组合机床总体设计.doc

如需要整套毕业设计请联系QQ 1416916016全部内容包括图纸，开题报告，外文翻译，PPT，任务书，进度表等，内容完整质量保证目 录第一章 组合机床总体设计11.1组合机床总体方案的制定11.1.1加工零件的分析11.1.2 组合机床的特点21.1.3 组合机床常用的工艺方法能达到的精度及表面粗糙度21.2确定切削用量及选择刀具31.2.1 确定工序间余量31.2.2 选择切削用量31.2.3 选择切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度31.2.4选择刀具51.3组合机床总体设计三图一卡51.3.1工序图51.3.2加工示意图61.3.3 机床联系尺寸图81.3.4机床生产率计算卡10第二章 液压系统设计112.1液压传动及液压系统的简介112.1.1液压传动及其优缺点112.1.2液压系统在组合机床及其自动线中的应用122.2液压系统实现的动作和液压系统的选择132.2.1液压系统实现的动作132.2.2液压系统的选择132.3拟定液压原理图132.3.1根据运动要求拟定基本回路132.3.2液压系统设计14第三章 电气系统153.1机电传动及电气系统的简介153.1.1机电传动的发展153.1.2电气控制系统的发展153.2电气控制系统的设计153.2.1PLC控制系统设计的基本原则153.2.2PLC控制系统设计的步骤163.2.3工作循环的选定16谢 辞17结 论18参考文献19第一章 组合机床总体设计1.1组合机床总体方案的制定1.1.1加工零件的分析本设计的加工零件为柴油机气缸体，其形状如图1-1所示，它是发动机的重要基础零件，属于箱体零件,形状复杂、技术要求高，具有多面、多孔加工的特点。柴油机气缸体的材料为45号钢，HB为197229，长度为275毫米，宽度为318毫米，高度为305毫米。分别加工6个10.2正面孔和12个10.2侧面的通孔。正面10.2孔加工精度要求不高，粗糙度为12.5，长度为32mm，距底面的距离为23mm。侧面10.2孔均布在侧面，与A、B轴的位置度公差为0.4，粗糙度为12.5，位置关系如图1-1所示。 图1-1 加工零件图1.1.2 组合机床的特点组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集成的高效率专用机床。它能够对一种（或多种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度高。与其它机床比较，具有以下特点： （1）组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零部件总量的70%80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 （2）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定，工作可靠，使用和维护方便。 （1）由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因此比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。 （3）在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具，刀具和导向装置，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术要求不高。 （4）当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 （5）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。1.1.3 组合机床常用的工艺方法能达到的精度及表面粗糙度组合机床可完成的工艺有铣平面、车平面、钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、切槽等。用组合机床钻孔精度可达IT10IT11，表面粗糙度RZ50微米；扩孔精度可达IT9IT10，表面粗糙度RZ3.26.3微米，可满足加工本零件的加工要求。对于孔的同轴度，当从两面多轴加工时，孔的同轴度一般为0.05毫米。对于孔的平行度，在组合机床上加工，孔与孔相互之间的平行度以及孔对加工基面的平行度，在1000毫米长度内可达0.020.05毫米。孔的位置精度与夹具、机床的型式和精度有很大的关系。如果在同一工位上，带有悬挂式活动钻模板，对孔进行精加工时，其位置精度可达0.05毫米；在同一工位上钻孔时，位置精度一般可以保持在0.2毫米范围内。综上所述，各精度均能满足本零件的加工要求，故可用组合机床对本零件进行加工，并确定加工顺序为钻孔、扩孔。1.2确定切削用量及选择刀具1.2.1 确定工序间余量查机械制造工艺设计手册可得加工10.2的孔需先钻10的孔，然后进行扩孔工序，就能保证零件所要求的精度和粗糙度。1.2.2 选择切削用量因为采用两个主轴箱进行加工，故分别采取不同的转速和进给量。考虑组合机床加工的特点以及工件材料，从加工工艺和加工成本考虑采用高速钢刀具。为尽量合理利用刀具，充分发挥其性能，并考虑到刀具的使用寿命及零件生产批量的影响，查表确定切削用量如下：（1） 加工通孔：钻孔 v=25米/分，f=0.18毫米/转，扩孔 v=20米/分，f=0.2毫米/转，（2） 加工边孔：钻孔 v=22.5米/分，f=0.15毫米/转，扩孔 v=20米/分，f=0.2毫米/转。1.2.3 选择切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度确定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度是组合机床设计的主要内容。根据选定的切削用量（切削速度V，进给量f），确定切削力是选择动力部件及夹具设计的依据，确定切削扭矩用来确定主轴及其它冲动件的尺寸；确定切削功率用以选择主传动电机功率；确定刀具耐用度用来验证所选刀具是否合理。高速钢钻头钻通孔时的P、M、N、T的值。根据刀具直径和工件、刀具材料，查表选取v公称=25米/分，f=0.18毫米/转。由L/D=58/10=5.8，查表得kv=0.68则v=v公称kv=250.68=17米/分计算硬度HB=229-（229-197）/3=218由公式P=26Df0.8HB0.6得：P=26Df0.8HB0.6=26100.180.82290.6=1716由公式 M=10D1.9f0.8HB0.6 得： M=10D1.9f0.8HB0.6=10101.90.180.82290.6=5238由公式N=Mv/（9740D） 得： N=Mv/（9740D）=523817/（97403.1410）=0.291由公式T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8 得： T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8=938分高速钢钻头扩通孔时的P、M、N、T的值。根据刀具直径和工件、刀具材料，查表选取v公称=20米/分，f=0.2毫米/转。由L/D=58/10.2=5.8,查表得kv=0.7则v=v公称kv=200.7=14米/分计算硬度HB=229-(229-197)/3=218由公式P=26Df0.8HB0.6 得: P=26Df0.8HB0.6=2610.20.20.82290.6=1906由公式M=10D1.9f0.8HB0.6 得： M=10D1.9f0.8HB0.6=1010.21.90.20.82290.6=5820由公式N=Mv/（9740D） 得： N=Mv/（9740D）=582014/（97403.1410.2）=0.261由公式T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8 得： T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8=1523分高速钢钻头钻正面孔时的P、M、N、T的值。根据刀具直径和工件、刀具材料，查表选取v公称=22.5米/分，f=0.15毫米/转。由L/D=32/10=3.2，查表得kv=0.88则v=v公称kv=22.50.88=20米/分计算硬度HB=229-（229-197）/3=218由公式P=26Df0.8HB0.6 得：P=26Df0.8HB0.6=26100.150.82290.6=1481由公式M=10D1.9f0.8HB0.6 得： M=10D1.9f0.8HB0.6=10101.90.150.82290.6=4523由公式N=Mv/（9740D） 得： N=Mv/（9740D）=452317/（97403.1410）=0.294由公式T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8 得： T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8=599分高速钢钻头扩正面孔时的P、M、N、T的值。根据刀具直径和工件、刀具材料，查表选取v公称=20米/分，f=0.2毫米/转。由L/D=32/10.2=3.2,查表得kv=0.9则v=v公称kv=200.9=18米/分计算硬度HB=229-(229-197)/3=218由公式P=26Df0.8HB0.6 得: P=26Df0.8HB0.6=2610.20.20.82290.6=1906由公式M=10D1.9f0.8HB0.6 得： M=10D1.9f0.8HB0.6=1010.21.90.20.82290.6=5820由公式 N=Mv/（9740D） 得： N=Mv/（9740D）=582018/（97403.1410.2）=0.336由公式T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8 得： T=（9600D0.25/（vf0.55HB1.3)8=203分1.2.4选择刀具钻孔时为了使工件可靠，结构简单，刃磨容易选择标准刀具，因此采用GB/T1438莫氏锥柄麻花钻。扩孔时，由于加工精度等加工要求不高，同样采用GB/T1438莫氏锥柄麻花钻。1.3组合机床总体设计三图一卡1.3.1工序图被加工零件工序图是根据选定 的工艺方案，表示一台组合机床或自动线完成的工艺内容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、加工用定位基准、夹压部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情况的图纸。它不能用用户提供的产品图纸替代，而须在原零件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的。它是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要技术文件。图上应表示出：1 被加工灵机的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。尤其是当须要设置中间导向套时，应表示出零件内部的筋、壁布置及有关机构的形状及尺寸。以便检验工件、夹具、刀具是否发生干涉。2 加工用定位基准、夹压部位及夹压方向。以便一次进行夹具的定位支承（包括辅助定位支承）、限位、加紧、导向系统的设计。3 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求（主要指定位基准）。4 必要的文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。绘制被加工零件工序图的注意事项1 为了使被加工零件工序图清晰明了，一定要突出本机床的加工内容。2 加工部位的位置尺寸应由定位基准注起。3 应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。1.3.2加工示意图零件加工的工艺方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具、辅具的布置情况以及工件、夹具、刀具等机床个部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。其内容为： （1）.应反映机床的加工方法，加工条件及加工过程。 （2）.根据加工部件特点及加工要求，决定刀具类型、数量、结构、尺寸（直径和长度），包括镗削加工时决定镗杆直径和长度。 （3）.决定主轴的结构类型，规格尺寸及外伸长度。 （4）.选择标准或设计专用的接杆、浮动卡透、导向装置、攻丝靠模装置、刀杆托架等，并决定他们的机构参数及尺寸。 （5）.标明主轴、接杆（卡头）、夹具（导向）与工件之间的联系尺寸、配合及精度。 （6）.根据机床要求的生产率及刀具材料特点等，合理确定并标注个主轴的切削用量。 （7）.决定机床动力部件的工作行程及工作循环。加工示意图的绘制顺序是：先按比例用细实线绘出工件加工部位和局部结构的展开图。加工表面用粗实线画。为简化设计，相同加工部件的加工示意图（指对同一规格的孔加工，所用刀具、导向、主轴、接杆的的规格尺寸、精度完全相同），允许只表示其中之一，亦即同一主轴箱上结构尺寸相同的主轴可只画一根。但必须在主轴上标注轴号（与工件孔号相对应）。当轴数较多时，可采用缩小比例，用细实线画出工件加工部位简图（向视图）并标注孔号，以便设计和调整机床。一般情况下，在加工示意图上，主轴分布可不可按真实距离绘制。当被加工孔间距很小或需设置径向结构尺寸较大的导向装置时，相邻主轴必须严格按比例绘制，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向是否干涉。主轴应从主轴箱端面画起。刀具话加工中了位置（攻丝加工则应画开始位置）。标准的通用结构只画外轮廓，并加注规格代号，对一些专用结构，为显示其结构而必须剖视，并标注尺寸、精度及配合。1. 钻孔加工示意图1) 刀具选择 钻孔刀具选择标准的d=10莫氏锥柄加长麻花钻,莫氏锥号为1。2) 导向的选择 在组合机床上加工孔，除用刚性主轴方案外，工件的尺寸、位置精度主要取决于夹具导向。此处选用固定式导向，采用导向元件引导刀具进入正确的加工位置，并在加工过程中保证各刀具相互间的正确位置和提高刀具系统的支撑刚性，从而保证零件上孔的尺寸精度和位置精度。固定式导向的允许线速度为V20米/分，应用于小直径孔加工，此处选用钻孔V=17米/分。根据设计手册选用导向的主要参数可换导套T0249-25，导套长度为46mm，钻模板厚度为35mm，压套螺钉T0249-43为M10。中间套外径为35mm。钻套孔公差为G7，钻套与中间套配合为H7/g6，中间套与钻模板配合为H7/js6。3) 初定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆 根据切削扭矩M为4523Nmm以及主轴箱最大允许扭转角为1/2度/米，可以确定主轴轴径d为20mm，以此可选定主轴外伸端尺寸D/d为115mm，接杆莫氏圆锥号为1，符合刀具的选择。通用的标准接杆其规格尺寸随接杆号不同而异，选择接杆主要是决定其号数，应根据尾部结构（莫氏锥号）和主轴外伸部分的内孔直径而定，由刀具的莫氏锥号为2号主轴外伸部分的内孔直径d为20确定接杆号为20确定接杆号为2-215T0635-01。4) 确定动力部件的工作循环及工作行程钻孔工作循环包括快进、工进和快退的动作。工件的工作进给长度等于工件加工部位长度L与刀具切入长度l之和，切入长度l根据工件端面的误差情况选择10mm，则工件的工作进给长度为42+10=52mm。工件的快退长度等于快进与工进长度之和，快速行程的长度仅保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件的装卸，而且对此转塔动力头组合机床，快退行程长度必须保证刀具、托盘、钻模板都退离转塔头可能碰到的范围。初定快退行程为152mm，则快进行程长度为100mm。2. 扩孔加工示意图1）刀具选择 扩孔刀具选择标准的d=10莫氏锥柄加长麻花钻,莫氏锥号为1。2）导向的选择 在组合机床上加工孔，除用刚性主轴方案外，工件的尺寸、位置精度主要取决于夹具导向。此处选用固定式导向，采用导向元件引导刀具进入正确的加工位置，并在加工过程中保证各刀具相互间的正确位置和提高刀具系统的支撑刚性，从而保证零件上孔的尺寸精度和位置精度。固定式导向的允许线速度为V20米/分，应用于小直径孔加工，此处选用扩孔V=20米/分。根据设计手册选用导向的主要参数可换导套T0249-25，导套长度为46mm，钻模板厚度为35mm，压套螺钉T0249-43为M10。中间套外径为35mm。钻套孔公差为G7，钻套与中间套配合为H7/g6，中间套与钻模板配合为H7/js6。3）初定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆 根据切削扭矩M为5420Nmm以及主轴箱最大允许扭转角为1/2度/米，可以确定主轴轴径d为20mm，以此可选定主轴外伸端尺寸D/d为115mm，接杆莫氏圆锥号为1，符合刀具的选择。通用的标准接杆其规格尺寸随接杆号不同而异，选择接杆主要是决定其号数，应根据尾部结构（莫氏锥号）和主轴外伸部分的内孔直径而定，由刀具的莫氏锥号为2号主轴外伸部分的内孔直径d为20确定接杆号为20确定接杆号为2-215T0635-01。4）确定动力部件的工作循环及工作行程钻孔工作循环包括快进、工进和快退的动作。工件的工作进给长度等于工件加工部位长度L与刀具切入长度l之和，切入长度l根据工件端面的误差情况选择10mm，则工件的工作进给长度为42+10=52mm。工件的快退长度等于快进与工进长度之和，快速行程的长度仅保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件的装卸，而且对此转塔动力头组合机床，快退行程长度必须保证刀具、托盘、钻模板都退离转塔头可能碰到的范围。初定快退行程为152mm，则快进行程长度为100mm。1.3.3 机床联系尺寸图 1.联系尺寸图的作用及内容一般来说，组合机床是由标准的通用部件动力滑台，动力箱，各种工艺切削头，侧底座，立柱，立柱底座及中间底座加上专用部件主轴箱，刀，辅助系统，夹具，液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以检验机床各部件相对位置尺寸及尺寸联系是否满足加工要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展主轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也看成是简化的机床总图，它表示机床的配置类型及总体布局。本次设计的组合机床联系尺寸图的主要内容如下：1 以主视图、俯视图及左视图按1：8的比例画出机床各主要组成部件的外形轮廓及相关位置，表明机床的配置型式及总体布局，主视图的选择与机床实际加工状态一致。2 图上尽量减少不必要的尺寸，但反映各部件的联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的极限位置尺寸完整齐全。各部件的详细结构不画出，可在具体设计部件时完成。3 为便于开展部件设计，联系尺寸图上标注通用部件的规格代号，并标明机床部件的分组情况及总行程。2. 选择动力部件组合机床的动力部件是配置组合机床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱、各种工艺切削头及实现进给运动的动力滑台。在一台组合机床上究竟选用哪种动力部件，应当根据具体加工工艺方案及机床配置型式要求，制造及使用条件等因素全面考虑，以使所设计机床既具有合理先进的工艺技术水平，又具有良好的经济效益。在本组合机床设计中根据加工中最高切削功率及最大进给力为以及工进速度选择1LZY502转塔动力头以及HY50B型液压滑台。HY50B型液压滑台台面长为1000mm，台面宽为500mm，滑台及滑座高为360mm，因钻、扩孔时采用导向装置，故导轨用“矩矩”形式即可。滑座长为1670mm,快速行程速度为6.3米/分，工进速度为10-350mm/min，与其配套的侧底座为CC50，高度为560mm，长度为1780mm,宽度700mm。根据1LZY502转塔头的安装高度为400mm，宽度为630mm配置主轴箱连接面尺寸为HB=630400mm，卧式主轴箱厚度为325mm。机床装料高度H是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离。根据侧底座高度与滑台，滑座和输出轴轴线距滑台台面距离得机床装料高度H为560+360+245=1165mm。中间底座的高度与侧底座相同，h=560mm，宽度也与侧底座一致为700mm。中间座长度方向上的尺寸确定按L=(L1左+L1右+2L2+L3)2（l1+l2+l3）。其中L2为主轴箱厚度为325mm，L3为工件沿机床长度方向上的尺寸为2146mm，l1为机床长度方向上主轴箱与动力滑台的重合长度为250mm。所以据此可得L=2820。根据中间底座尺寸初定夹具底座轮廓尺寸高为350mm，长度为1820mm，宽为600mm。此时夹具底座相对中间底座的安装位置之间距离为a为500mm，可以满足回收冷却液和排屑的要求。1.3.4机床生产率计算卡根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快速及工进度等，及可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。经过相关的计算，机床的各项数据都满足加工需求，具体如机床生产率计算卡所示。第二章 液压系统设计2.1液压传动及液压系统的简介2.1.1液压传动及其优缺点液压装置中的油泵将电动机或其它发动机的机械能转变成工作油的流体能量（主要是压力能），给于工作油的流体能量具有压力、流量、方向三个基本参数，这些参数可用控制阀所定的目的进行调整，然后再借助适当的执行机构（油缸或马达），重新变成直线运动或回转运动的机械能。这种动力变换和传递的过程主要是以液压油为介质，故称为液压传动。1、 液压传动的主要优点：1. 易于在很大范围内实现无级调速；2. 易于实现低速大扭矩运动；3. 易于实现过载保护；4. 可以实现远距离控制；5. 可以很方便地实现频繁的往复运动；6. 同样的功率，与机械传动相比，液压传动装置的尺寸小、重量轻、动作快、惯性小；7. 由于机件在油里运动，可自动润滑，所以使用寿命长；8. 与机械、电气和气动元件配合，可以实现动作自动化；9. 液压元件可以实现标准化、系列化、通用化，便于液压传动装置的设计、制造、维修和推广。2、 液压传动的主要缺点：1. 难于避免的泄漏；2. 由于油的粘度随温度而变化，造成工作机构运动的不稳定，故难于实现定比传动；3. 液压系统因渗入空气，工作中常会出现很多不正常的现象，如噪音、震动和爬行等；4. 液压系统出现故障时不易查找原因，但一经查出，易于排除；5. 液压零件的加工质量要求高。2.1.2液压系统在组合机床及其自动线中的应用液压系统由动力元件、控制元件、执行元件和辅助元件组成。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从而对外做功。 液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性，使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。 除了上述的元件以外，液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。前面已经谈到了液压传动的一系列优点，目前液压传动在组合机床及组合机床自动线中也得到广泛推广应用。液压传动较机械传动易于获得较大的进给力，因而能适应组合机床多刀加工的要求。在组合机床及其自动线中，液压传动主要可实现下述动作：1 动力部件的进给运动，可借助于电气挡铁或液压挡铁实现各种形式的工作循环；2 工件的定位、加紧以及在自动线中的工件的传输（包括提升、下降、输送、转位、翻转等）。3 加工后的自动检查、排屑以及润滑；4 移动工作台的移动和加紧，回转工作台和回转鼓轮的转位、定位、加紧；5 机械手运动的控制；6 立式和倾斜式组合机床的液压平衡。2.2液压系统实现的动作和液压系统的选择2.2.1液压系统实现的动作本次设计的钻孔扩孔组合机床需要实现的动作为支撑架的升降，工件的定位和加紧，动力滑台的进给，转塔头的转位。其中转塔头的转位的实现需要牙嵌离合器的脱开，动力头的抬起，初定位销的脱销，动力头转位，初定位销的定位，动力头的加紧，牙嵌离合器的啮合这一系列动作才能完成。2.2.2液压系统的选择本组合机床液压系统设计采用叠加阀组成的液压系统。叠加阀的基本特点是：一个液压系统的元件与元件之间直接叠加起来，实现无管连接组成的小阀组，这样叠加为纵向叠加，在集中控制的系统中，把每个系统已叠加起的阀组通过多联基础板，再次叠加起来组成大阀组，这样叠加是横向叠加。每个阀组的元件数量可根据系统的需要而定，叠加的方式可使液压控制系统结构紧凑，体积小，重量轻，使液压传动装置的配置形式很灵活，并使机床的调整、维修、故障排除更方便。2.3拟定液压原理图2.3.1根据运动要求拟定基本回路1. 动力滑台的进给回路因为动力滑台要实现快进，工进和快退，在各阶段需要不同的流量和压力，因此采用容积调速的方法，选用变量泵这样可以在油路上需要大流量低压力自动转换减少功率的损耗，根据需要实现的动作选择电磁控制的三位五通阀。为了实现快进与工进进口处连接电动调速阀。当工件快退时，为使运动平稳连接单向反压阀装在回油路上产生回油阻力改善执行元件运动的平稳性。2. 工作加紧回路为了保持加紧力的持续作用采用带弹簧钢球定位结构的二位五通阀，同时为了实现保压，不发生加紧中油缸的压力过大而发生回油设置单向阀。为了保证在加紧动作完成后在进行其它的动作设置压力继电器。3. 支撑油缸动作回路根据动作需要采用带弹簧钢球定位的二位五通阀，同时为了在支撑件下降时动作保持平稳，在回油路中装节流阀。因为工进较重为了防止压力过大压力油回流起保压作用而设置单向阀。4. 动力台转位动作回路根据动作的需要选用三位五通换向阀，为了使回转动作平稳，回路上加装节流阀，为了保证动力头转位到位装压力继电器。5. 牙嵌离合器动作回路根据牙嵌离合器的动作选用二位三通换向阀，为了保持压力，进口处安装单向阀。2.3.2液压系统设计将各个回来添加一些液压阀组合成液压系统。为了防止有油缸被卡住而造成油路中的压力过大损害元件，所以在动力滑台进给回路上的进口处安装安全阀，对系统起过载保护作用。由于动力头与初定位销动作回路运动时的压力较大，因此在工件加紧回路，动力头转位动作回路进油路上加个减压阀，降低进口压力来防止执行元件的压力大。将P与变量泵直接相连，T1T2与油箱连接使用叠加阀组成并联回路。第三章 电气系统3.1机电传动及电气系统的简介3.1.1机电传动的发展机电传动及控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。20世纪初，由于电动机的出现，使得机床的传动发生了变革，用电动机代替蒸汽机。它的发展大体上经历了成组拖动、单电机拖动、多电机拖动和交、直流无级调速四个阶段。3.1.2电气控制系统的发展机电传动控制系统的发展经历了以下几个阶段：继电接触器控制、顺序控制器控制、可编程控制器PLC、数字控制技术NC、计算机数字控制技术CNC、加工中心机床MC、自适应数控机床AC、柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS。本次设计主要应用可编程控制器来完成电气系统。3.2电气控制系统的设计3.2.1PLC控制系统设计的基本原则PLC控制系统与其他电气系统都是为了实现装置（生产设备和生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。设计控制系统时应遵循以下基本原则：1 最大限度地满足被控制装置的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，收集资料，并与机械部分设计人员共同制定电气设计任务书（技术条件），协同解决设计中出现的各种问题。2 在满足控制要求的前提下，保证控制系统工作可靠，使用安全。3 力求控制系统简单，价格便宜，操作和维修方便。4 在选择PLC时，输入/输出点数和容量应留有与量，以满足生产的发展和工艺内容变化的需求。3.2.2PLC控制系统设计的步骤1 根据控制要求确定输入、输出设备，分配I/O，绘制I/O端子分配图。2 根据控制对象和控制任务的不同，将控制系统分成若干个控制环节，然后逐一设计梯形图。3 根据各控制环节之间的联锁和相互关系，将各环节梯形图综合起来构成完整的自动控制梯形图。4 在自动控制梯形图的基础上增加调整环节。5 仔细检查，查看梯形图是否符合设计的要求，并进一步完善。3.2.3工作循环的选定本机床具有“半自动”工作循环状态，通过扳动操纵台上循环选择开关实现之。“半自动”循环工作过程如下：按启动按钮，液压电动机和主电动机启动旋转（在每次工作循环加工完，滑台向后退，退到原位压下原位行程开关后，滑台停止，但要求主轴电机和液压电机不停止）。装上工件，按“工件加紧按钮”，当工件确实被压紧时，压力继电器动作，液压滑台快进，动快进中挡铁压下液压行程阀时，滑台由快进转为工进。滑台工作至终点，压下终点行程开关，滑台向后快退，快退至原位压下回转工作台抬起行程开关，回转工作台开始抬起，抬起后压下回转行程开关，回转工作台回转，回转到位后压下定位加紧行程开关，旋转工作台开始定位并加紧，压下离合器啮合行程开关，啮合器啮合，在