11、工进 快 退停停 3028图 1.4 液压系统原理图Comment U3: 和原理图画在同一张1号图纸上1. 电磁铁动作顺序表动作 1DT 2DT 3DT 4DT 5DT 6DT定位 - - - - + +夹紧 - - - - + +工作台快进 + - + - - +工作台工进 + - + - - +死挡铁停留 + - + - - +快退 - + - + - -停止 - - - - - -2 液压元件设计与计算2.1液压泵的计算与选择2.1.1确定泵的规格（1）计算液压缸的流量和压力所选 HY40A-I型液压动力滑台上所配置的油缸尺寸如下：油缸内径 D=100mm,活塞杆直径 d=70mm，活塞行程 L=400mm，油缸具体结构尺寸见油缸装配图和主要部分的零件图（图 2-10图 2-14） 。快速运动所需流量：Q= ,vAS2Q= 。,min)/(2.190574)(42ldD工进时液压缸的压力，取外负载较大的左滑台缸进行计算：= ,1p21A式中， 为液压缸大腔（无杆腔）面积， 为小腔（有杆腔）面积， =2 ；1 21A2为液压缸进油腔压力； 为液压缸回油腔压力（由背压阀调整决定 ，一般为1p2，组合机床取 ） ，现取 = ，则液压Pa550Pa510832pPa506缸的压力：
