半自动液压专用铣床液压系统的设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 毕业设计 (论文 ) 题目 :半自动液压专用 铣床液压系统的设计 设计任务书 一、 机床对液压传动系统的具体参数要求 液压缸 名称 负载力 （ N） 移动件 重力（ N） （速度 M/ 行程（ 启动时间（ S） 定位夹紧缸运动时间 （ S） 快进 工进 快退 定位液 压缸 200 20 10 1 夹紧液 压缸 4000 40 15 1 进给液 压缸 2000 1500 6 快进 工进 300 80 二 设计一台用成型铣刀在工件上加工出成型面的液压专用铣床，要求机床工作台一次可安装两只工件，并能同时加工。 机床工作循环为：手工上料 按电钮 自动定位夹紧 工作台快进 铣削进给 工作台快退 夹具松开 手工卸料。 摘 要 本次毕业设计的是半自动液压专用铣床的液压设计，专用铣床是根据工件加工需要，以液压传动为基础， 配以少量专用部件组成的一种机床。在生产中液压专用铣床有着较大实用性，可以以液压传动的大小产生不同性质的铣床。此次设计主要是将自己所学的知识结合辅助材料运用到设计中，尤其是一些计算、绘图等细小方面。在设计过程中最主要的是图纸的绘制，这不仅可以清楚的将所设计的内容完整的显示出来，还能看出所学知识是否已完全掌握了。 整个主要设计过程分成六个部分：参数的选择、方案的制定、图卡的编制、专用铣床的设计、液压系统的设计以及最后有关的验算。主体部分基本在图的编制和液压系统的设计两部分中完成的。 工序分为：手工上料 按电钮 自动定位夹紧 工作台快进 铣削进给 工作台快退 夹具松开 手工卸料。 关键词 ： 铣 削进给，液压 传动 ，夹具 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 目 录 第一章、绪论 第二章、液压系统的设计 液压系统的设计与计算 绘制液压系统草图 确定液压泵规格和电动机功率及型号 定各类控制阀 第三章 、液压缸及液压装置的结构设计 定液压缸的结构形式 算液压缸主要零件的强度和钢度 第四章、 管路系统压力损失的计算 第五章、 系统热平衡计算与油箱容积的计算 第六章、结论 致谢 参考文献 附录 附录 A 液压元件的规格 附录 B 液压系统图 第一章 绪论 计目的 毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识，独立解决机床设计问题的能力的一个重要的实践性教学环节。 因此，通过设计应达到下述目的。 计的基本方法 步骤 ,巩固 深化和扩大所学的知识 ,培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力。 构设计，零件计算，编写说明书。绘制部件总装图（展开图，装配图）和零件工作图等方面的基本训练及基本技能。 格、手册和资料的应用。 计内容及要求 床类型及动作循环要求 ： 设计一台用成型铣刀在工件上加工出成型面的夜压专用铣床，要求机床工作台一次可安装两只工件，并能同时加工。 机床工作循环为：手工上料 按电 钮 自动定位夹紧 工作台快进 铣削进给 工作台快退 夹具松开 手工卸料。 床对液压传动系统的具体参数要求 液压系统参数 图 液压缸 名称 负载力 （ N） 移动件 重力（ N） （速度 M/ 行程（ 启动 时间（ S） 定位夹紧缸运动时间（ S） 快进 工进 快退 定位液 压缸 200 20 10 1 夹紧液 压缸 4000 40 15 1 进给液 压缸 2000 1500 6 快进 工进 300 80 工作台采用半导轨，导轨面的静摩擦系数 f=f= 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第二章 设计步骤 压系统的设计与计算 析工况及设计要求 ,绘制液压系统草图 机床工况由题可知为 : 定位液压缸 夹紧液压缸 工作台进给液压缸 定 位 夹 松 快进 工进 拔销 紧 开 按设计要求希望系统结构简单 ,工作可靠 ,估计到系统的功率不会很大 ,且连续工作 ,所以决定采用单个定量 泵 、非卸荷式供油系统 故采用回油节流调速的方法 ,为了提高夹紧缸的稳定性与可靠性 ,夹紧系统采用单向阀与蓄能器的保压回路 ,并能不用减压阀 ,使夹紧油源压力与系统的调节一致 ,以减少液压元件的数量 ,简化系统结构 ,定位后通过行 程开控制二位四通电磁阀通点工作控制夹紧缸工作 ,并采用压力继电器 ,发讯使工作台液压工作以简化电气发讯与控制系统 ,提高系统的可靠性 . 综合上面考虑 ,可绘制出液压系统图 . (见附页 ) 压缸的负载计算 : (1)定位液压缸 已知负载力 R=200N (惯性力与摩擦力可以忽略不计 ) (2)夹紧液压缸 已知负载力 R=4000N (惯性力与摩擦力可以忽略不计 ) (3)工作台液压缸 有效负载力 R=200N (已知 ) 惯性力 Rm=500/(6/60等加速处理 ) 摩擦力由液压缸的密封阻力与滑台运动的摩擦力组成 ,当密阻力按 5%有效作用力估算时 ,总的摩擦阻力 : c=000+500=4000N 故负载力 : R=m+000+00= 确定系统的工作压力 因为夹紧液压缸的作用很大 ,所以可以按其工作负载来选定系统的压力 由设计参考资料可以初定系统的压力为 1使液压缸体积紧凑 ,可以取系统的压力为 确 定夜压缸的几何参数 (1) 定位液压缸 的 D= 30 1 0 04/4 61 考虑到液压缸的结构与制造的方便性 ,以及插销的结构尺寸等因素 ,参考手册 =32mm,d=162)夹紧液压缸 D= 0004/4 61 实取 D=63 d=323)进给液压缸 因采用双出杆液压缸 ,所以 D = 221(/4 按工作压力 ,可以选杆径 d= D= )(21 一般可取背压 低压系统而言 ),代入上式有 : D= ( 取进给液压缸系列化的标准尺寸为 :D=63 d=20定液压泵规格和电动机功率及型号 定液压泵规格 (a)确定理论流量 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 定位液压缸最大的流量 : 1v= 4 L/ t=4 10 103 /1=106 s=夹紧液压缸最大流量 1v= 4 L/ t=4 15 103 /1=105 s=为有两个夹紧缸同时工作，所以 =2 给液压缸最大流量 2v= v= 6=s=1008L/ b）确定液压泵流量 由于定位 ,夹紧 ,进给液压缸是分时工作的 ,所以其中液压缸的最大流量既是系统的最大理论流量 ,另外考虑到泄漏和益流阀的益流流量 , 现取 计算则有 : Q 泵 =用低压齿轮泵 ,则可选取 其额定流量为 25L/定转速为 s(1450r/(C)确定电动机功率及型号 电动机功 率 N=12 =25 25/612 齿轮泵技术规格 ,查得驱动电动机功率为 取电动机功率略大一点的交流电机 动机型号为 22 4额定功率为 速为 1450r/ 确定油液的压力 (a)定位缸油液的压力 已知 F=200N D=32d=16Q= :为 F = = = 1 所以 105 b)夹紧缸油液的压力 已知 F=4000N D=63d=32Q= :为 F = = = 1 所以 106 系统工作压力为 泵额定最高压力为 以可以选取额定压力大于或等于 起流量按实际情况分别选取 . 目前 ,中低压系统的液压元件 ,多按 所以可以选取 . 溢流阀的型号为 : 34进二位二通电磁阀型号 Q 10B;背压阀型号为 :B - 25夹紧系统的最大流量为 以可以选取 . 单向阀型号为 I 10B;换向阀型号 243向顺序阀型号为 蓄能器供油量仅作定位夹紧系统在工作台快进 ,工进 与快退时 ,补充泄漏和保持压力之用 ,其补油量极其有限 ,所以可以按各种最小的规格选取，现取 N Q 0 型胶囊式蓄能器，当 P=15%时，其有效补油体积为 V=油器可选用型号为 25 - 180过滤精度为 180力表可选用 Y 60 型量程 选用量程较高的压力表可以避免在系统有压力冲击时经常损坏 ,但量程选得过大会使观察和调整的精度降低 . 管道通径与材料 :阀类一径选定 ,管道的通径基本上已经决定 ,既管道的通径同于阀 类进出油口的通径 ,只有在有特殊需要时才按管内平均要求计算管道通径 . 按标准 : (1) 通径 25L/ 选用通径的管道 10L/ 选用通径的管道 为便于安装 ,可以采取紫铜管 ,扩口接头安装方式 . (2) 壁厚 按强度公式有 : 其中 ,紫铜的 =250安全起见 ,可取 P= 12 12/2 25 = 8 8/2 25 =以可取 12,壁厚 1 8,壁厚 虑到扩口处管子的强度 ,壁厚可以略有增加，一般按常用紫铜管的规格选取即可 (对低压系统而言 ),对高压系统必须进行计算。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 定油箱容积与结构 因为是低压系统 ,油箱容积按经验公式计算 : 油箱容积 V= ( )Q 现取 V= = = 100L 结构可以采用 开式，分力， 电动机垂直安置式标准油箱。 该系统为一般金属切削机床液压传动 ,所以在环境温度为 之间时 ,一般可选用号或号机械油。 冷天气用号机械油，热天气用号机械油。 第三章 液压缸及液压装置的结构设计 定液压缸的结构形式 液压缸的结构形式是指他的类型 ,安装方法 ,密封形式 ,缓冲结构 ,排气等 . 定位与夹紧液压缸均采用单出杆 ,缸体固定形式 ,为减少缸体与活塞体积 ,简化结构 ,采用“ ” 型密封圈 ;由于行程很短 ,运动部件质量很小 ,速度也不大 ,不必考虑缓冲结构 ;排气螺塞也可以由油塞接头来代替 . 工作台液压缸采用装配活塞 ,双出杆 ,缸体固定 定形式 ,采用双出杆可以使活塞杆在工作时处于受拉伸应力状态 ,有利于提高活塞杆的稳定性 ,并且可以减小活塞杆的直径 ,活塞上才用单个“ ” 型密封圈 ,另外 ,由于工作材料为铸铁 ,加工时粉尘及小片状或针状的铁销较多 ,所以有加上了一个防尘圈 ,夹紧液压缸的的防尘圈也是鉴于同样原因安放的 . 由于机床工作台作直线进给运动 ,在运动方向上没有严格的定位要求（这一点与一般钻销动头液压缸的要求有所区别），不必采用机构。快退事，可以采用电气行程开关预先发讯，使三位四通换向阀切至中位，工作台停住，避免刚性冲击；排气也采用松开油管进油螺塞的方 法进行，而不设专门的放弃螺塞。 算液压缸主要零件的强度和钢度 定位夹紧油缸的内油和长度较小，一般可以按厚壁筒强度计算公式来估计必须的厚壁，有公式： = / （ . 3 0 . 4 P 当额定压力 ,取 钢 = b/n=4500/6=7505p = 150% = 150% = 钢 ,夹紧液压缸的直径 定 ( . 72 夹 ( . 42要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 工作台液压缸壁厚用薄壁筒计算公式来求 : 工 = 75 = 以上计算可以看出 ,对与小型底压 ( D 100 液压缸按强度条件计算出来的缸壁厚度尺寸是很小的 ,因此 ,在设计这 类液压钢事 ,可以先不计算 ,而直接按机械结构尺寸的需要 ,主要是缸体与缸盖的连接出的尺寸 ,及考虑到缸体缸度所需的基本厚度尺寸 ,直接设计制图 ,然后进行强度校核 均可满足强度要求 壁的强度估算是必要的这样可以避免结构设计图的返工和修改。 对于缸盖，活塞杆联接件，鉴于与上相同的原因，强度计算一般可以放在结构设计后的强度校核中进行。 成液压缸的结构设计和部分零件图 。 液压缸的活塞宽度 ，一般可取 b 同时应该考虑密封圈安装时的必要几何尺寸 ,缸盖应该考虑到进油及加工工艺要求 ,缸体连接处应考虑必要的导向与支撑的结构尺寸。 小型定位， 夹紧传动液压缸与传动液压缸在结构与安装方法上不尽相同 ,总之要使结构设计达到结构简单、工艺性好、安装方便、取材便利、强度足够、要求输出力、位移和功率 ,也要能达到设计要求。 根据上述液压缸的结构特点及内径、杆径、行程等要求，液压缸的结构设计 （如图 A 1）。 第四章 管路系统压力损失的计算 由于定位、夹紧、回路在夹紧后的流量几乎为零，即管路系统的压力损失，主要应在工作台液压缸回路中进行计算。 按 快进时，最大流量来估计压力损失 考虑 (因泵的额定流量Q=25L/ 总压力损失 p= 其中 : 损失之和 一般 ,简单的低压金属切削机床液压系统中 p 值可取 (。 压力阀调整压力的确定 : 于系统压力在初步设计时一般取泵的额定压力的 50% 70%目的是为了延长泵的寿命 或减少噪音。所以泵源总有一定的压力储备，系统的调整压力可在试车阶段进一步调节。 顺序阀的控制压力可以选择为先动液压缸最大起动压值的 150% 200%，而必须比系统调整压力低，顺序阀的控制压力可调节为 压力蓄电器发讯时压力必须比系统额定压力值稍小一些 ，可调节 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第五章 系统热平衡计算与油箱容积的计算 系统发热量可以由功能守恒平均有效功率的概念，本设计中定位夹紧液压泵功率很小，所以略去不计。 第六章 毕业设计总结 通过此次毕业设计，使自己有了更深层次地了解了设计液压系统时的一些方法及过程以及绘制有关零件时应注意的一些细小环节。本次设计不算太好，只可以说大致完成了指导老师所提出的要求，毕竟在设计过程中对一些参数的选择上还存在一些不太全面、不合理的选择（选择的参数有些太靠近极限）。在今后遇到类似的情况将重点对待参数