M1432型万能外圆磨床液压系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 在全面研究了磨床结构、工作原理的基础上，综合对液压系统的整体尺寸进行了对磨床的总体布局和液压系统的设计。 万能外圆磨床主要磨削圆柱形或圆锥形（包括阶梯）的外表面和内孔，精度可以达到 1 ，表面光洁度达 10 。对液压系统有着更高、更复杂的要求。工作操作的自动往复运动，快速进退磨头、尾架、伸缩式液压动作和必要的联锁系统。 液压技术自 18 世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，已有 300年的历史了，但其真正的发展只是在第二次世界大战后 50余年的时间内，战后液压技术迅速向民用工业，在机床 ，工程机械，农业机械，汽车等行业中逐步推广。本世纪 60 年代以来，随着原子能，空间技术，计算机技术的发展，液压技术得到了很大的发展，并渗透到各个工业领域中去。当前液压技术正向高压，高速，大功率，高效，低噪音，经久耐用，高度集成化的方向发展。随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到了广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。本文主要研究的是液压传动系统，液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工 作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。本液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体积小、重量轻、成本低、效率高、机构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普通设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、 液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计 此系统在结构上采用了将开停阀、先导阀、换向阀、节流阀、抖动缸等组合一体的操纵箱。这样的设计结构紧凑、减短了使用管路、易于操作，又便于制造和装配修理。操纵箱属行程制动换向回路，具有较高的换向位置精度，换向平稳性。而且使用活塞杆固定式双杆液压缸，还对液压系统的回路做了进一步的设计和改进。 关键词 : 磨床 ; 液压缸： 万能型外圆磨床 ; 液压系统； 操纵箱 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n a of of on of of on of of of 1432 or a -2 8- a 8th s 00 of 0 I, to in 960s, of as 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 in of of of be of to of to is of s in to an in of to be as of in s is of in to of is to of a of in is on to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in of a of to to to of of on 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一章 绪论 . 1 能外圆磨床的背景和目标的重要性 . 1 景 . 1 种磨床的比较分类 . 1 的和意义 . 2 床现状，发展趋势及重要研究成果 . 2 床现状和发展趋势 . 2 于磨床设计的研究方法研究思路 . 3 期成果和重要意义 . 4 压系统最终实现目标 . 4 输系统具有必要的联锁行动 . 4 第二章 机床总体方案的确定 . 5 体设计 . 5 要技术指标的设计 . 5 床的结构设计 . 5 床的主要技术性能 . 7 体尺寸布局设计纵向尺寸关系图的确定与绘制 . 8 定纵向尺寸的基准线 . 8 定砂轮对称中心线位置 1l . 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定工作台对称中心线位置 . 9 定上、下工作台的长度 . 9 定油压筒用活塞杆的固定形式和长度 . 10 定齿条长度及齿轮位置 . 10 向尺寸关系图的确定与绘制 . 11 向尺寸基准线的确定 . 11 定上、下工作台厚度和宽度 . 11 定头、尾架顶尖中心至床身面的高度 . 13 定横进给机构手轮中心的高度 3H . 13 定油压套中心位置 8B . 13 定工作台回转中心位置 9B . 13 定后床身有关的几个尺寸 . 14 定最大最小极限位置 . 14 定砂轮架横向行程长度 . 15 定滑鞍长度 L 滑鞍 . 16 第三章 能外圆磨床液压系统 . 17 计步骤 . 17 压系统的整体布局和工作原理 . 17 作台往复运动 . 17 轮架快速进退 . 19 架顶尖的液动夹紧 . 19 压系统 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 压油路 . 19 头快速撤回 . 21 压夹紧尾座，顶尖 . 21 压系统换向机构及其性能 . 22 用先导阀 . 22 换向阀分段变速移动 . 22 先导阀快跳 . 23 点液压系统 . 23 压系统的计算 . 23 算工作台的负载 . 24 择油缸的工作压力 1p 和确定油泵的供油压力 p . 25 算工作台油缸直径 D . 26 算各油缸的流量和油泵流量 . 26 算油泵的电动机功率 . 27 算油管内径 . 27 池的容积计算 . 27 压元件的选择 . 28 压泵的选择 . 28 类元件的选择 . 29 力损失及调定压力校核的确定 . 31 统的发热与温升 . 33 第四章 工作台液压操纵箱及液压缸的设计 . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 作台功能的液压系统 . 34 作台系统的工作原理 . 34 统控制箱的特点 . 35 压缸的结构 . 35 压缸的组成 . 36 结论 . 40 参考文献 . 41 致谢 . 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪论 能外圆磨床的背景和目标的重要性 景 磨床可以加工硬质合金，高硬度材料和其他高速钢，淬火钢等，加工的材料可以是玻璃，陶瓷等脆弱材料，它能够以高精确度和表面粗糙度小的高要求进行加工，在十八世纪初，英国，德国和美国第一次创造出使用天然磨料砂轮的磨床。这些磨床被定义为在已有机床基础上改进的的车床，虽然他们的结构较为简单，易操作，但要求操作工人有更好的加工技能才能加工出精密的工件。 1876 年巴黎世博会上第一次展出了由美国夏普公司研制的万能外圆磨床 ，它具有现代机械化生产的第一个本质特征。它安装在工作台往复工件的车头和车尾，箱床能够提高磨床的刚度和内圆磨削附件的加工精度。 1883 年，公司提出设计一款安装在立柱上的磨头，由此推动了磨床多方向的发展。 1900 年以后，由于磨床技术的发展和各种液压传动装置的应用，磨床的发展有了很大的进步。随着现代工业的发展，特别是在汽车行业，各种类型的重型车床相继问世。在 20 世纪初，设计人员已经开发出了多种新型磨床，曲轴磨床，凸轮轴磨床和磁盘加载活塞环磨床等。 1920 年，无心磨床，双端面磨床 ,导轨磨床和超精加工机床都取得极大的发展 ; 1950 年生产出了可用于高精度外圆镜面磨床，二十世纪 60 年代后期又研发出了轮速可达 80 米 /秒的高速轧机和切削深度极大的机床。 1970 年，采用数字微处理器控制和硬盘驱动器的自适应控制技术已经得到了广泛的应用，这对各种磨床的发展起到了推动作用，让各形式精度零件的加工成为可能。 种磨床的比较分类 磨削机床可分为外圆磨床，内圆磨床，平面磨床，无心磨床，工具磨床。外圆磨床近来已越来越广泛的被应用，它可以处理各种圆柱和肩面铣刀的锥形外表面。万能外圆磨床还带有内圆磨削附件可 以磨大锥锥孔的内部和外部。但自动化外圆磨床程度较低只适用于小批量的生产和检修工作。平面磨床只适用于单件，小批量生产。一般工件用夹盘夹紧，或通过电磁电磁吸力固定，然后用车轮圆周面对工件表面进行磨削。通常它指的是磨床无心机圆筒磨削到夹紧工件或在不脱离上述的定心支撑，从而使外买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 围工件的外表面定位，所述工件位于所述滚轮导向件之间，托盘由轧机的高生产率支持，容易实现自动化，多用途批量生产。 刀具磨具专用于生产磨床刀具，刃磨万能工具磨床，钻床粉碎机刀片，拉刀磨床，曲线磨床等工具，用于机床厂工具车间。 砂带研磨机快速运动 ，工件由夹盘支承，效率速率比外磨床更高，功率消耗仅是其他车床中的一少部分，主要用于处理大型供热和难加工的材料以及大量生产的扁平部件。专门磨床磨削某种类型的专门部件，如曲轴，凸轮轴，花键轴导轨，叶片，滚柱轴承和螺纹等齿轮磨床。除了这些种类，还有，铣床，磨床，坐标磨床和其他类型的磨床。头架和安装在桌子上的尾座，可用于操作台的往复纵向运动。被分为两层，一层调整圆锥形表面磨削的角度。配备高速旋转滚轮滚轮架将视为进给运动。一层是固定台不移动，但对于纵向往复运动和横向进给运动的滚轮架。一般外圆磨床的磨削精度不大于 3 微米 的圆度，表面粗糙度 米 ;高精度外圆磨床，分别为 的和意义 磨床是金属切削行业的一个重要分支，面对机械零件对加工精度和表面粗糙度加工要求的不断增长。特别是在汽车，能源，船舶，冶金，军工，航空航天等行业，数控内圆磨床中发挥着越来越大的作用。 床现状，发展趋势及重要研究成果 床现状和发展趋势 随着精密的机械可靠性和耐久性需求的不断上升，并增加了新材料的应用，磨削技术正朝着磨料磨具超硬，微米级的精密和超精密 磨削的发展，亚微米至纳米级发展磨削精度高，高刚性，多轴轧机和自动化方向为树脂粘结砂轮，如超精密金刚石晶粒的研磨磨料可以是作为 4度发展高达 M 大量使用单元的电力手指轮可加速至 400m /秒，但该速度线一般只用于 40秒的当前生产实验室共同车轮速度，从 2m 的精确定位精度的角度来看，重复定位精度 1m 的车已经越来越多，从 60000r / 角度来看 瓦主轴转速， 13 千瓦可达 42000r / 度不是唯一的功能，低功耗也是需要考虑的因素，从上看 刚性似乎已经加工中买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 心 60度材料的加工。北京第二机床厂引进日本先进的技术公司，丰田工机，并采用进口车轮速度可达 60 米 /秒， 控外圆磨床砂轮架的合作生产高刚度轮盘主轴轴承，以提高旋转精度混合使用丰田工机 数控系统可以实现两轴线 X 和 Z 轴的 X， Z， U 和 W 控制除了增加环保要求，传动大多数产品都是完全密封的，套管绝对没有芯片或切削液飞溅的现象。大量的工业清洗机和切削液处理机系统，以反映现代制造业对环保要求越来越高。 于磨床设计的研究方法研究思路 磨床被用来驱动砂轮对被加工工件进行磨削加工，这就必须要求具备一定范围的技术，包括加工的方法，工件的类型，加工面的形状，大小，和加工的其它的功能。因此，该过程可以作为处理功能范围来表示。专用机床，工艺紧密结合，那么相关的功能和普通机床相比，有广泛的技术，功能更强大，特别是在多品种，小批量的生产中发挥着尤为重要的作用。 机床的灵活性，是指其以适应加工设施的变化的能力。包括灵活的空间和时间上灵活掌握。所谓灵活的空间是指在同一时期，机器能适应多品种小批量加工，机器和工具的功能数量，种类繁多的技术，一个运动多种功能的机床。因此要具有非常灵活的工具的空间排列。所谓的柔性结构，它是灵活的时间，在不同的时间参照时，机器的各部分重新组合，以形成新的功能的机床。 刚性会影响加工机器的精度和生产率，因此磨床必须有足够的刚性。包括刚度静态刚度，动态刚度热刚性。 它是能够保证工件一定的加工精度，如机床机器的准确度应具有较高的精度。精密机床中，机器本身的精度，这在无负载条件下，准确度，包括几何精度，精度的运动，传输精度，定位精度和精密的工 作精度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 噪声听力损害人体器官和生理功能，造成声音污染。设计和制造过程中要尽量减少噪音。 用机器能够单位时间处理的工件数表示生产率。帮助单位时间产生更高的效率，更高的生产物。高效地为用户使用机器工件降低加工成本，机器的自动化程度较高 ,其中，生产率越高，稳定性和加工精度更容易适应自动化生产系统的需要。 期成果和重要意义 压系统最终实现目标 实现可在 分钟之间速度的控制，平稳，快速启动制动，扭转精度高。 有轮架快速向前和向后的运动，以避免惯性的影响，磨头牵引控制配备有装置液压缸缓冲。 切入工件或砂轮比宽度稍大，以提高生产率，并改善表面粗糙度，该工作台可用于短距离（ 1,3常往复运动（ 100， 150 次 /分钟）。 输系统具有必要的联锁行动 工作台的液动与手动联锁 以免液动时带动 手轮旋转引起工伤事故。 砂轮架迅速前进时，要确保尾架顶尖不后退，以避免加工时被加工工件脱落。 磨内孔时，为确保砂轮不后退，传动系统中要设置与砂轮架快速后退联锁的机 构，以避免撞坏工件或砂轮。 砂轮架快进时，工件由头架带动下转动，冷却泵启动，砂轮架迅速后退，头架和冷却泵电机停转。从而使 万能外圆磨床更加稳定的工作。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第二章 机床总体方案的确定 体设计 要技术指标的设计 主要技术指标的设计是以设计任务的前提为基础。从各种来源，如不同 的要求和特定产品规划，设计一系列产品，但具体内容几乎是相同的，主要技术指标包括： 括工件的材料，重量，形状与大小。 括种类，批量和生产率。 备的精确度，刚度，热变形与噪声性能要素。 加工空间和主要参数。 括普通电机驱动器，步进马达驱动和伺服电机驱动。 床的结构设计 要用于磨削圆柱与圆锥的外圆和内 孔，还可以磨削阶梯轴的轴肩和端平面。要达到的加工精度和表面粗糙度如表 1所示 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 表 1 万能外圆磨床 (最大磨削长度 1000加工质量 加工方法 表面粗糙度 圆度公差 圆柱度公差 精磨外圆 工件支撑在前 ,后尖上 ,不用心架 ;工件尺寸 :直径 60度500磨外圆 工件装夹在夹盘上 ,不用中心架 ; 工件尺寸 :直径 50度 500磨内孔 工件装夹在夹盘上，不用中心架；工件尺寸：孔径 度 125机的总平面布置 能外圆 如 图 1 所示 ，床身是支撑构件，主要支持工作台，尾架，头架和水平鞍垫， 轮架和等，让它们保持相对于工件的正确位置。 ，工件装夹和工件的旋转驱动器安装。 ：尾座和车头顶部一起支持工件。 ：它由上下两个工作台组成。上工作台可以绕下工作台心轴在水平面调整到某一 确定角度位置，来磨削锥度不同的长圆锥面。在装有头架和尾架的工作台上，它们同工作台一起沿床身导轨作纵向往复运动。 ：支撑并驱动的轮盘主轴的高速旋转。安装在滑鞍 6 机架上，轮子可以在需要短的锥形研磨表面时进行调整，以调节一定的角度位置。 ：支持磨床主轴孔。内圆磨料主轴是由一个单独的马达来驱动。 按进料进给手轮 7，你可以做横向进给机构 6 球运行沿床身导轨垫横向移动。可以使用液压装置，使得球 6 为自动切割的期间能周期的切入。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 12345678图 1 万能外圆磨床外形图 床的主要技术性能 外圆磨床的主要参数为磨削工件的最大直径，本机床可以加工零件最大直径为320圆磨削直径 8圆最大磨削长度 1500孔磨削直径 30孔最大磨削长度 125削工件最大重量 150轮尺寸 40050203 砂轮转速 1670r/架主轴转速 6 级 25,50,80， 112,160,224r/圆砂轮转速 10000r/5000r/工作台纵向移动速度（液压无级调速） 床尺寸与外形（三种规格） 32005005800买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 体尺寸布局设计纵向尺寸关系图的确定与绘制 定纵向尺寸的基准线 画出床身对称中心线（ O O），它是纵向尺寸的基准线如 图 2所示 。 齿条 纵向尺寸图 定砂轮对称中心线位置 1l 由于头架的纵向尺寸多大于尾架的纵向尺寸，因此砂轮的对称中心线位置会偏于床身的对称中心线的右侧，它的偏离值根据头架、尾架纵向尺寸而定。为了保证头架不会伸出床身过多，所以头架处磨内孔要安放夹具，尾架处磨长工件时要安装砂轮修整器，故只取 1 4 3 0 3 1 5 1 1 5l L L 尾头 定1 105l 中： 头架纵向尺寸； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 尾架纵向尺寸。 由图 2 知 1 ()2a o b o L L L 尾顶 尖 头（ 2 得 2 1 ( ) 4 7 92l a o L L L L 尾头 顶 尖 头 （ 2 式中： 头、尾架最大顶尖距 而 0 . 0 7 5 1 0 0 0 7 5 1 0 7 5L L L 顶尖中： L最大磨削长度 L =1000 定工作台对称中心线位置 通常 工作台的对称中心线要放在与床身对称中心线相同的位置 如 图 2 所示 。 定上、下工作台的长度 上工作台的长度要考虑到除了能容纳头、尾架的最大顶尖距和头、尾架的长度以外，它的二端需要有畅流的水槽和压板的弧形边。根据经验计算，后者一般为前者1/10左右。 上工作台长度 0 . 1 ( )L L L L L L L 尾尾上 台 顶 尖 头 顶 尖 头（ 2 1 8 2 0 1 8 2 2 0 0 2 取 2000L 上台样在确定下工作台长度（ L 下台 ）时，需考虑上、下工作台间压板及二头装导轨防护罩的位置，故定 0 . 0 5 0 . 1 5L L L下台 上台 上台买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 （ 2 =2195 确定油压筒用活塞杆的固定形式和长度 工作台最大行程 作 行 程 顶 尖故定 1100L 工作行程定油压筒长度 L L L油 压 筒 工 作 行 程 活 塞（ 2 1185 中： 活塞长度，定为 85 活塞杆的固定在床身上，即活塞杆 固定，如图 2所示 45L 左盖 ： 4 1 1 8 1 2 0 5 . 52l L L L 工 作 行 程 活 塞 盖 （ 2 定 4 1205l 中： 油压筒端盖厚度。 这样床身的长度（ 以基 本确定： 42 2 2 8 5 6L l L 床 支 架 2900L 床中： 活塞杆支架长度。 定齿条长度及齿轮位置 齿条长度 要 大于油压套的工作长度， 以此来 保持小齿轮与齿条不脱开。 82l l l齿 条 工 作 行 程(2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 8 齿式中： 小齿轮节径 齿条的安装位置 应该 以小齿轮的中心为基准。一般小齿轮的中心 要 与手摇台面机构的手轮中心在同一垂直平面内， 依 据油压套的两端行程而定 如图 2 所示 。 向尺寸关系图的确定与绘制 向尺寸基准线的确定 画出床身的 V 形导轨中心线，应用为横向尺寸的基准线，画出机床的平导轨面，来作为高度 尺寸的基准线。根据已经确定的工作台导轨参数 1B 、 2B 、 出导轨（图 3）。 定上、下工作台厚度和宽度 一般取下工作台厚度 : 1 ( 0 . 3 0 . 4 )中心（ 2 上台工作台厚度 : 2 ( 0 . 2 5 0 . 3 5 )中心（ 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 心 + 余 量B1轮 最大D 工 最小D 工 最大D 砂轮 最小 轮 最 大 + D 工 最 大 横向尺寸关系图 当按照表中要求长度选择的厚度，这取决于在表上，只要适当放一些厚，我们需要