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优秀液压系统设计+3张CAD图纸 M7130 平面磨床 液压 系统 设计 优秀 CAD 图纸

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XXXXXX毕业设计说明书题 目：M7130平面磨床液压系统设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： XXXXXX6 姓 名： XXXXXX 指导教师： XXXXXX（副教授） 完成日期： 2012年5月25日 XXXXXX 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 200893326 姓名： XXXXXX 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 页 图 表 2.5 张论文（设计）题目： M7130平面磨床液压系统设计 内容提要：液压系统是由很多元器件组成，元器件的选择要根据液压系统的性能指标进行选择。阀的规格用阀进、出油口的名义通径 表示，单位为mm。目前仍在使用的某些按旧标准生产的阀，其性能参数主要有额定压力、额定流量、额定压力损失、最小稳定流量等数值参数。阀类元件的规格应按阀所在的回路的最大工作压力和通过该阀的最大流量从产品样本上选定。选用阀类元件时应考虑其结构形式、特性、压力等级、连接方式、集成方式及操纵方式等。选择压力控制阀时，应考虑压力阀的压力调节范围、流量范围、流量变化范围、所要求的压力灵敏度进和平稳度等。特别是溢流阀的额定流量必须满足液压泵最大流量的要求。选择流量控制阀时，应考虑流量阀的流量调节范围、流量压力特性、最小稳定流量、压力补偿要求或温度补偿要求，对滤油器过滤精度的要求，阀进、出口压差大小及阀内泄漏的大小等。 本论文主要M7130磨床液压系统进行设计。液压传递具有传动平稳、惯性小、动作灵敏、容易实现无级调速、承载能力大、易于实现过载保护、液压元件能够自动润滑、容易实现复杂的动作等优点。液压传动已广泛应用于机床上。液压系统已成为机床设备中最关键的部分之一。本文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 。 指导教师评语指导教师： 年 月 日答辩简要情况及评语答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见答辩委员会主任： 年 月 日XXXXXX毕业论文（设计）评阅表学号 XXXXXX6 姓名 李 斌 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： M7130平面磨床液压系统设计 评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评 价该生选题符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；立论正确，论述充分，结构严谨合理；设计、计算、分析处理科学；图表图纸完备、整洁、正确，引文规范；体现该生具有一定的查阅文献、综合归纳资料的能力和有综合运用知识的能力，以及一定的设计研究能力。评阅人： 2012年5月28日目 录第1章 绪 论11.1 液压传动的特点11.2 M7130平面磨床的工作特点21.3 液压传动在M7130磨床中的应用2第2章 M7130平面磨床液压系统的设计步骤及要求42.1 M7130平面磨床液压系统的设计步骤52.2 M7130平面磨床液压系统的设计要求5第3章 M7130平面磨床液压系统的工作原理和特点73.1 M7130平面磨床液压系统的工作原理73.2 M7130平面磨床液压系统的特点11第4章 基本方案的制定和液压系统图的绘制124.1 制定液压系统的基本方案124.2 绘制液压系统图13第5章 液压系统各个液压元件的计算及选择155.1 液压系统的工况分析155.2 选择液压元件175.2.1 液压泵175.2.2 阀类元件及辅助元件的选择185.2.3 油管195.2.4 密封件的选择20第6章 总结22致 谢23参考文献24附录：译文及原件25M7130平面磨床液压系统设计摘要：本论文主要M7130磨床液压系统进行设计。液压传递具有传动平稳、惯性小、动作灵敏、容易实现无级调速、承载能力大、易于实现过载保护、液压元件能够自动润滑、容易实现复杂的动作等优点。液压传动已广泛应用于机床上。液压系统已成为机床设备中最关键的部分之一。本文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。关键词：M7130平面磨床；液压系统；设计Hydraulic System of M7130 Surface Grinderdesign Abstract: this thesis mainly M7130 desige grinder hydraulic system. Hydraulic transmission has smooth transmission, inertia small, action quick, easy to realize stepless speed regulation, carrying capacity, easy to achieve overload protection, hydraulic components can automatic lubrication and easy to implement complex action, etc. Hydraulic transmission has been widely used in machine tools. Hydraulic system has become the most key machine tool equipment of part one. This paper studies the hydraulic transmission system, hydraulic transmission system design need and the host of the overall design simultaneously. When the design, must from actual conditions, organic combination of all kinds of transmission form, give full play to the advantages of hydraulic transmission, and strive to design a simple structure, reliable operation, high efficiency, low cost, simple operation, convenient maintenance hydraulic drive system.Key words: M7130 surface grinder; Hydraulic system; Design第1章 绪 论1.1 液压传动的特点液压技术自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，并已渗透到各个工业领域中。液压传动与一般机械传动比较有明显优点：1）传动平稳 在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。2）质量轻体积小 液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏；这对液压仿形、液压自动控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。例如我国生产的1m3挖掘机在采用液压传动后，比采用机械传动时的质量减轻了1t。3）承载能力大 液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。4）容易实现无级调速 在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大，可达2000：1，很容易获得极低的速度。5）易于实现过载保护 液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。6）液压元件能够自动润滑 由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。7）容易实现复杂的动作 采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件8）简化机构 采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。9）便于实现自动化 液压系统中，液体的压力、流量和方向是非常容易控制的，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。目前，液压传动在组合机床和自动线上应用得很普遍。10）便于实现“三化” 液压元件易于实现系列比、标准化和通用化也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率、提高产品质量、降低成本。当然什么事物有其优点必有其缺点：1）液压元件制造精度要求高 由于元件的技术要求高和装配比较困难，使用维护比较严格。2）实现定比传动困难 液压传动是以液压油为工作介质，在相对运动表面间不可避免的要有泄漏，同时油液也不是绝对不可压缩的。因此不宜应用在在传动比要求严格的场合，例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统。3）油液受温度的影响 由于油的粘度随温度的改变而改变，故不宜在高温或低温的环境下工作。4)不适宜远距离输送动力 由于采用油管传输压力油，压力损失较大，故不宜远距离输送动力。5）油液中混入空气易影响工作性能 油液中混入空气后，容易引起爬行、振动和噪声，使系统的工作性能受到影响。6）油液容易污染 油液污染后，会影响系统工作的可靠性。7）发生故障不易检查和排除。1.2 M7130平面磨床的工作特点本磨床以砂轮周边或侧面磨削工件的平面，工件可以固定在工作台的上面或吸牢在电吸盘上，其材质可以是钢、铸铁或有色金属。机床工作台的纵向运动和磨头的横向运动都是用液压传动，无极调速。磨头的横向运动亦可用手动操作。磨头在垂直方向除手动进给外，还配有机动快速升降机构，能减轻劳动强度，提高工作效率。磨头的垂直和横向导轨都黏贴在聚四氟乙烯软带，耐磨性好，能耗低，灵敏度搞。机床运动平稳，精度好，性能可靠，噪音低，特别适合于机械的金属工件平面的磨削加工。1.3 液压传动在M7130磨床中的应用由于液压传动具有很多机械传动无法比拟的优势，所以液压传动在各种机床床上得到了广泛的应用。M7130平面磨床上广泛采用液压传动技术，使磨床的各种性能指标得到了较大提高，极大的提高了加工效率减小了劳动强度。在工作台要往复运动，砂轮架的快进和快退，砂轮架的周期进给等等磨床工作运动程序中，液压传动是最好的选择，它既能保证平稳快速的完成所要求的运动，并且动作迅速有力、运动精确易控制。特别是连续要完成多个动作的情况下，由于惯性小，液压传动能做到运动衔接到位。为了保证磨削精度和提高工效，液压系统要满足以下要求：1）运动的平稳性 传动应平稳低速（V30m/min）无冲击：2）制动与起步平稳及较高的换向精度 为防止惯性引起的冲击影响机床磨削精度和表面光洁度，工作台的制动和启动应平稳。3）端点停留时间应短 平面磨床几乎等于零，内外磨床应能调整，一般为05s；4）微动抖动功能 内外磨床在磨削较短的工件时，为提高表面光洁度，磨削效率和砂轮耐用度，工作台应能作每分钟约100次以上的短距离往复运动；5) 较低系统温升 为尽量减少的机床床身的热变形，而对液压系统的温升要求较严。一般不超过1020摄氏度，个别高精度磨床在5摄氏度以下。精度再高则需保持恒温；在磨床液压系统由动力部分，控制部分，执行部分和辅助部分四部分组成。其中除采用一般液压元件外，为了结构紧凑和操作方便，根据系统的共性，将实现工作台往复运动的开停，换向，调速，进给方式的选择和进给量的调节等控制阀集中在一个箱体中，构成所谓的液压操纵箱。在磨床液压系统中存在的缺陷，如振动，噪声，爬行，液压冲击，动作错乱，换向精度低，启动时有突然冲程，换向时冲击量大，换向是有死点以及换向起步迟缓等。严重影响机床磨削性能。这些故障除使用调整不当外，不少是由于原系统结构设计不够合理和制造质量差造成的。液压系统的工作性能在很大程度上决定整个机床的质量，因此液压操纵箱被认为是磨床的心脏。第2章 M7130平面磨床液压系统的设计步骤及要求平面磨床可分为四类：卧轴矩台式，立轴圆台式，立轴矩台式和卧轴圆台式。它们的加工方式如图2.1中a,b,c,d所示。图中，主运动为砂轮的旋转运动，矩台的直线往复运动或圆台的回转运动是进给运动。当用轮缘磨削时，砂轮宽度小于工件宽度，个卧轴磨床还应该有轴向进给运动。矩台的横向进给运动是间歇运动，在的两端进行。圆台的是连续运动，是周期的切入运动。图2.1 平面磨床加工示意图液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，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。M7130磨床是立轴矩台式磨床，其外形图如下图所示。此磨床主轴通常是用内装是异步电动机直接带动的。电动机轴就是主轴，电动机的定子就装在砂轮架的壳体内。这台机床的液压系统的性能如下：1. 实现工作台的往复运动 M7130平面磨床的工作台往复运动的最高速度27m/min，而且通常都希望在最高速度下运行，以利于提高生产率；但是邮寄机床的冷却系统较差，磨削面积较大时过高的工作速度容易烧伤磨削表面能。此外，磨削T型槽时亦需用较低的工进速度，因此这台机床工作台速度仍能在较大范围内进行调节。一般说来，这种磨床工作台的换向频率较高，换向时间较短，要求较高的换向平稳性。工作台的手摇机构应与液压机构互锁。2. 实现砂轮架的横向断续或连续进给运动 为了提高磨削效率，此磨床砂轮架的横向进给动作能在工作台换向瞬间完成。砂轮的横向连续进给提供修正砂轮和调正砂轮与工件之间相对位置之用。为了保证砂轮的修正质量，横向连续进给速度能调得很小，且能保持稳定。砂轮架的手动和液动进给也能实现互锁。3. 保证磨床主轴承，导轨等处都能获得良好的润滑。2.1 M7130平面磨床液压系统的设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。1）确定液压执行元件的形式；2）进行工况分析，确定系统的主要参数；3）制定基本方案，拟定液压系统原理图；4）选择液压元件；5）液压系统的性能验算。2.2 M7130平面磨床液压系统的设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；3）液压驱动机构的运动形式，运动速度；4）各动作机构的载荷大小及其性质；5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；6）自动化程序、操作控制方式的要求；7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；8）对效率、成本等方面的要求。第3章 M7130平面磨床液压系统的工作原理和特点M7130平面磨床液压操纵箱的性能应满足下面各点：1） 实现工作台的往复运动，运动速度可实现无极调节；2） 磨头横向进给运动在工作台换向瞬间完成；3） 机床停歇是，液压系统卸载；4） 工作台有手动机构是，应保证手动和液动机构互锁；5） 磨头手动进给与自动进给互锁；6） 磨头可以连续进给；7） 工作台换向应该平稳。3.1 M7130平面磨床液压系统的工作原理在M7130平面磨床液压系统图可见,这个系统利用工作台挡块和先导阀拨杆可以连续地实现工作台的往复运动和砂轮架的间隙自动进给运动,其工作情况如下。液压系统工作原理工作台往复运动工作台换向过程 砂轮架的快进快退砂轮架的周期进给工作台液动手动互锁尾架顶尖的退出机床的润滑压力的测量1.工作台往复运动在液压系统图的状态下，当开停阀处于右位时，先导阀都处于右端位置，工作台向右运动，主油路的油液流动情况为：此工作台的工作压力大约为5Mpa，该液压系统由叶片泵，单螺杆活塞液压缸和液压元件组成。在机电液联合控制下能实现的工作循环是：快进工进死挡铁停留快退原位停止。此液压系统速度换接平稳，进给速度可调且稳定，功率利用合理，系统效率较高，发热少。其工作情况如下： 1）快进按下启动按钮，是电磁铁1YA得电吸合，先导电磁阀11左位接入系统，限压式变量叶片泵14输出的压力油经先导电磁阀进入液动换向阀12的左端油腔，液动换向阀的右端油腔经节流器16和先导电磁阀的左位回油箱。液动换向阀左位接入系统工作，油路为：进油路：过滤器泵14单向阀13液动换向阀12左位行程阀8液压缸7腔。回油路：液压缸7腔液动换向阀12左位单向阀3行程阀8液压缸左腔。此液压系统功能，由于工作台空载，系统工作压力低，使液压控制顺序阀2关闭，液压缸实现差动连接，根据限压式变量叶片泵的特性，这时泵有最大流量，所以工作台向左快进。2）工进当快进到指定位置时，工作台上的挡铁压下行程阀，切断原来进入液压缸无杆腔快速运动的油路。此时电磁换向阀的电磁铁3YA处于断电状态，压力油只能经过调速阀4和电磁换向阀9的右位进入液压缸左腔，由于油液要经过调速阀4而使系统压力升高，是限压式变量叶片泵的流量减少，一直到与调速阀4所通过的流量相同为止，此时进入液压缸无杆腔的流量由调速阀4开口大小决定；同时打开液控顺序阀2，使液压缸右腔的油液通过液控顺序阀，背压阀1流回油箱。其油路为：进油路：过滤器泵14单向阀13液动换向阀12左位调速阀4电磁换向阀9右位液压缸7腔左位。回油路：液压缸7右腔液动换向阀12左位液控顺序阀2背压阀1油箱。 3）死挡铁停留当工作台完成工作进给后，碰上死档铁，工作台停止运动，是液压缸左腔压力升高，当压力升高到根据工艺要求的压力继电器5的调定值时，压力继电器发出信号给时间继电器，是工作台在死挡铁停留一定时间后在开始下一动作。停留时间由时间继电器来调定。设置工作台死挡铁停留主要是满足加工零件的加工精度要求。4）快退工作台停留时间结束后，时间继电器发出工作台快速后退的信号，使电磁铁1YA断电，2YA通电，先导电磁阀右位接入系统，液动换向阀右位也接入系统。由于工作台快退时负载小，系统压力低，使限压式变量叶片泵的供油自动恢复到最大，工作台快速退回，其油路为;进油路：过滤器泵14单向阀13液动换向阀12左位调速阀4液压缸7腔左位。回油路：液压缸7左腔单向阀6液动换向阀12右位油箱。 5）原位停止工作台快速退回到原位，挡块压下行程开关，发出信号，是电磁铁1Ya，2YA，3YA全部断电，先导电磁阀11和液动换向阀12处在中位，工作台停止运动。此时的液压泵输出的液压油经单向阀13和液动换向阀12中位流回油箱，在低压下卸载。 图2.1 工作台液压系统原理图2.砂轮架的快进快退运动砂轮架的快进快退运动由快动阀操纵，由快动缸来实现。在系统图的状态下，快动阀右位接入系统，砂轮架快速前进到其最前端位置，快进的终点位置是靠活塞与缸盖的接触来保证的，为了防止砂轮架在快速运动终点处引起冲击和提高快进运动的重复位置精度，快动缸的两端设有缓冲装置，并设有抵住砂轮架的闸缸，用以消除丝杠和螺母间的间隙。快动阀左位接入系统时，砂轮架快速后退带其最后端位置。图2.2 砂轮架液压原理图4.砂轮架的周期进给运动砂轮架的周期进给运动由进给阀操纵，由砂轮架进给缸通过其活塞上的拨爪棘轮、齿轮、丝杠螺母等传动副来实现。砂轮架的周期进给运动可以在工件左端停留时进行，可以在工件右端停留时进行，也可以在工件两端停留时进行，也可以不进行进给。这些均由选择阀的位置决定。在图示状态下，选择阀选定的是“双向进给”，进给阀在操纵油路的a1和a2点每次相互变换压力时，向左或向右移动一次，于是砂轮架便做一次间歇进给。进给量的大小由拨爪棘轮机构调整，进给快慢及平稳性则通过调节节流阀J3、J4来保证。5.工作台液动手动的互锁工作台液动和手动的互锁由互锁缸来实现。当开停阀处于图示位置时，互锁缸内通入压力油，推动活塞使齿轮z1、z2脱开，工作台运动时就不会带动手轮转动。当开停阀左位接入系统时，互锁缸接通油箱，活塞在弹簧作用下移动，使z1、z2啮合，工作台就可以通过摇动手轮来移动，以调整工件。6.尾架顶尖的退出尾架顶尖的退出是由一个脚踏式的尾架阀操纵，由尾架缸来实现。尾架顶尖只在砂轮架快速退出时才能后退以确保安全，因为这时系统中的压力油必须在快动阀左位接入时才能通入尾架阀处。7.机床的润滑液压泵输出的油液有一部分经精滤油器到达润滑稳定器，经稳定器进行压力调节及分流后，送至导轨、丝杠螺母、轴承等处进行润滑。8.压力的测量系统中的压力可通过压力表开关由压力表测定，如：在压力表开关处与左位时测出的是系统的工作压力，而在右位时则可测出润滑系统的压力。3.2 M7130平面磨床液压系统的特点1.该液压系统采用了活塞杆固定式双杆液压缸，保证了左、右两个方向运动速度一致，又减少了机床的占地面积。2.采用了结构简单的节流阀式调速回路，功率损失小，这对调速范围不大，负载较小且基本恒定的磨床来说是合适的。此外，由于采用了回油节流调速回路，液压缸回油中有背压力，可以防止空气渗入液压系统，且有助于工作稳定和加速工作台的制动。3.系统采用了HYY21/3P-25T型快跳操纵箱，结构紧凑，操纵方便，换向精度和换向平稳性都较高。此外，这种操纵箱使工作台能作很短距离的高频抖动，有利于提高切入式磨削和阶梯轴磨削的加工质量。第4章 基本方案的制定和液压系统图的绘制4.1 制定液压系统的基本方案（1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。 方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。 容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵。此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。 容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。 节流调速又分别有进油节流、回油节流和旁路节流三种形式。进油节流起动冲击较小，回油节流常用于有负载荷的场合，旁路节流多用于高速。 调速回路一经确定，回路的循环形式也就随之确定了。 节流调速一般采用开式循环形式。在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，再排回油箱。开式回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。容积调速大多采用闭式循环形式。闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成一个封闭的循环回路。其结构紧凑，但散热条件差。 （2）制定压力控制方案 液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。 在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。在系统的某个局部，工作压力需低于主油源压力时，要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。 （3）制定顺序动作方案 主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制。加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号给电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制接续的动作。行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合。另外还有时间控制、压力控制等。例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力。压力控制多用在带有液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。 （4）选择液压动力源 液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。 为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，一般采用多泵供油或变量泵供油。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他型式的过滤器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。4.2 绘制液压系统图M7130平面磨床液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。 为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件（如压力表、温度计等）。图4.1 M7130磨床液压系统原理图第5章 液压系统各个液压元件的计算及选择5.1 液压系统的工况分析磨床产品属性：型号M7130磨床类型平面磨床重量3500kg主电机功率7.62kw外形尺寸229516732035mm加工精度0.63砂轮转速1440rpm最大磨削尺寸3001000400mm工作台尺寸3001000mm表5.1按主机类型选择系统工作压力设备类型机 床农用机械或中型工程机械液压机、重型机械、起重运输机械磨 床组合机床龙门刨床拉 床工作压力p/(MPa)0.82.0352881010162032表5.2 按负载选择系统工作压力负载/kN50系统压力/MPa57由于磨削不像切削钻削等机加工，产生的力比较小为24000N。从表5.1和5.2中，可以得到液压工作压力P=2Mpa。鉴于要求动力滑台快进、快退速度相等，液压缸可选用双作用单活塞杆式，并在快进时作差动连接。在此情况下，通常液压缸无杆腔的工作面积为有杆腔工作面积的两倍，即速比。在钻孔加工时，液压缸回油路上必须具有背压 ，以防止孔钻通时滑台突然前冲。在液压缸结构参数尚未确定之前，一般按经验数据估计一个数值。系统背压的一般经验数据为：回油路有调速阀或背压阀的系统取0.5MPa1.5 MPa ，现取液压缸回油背压推荐值取 0.6MPa。快进时，液压缸作差动连接，管路中有压力损失，有杆腔的压力应略大于无杆腔，但其差值较小，可先按0.3MPa考虑。快退时回油腔中也应具有背压，这时也可按0.6MPa估算。用工进时的负载值计算液压缸面积（取液压缸的机械效率 0.96）： 将直径按GB/T 23481993(2001)圆整得： ； 由此求得液压缸两腔的实际有效面积为： 根据上述液压缸两腔的实际有效面积值，可估算出液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表5.3所示，并据此绘出工况图4(a)所示：表5.3 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值工 况负载回油腔压力进油腔压力输入理论流量输入功率计算式快进（差动）启动235.200.049 ； ；加速184.2670.14恒速117.60.02440.41860.0102工进23485.1210.63.6870.006540.024 ； ；快退启动235.200.087 ；加速184.2670.62.48恒速117.60.4340.24960.1085.2 选择液压元件5.2.1 液压泵在整个工作循环中液压缸的最大工作压力为3.687MPa。假设进油路上的压力损失为0.8 MPa，为使压力继电器能可靠地工作，取其调整压力高出系统最大工作压力0.5MPa，则小流量液压泵的最大工作压力应为：大流量液压泵在快进、快速运动时才向液压缸输油，由工况图可知，快退时液压缸的工作压力比快进时大，假设油路上的压力损失为0.5MPa（因此时进油不经调速阀，故压力损失减少），则大流量液压泵的最高工作压力为：由图4(a)工况图可知，两液压泵应向液压缸提供的最大流量为25.14L/min，因该系统较简单，取泄漏系数 ，则两个液压泵的实际流量应为： 若溢流阀的最小稳定溢流量为3L/min，而工进时输入液压缸的流量为0.392L/min，则由小流量泵单独供油时，其流量规格最少应为3.392L/min。根据以上压力和流量的数值查阅产品样本，最后确定选取PV2R12-6/26型双联叶片液压泵，其小泵和大泵的排量分别为6mL/r和26mL/r。当液压泵的转速 时该液压泵的理论流量为30.08 L/min，若取液压泵的容积效率 ，则液压泵的实际输出流量为：即所选液压泵的实际流量满足设计要求。且由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵工作压力为0.934MPa、流量为27.1L/min。取液压泵的总效率 ，则液压泵驱动电动机所需的功率为：根据此数值查阅电动机产品样本选取Y100L6型电动机，其额定功率 ，额定转速。5.2.2 阀类元件及辅助元件的选择根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出这些液压元件的型号及规格，如表5.4所列： 表5.4 液压元件和液压辅助元件的型号及规格序号元件名称估计通过流量/(L/min)额定流量/(L/min)额定压力/MPa额定压降/MPa型号、规格1双联叶片泵(5.1+22)17.5PV2R12-6/26Vp=(6+26)mL/r2三位五通电磁阀6080160.535DYF3Y-E10B3行程阀5063160.3AXQF-E10B(单向行程调速阀)4调速阀0.50.0750165单向阀6063160.26单向阀2563160.2AF3-Ea10B7液控顺序阀2563160.3XF3-E10B8背压阀0.56316YF3-E10B9溢流阀56316YF3-E10B10单向阀2563160.2AF3-Ea10B11滤油器3063160.02XU-J63X8012压力表开关16KF3-E3B3测点13单向阀6063160.2AF3-Ea10B14压力继电器14PF-B8L8通径此为电动机额定转速时液压泵输出的实际流量5.2.3 油管元件间连接管道的规格按液压元件接口处的尺寸决定，液压缸进、出油管则按输入、排出的最大流量计算。 由于液压泵选定之后液压缸在各个工作阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以要重新计算，如表5.5所列：表5.5 液压缸的进、出流量及运动速度快 进工 进快 退输入流量/(L/min)排出流量/(L/min)运动速度/(m/min)由表5.5可以看出，液压缸在各个工作阶段的实际运动速度符合设计要求。 根据表5.5中的数值，取推荐流速，计算得与液压缸无杆腔及有杆腔相连的油管内径分别为：液压缸进、出两根油管都选用内径15mm、外径18.2mm的15号冷拔无缝钢管。5.2.4 密封件的选择液压系统中密封件的作用是防止工作介质的内外泄漏，以及防止灰尘，金属屑等异物侵入液压系统。能实现上述作用的装置称为密封装置，其中起密封作用的关键元件密封元件，简称密封件。系统的内外泄漏均会使液压系统容积效率下降，或达不到要求的工作压力，甚至使液压系统不能正常工作。外泄漏还会造成工作介质的浪费，污染环境。异物的侵入会加剧液压元件的磨损，或使液压元件堵塞，卡死甚至损坏，造成系统失灵。一般的液压系统对密封件的主要要求是：（1） 在一定的压力，温度范围内具有良好的密封性能；（2） 有相对运动时，因密封件引起的摩擦应尽量小，摩擦系数应尽量稳定；（3） 耐腐蚀、耐摩性能好，不易老化，工作寿命长，磨损后能在一定程度上自动补偿；（4） 结构简单，装拆方便，成本低廉。第6章 总 结为期半学期的紧张而艰苦的毕业设计就要结束了。此时此刻我仿佛历经一次翻山越岭。登上了高山之巅，顿时心旷神怡，眼前豁然开朗。毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次毕业设计我们深深体会到这句千古名句的真正含义。我今天认真的进行了毕业设计， 学会脚踏实地地迈开这一步，就是为了明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。书是前人正确经验的总结，我们做毕业设计是离不开工具书的。它可以给我们很多有用的知识，帮我们解决一些难题，但事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己要从实际出发，多动点手去做，把前人的只是经验变成自己的力量。摸着石头过河是我们初学者必须要的精神，只有自己动手了，错误的会改正，正确的继续发扬，这样才符合毕业设计的要求。老师是我们做毕业设计的最好导航，无论在做设计数据筛选，加工工艺遇上的种种问题我们自己不能解决都需要老师的帮助。老师具备专业的知识和过硬的事迹操作经验，是我们在机械制造业中航行的指明灯，老师不会什么都亲手的帮我们做好，他主要的工作是指引我们，启发我们。“授之以鱼不入授之以渔”，以老师的话来说：亲手帮你做好了一次，下次遇到同样的问题，你们还是不会解决，那不是等于没有教，出去外面没有人帮你的忙岂不是不会做了，你们要学会独立思考，提高自己的学习能力。毕业设计毕竟是一个较为漫长的过程，其中有苦有乐，每当我们灰心意志消沉时得到老师的鼓励，我们都会信心大增，每当做出的成绩能换来老师一个微笑，我们都会感到心满意足，彼此的交流让我们师生的感情更融洽。人们说：美好景色在顶峰，人克服困难换来成功的喜悦才是最幸福的事。毕业设计做完了，画上一个完美的句号，也尝到成功的味道，但漫漫的人生路还需要继续努力。面对日趋激烈的就业形势，我们相信只要学好知识技术，以一种刻苦勤劳的精神对待工作，我们定会活出不平凡的人生。致 谢首先，我要特别感谢我的指导老师XXXXXX，他对我毕业设计给予了很多的指导，花费了很多的心血，使我最后圆满完成了毕业设计。在张老师的悉心教导下的这段时间里，他严谨的治学态度，渊博的知识，正直的人格，给我留下了极深的印象，为我今后的工作、生活树立了良好的榜样。其次，我还要感谢我的同学，在毕业设计过程给予我很大的帮助，在我不懂的时候，他们总是耐心的给我讲解，同样使我受益匪浅。最后，我要感谢所有帮助过我的人，在这里真诚的说一声谢谢参考文献1 濮良贵,纪名刚. 机械设计M.北京：高等教育出版社，2006.2 成大先. 机械设计手册.4版2卷.北京：化学工业出版社. 2001：181-191.3 雷天觉. 新编液压工程手册. 北京：北京理工大学出版社 1998.4 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理M.北京：高等教育出版社.第七版.2005.5 明仁雄. 液压传动与气压传动M. 北京：国防工业出版社.2003.6 杜玉湘,陆启建,刘明灯. 五轴联动数控机床的结构和应用 J. 机械制造与自动化, 2008( 3): 14- 16.7 丛凤廷等.组合机床设计M.北京：机械工业出版社.8 刘潭玉，黄素华，熊逸珍.画法几何及机械制图M.长沙：湖南大学出版社.9 戴曙.金属切削机床M.北京：机械工业出版社.11 温松明主编.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社使用OTS-SAM和二氧化硅涂料预防小丘形成二氧化硅和OTS-SAM薄膜硅片的加工特性采用双涂层系统的可行性进行了研究，目的是消除不良的山丘。OTS-SAM最外层的涂层被用来作为牺牲层膜，这反过来又服务模式硅。选择性地去除微加工OTS-SAM涂层，HF和KOH化学蚀刻工艺去除SiO2层建立在硅衬底上的模式。这个过程中，可以成功地制备槽的宽度约1JMM的模式，在硅片上，没有形成不良的山丘。1.介绍已制定相关的微机电系统温度（MEMS）的各种技术，在硅基材料制作的微型模式和结构。然而，这些技术，需要大量的设备和成本高，在参与设立制造工厂。此外，它通常是必要的面具，使每个光的过程，增加了全过程的成本和时间。虽然技术，具有批量生产强的优点，它是不适合微型模具和微型系统原型制造所需要的柔性加工。 为了实现无成本效益和灵活的加工，使用口罩，许多技术已经开发出来。在MCSPL（化工机械扫描探针光刻）的过程以前开发的，薄薄的光阻层选择性去除探针尖端的原子力显微镜（AFM）的化学蚀刻硅或金属表面上制作微沟槽模式。作为抵抗层，已利用的材料，如二氧化硅和自组装膜（SAMS）为抵御化学腐蚀的能力。光阻去除尖端的切削作用下不断施加负荷。负载调整就可以实现所需的深度，使切。经过加工，制作模式是有选择性化学蚀刻，光阻已被删除的地区。三维结构，以及各种线条图案，可以制作成功由MCSPL过程。制作模式的尺寸取决于探头尖大小，厚度的抵制，抵制加工过程中的应用负载。例如，MCSPL利用原子力显微镜在几十纳米尺度的加工能力，同时提供几十微米或更大的模式可以使用3轴精密驱动器的一个尖锐的触笔结合的工具类型捏造。虽然几十微米和数百个纳米的沟槽图案宽度可以达到使用MCSPL过程，在1毫米范围内的模式不能制造足够的可靠性。应用于硅工件制作的微米大小的图案当MCSPL过程，小丘往往形成，而不是沟槽。遇到这种现象时，光阻层是薄和正常负载是比较高的，因为刀尖可以很容易地穿透抵抗层之间的锐利尖端和硅衬底上，在机械加工过程中造成的直接磨损。另一方面，如果抵制层太厚，变得极难控制等将在机械加工过程中去除，只有抵抗物质的正常负荷。在这种情况下，是一个非常高的刀具和工件之间的直接接触会发生的概率。因此，小丘的形成是一个重大的问题在硅微图案时，需要在1毫米宽的范围内槽模式。在这项工作中，小丘形成MCSPL过程中的应用到硅工件进行了调查。是更好地了解在岗的形成过程和发展过程，其中岗的形成过程中，可以在1毫米范围内的沟槽图案宽度MCSPL过程防止。作为一种手段，以消除在岗形成问题的各种实验条件进行了调查，结果进行了分析。特别是，一层的十八烷基三氯硅烷（OTS，CH3（CH2）17，SiO3）SAM），这就是俗称的防粘连涂层在MEMS的应用使用，被利用作为一个次要的光阻层，以防止形成小丘MCSPL的过程。2.实验细节 使用定制的设备进行微加工实验。机械加工刀具被用来作为一个半径为1毫米的金刚石针尖。通过正常负荷对工具进行加工工件表面，随后由划线运动，以消除被涂工件上的光阻层。该工具被安装在一个灵活的不锈钢悬臂年底，使应用在加工过程中的正常负荷不敏感表面波纹度以及工件的水平错位。一个基于PC的系统使用一组三个精密直线执行器控制工具的议案。由刀具路径在C语言编程，刀具路径可以改变容易。为了监测状态，机械加工，切削或摩擦力，在加工过程中使用武力传感器测量。在洁净室环境中，在25C和相对湿度在25-30的范围内进行加工。经过机械加工，化学蚀刻，通过适当的腐蚀剂删除未受保护的地区，那里的抵抗已被删除。 10摩尔KOH溶液和1的缓冲高频二氧化硅和硅的腐蚀剂，分别被用作。硅片被用来作为工件样品。标本乙醇和丙酮清洗，由治疗蒸馏水。为了选择性蚀刻在硅表面的图案制作，将厚度为10纳米的二氧化硅干式氧化生长的沉积作为抵抗层。3.实验结果3.1硅微加工的结果为了验证在1毫米范围内，10纳米厚的二氧化硅薄膜干式氧化沉积形成小丘图案大小MCSPL过程，作为唯一的抵抗在最初的实验组的层使用。也被用来作为在机械加工过程中的应用负载，不到10分钟的正常负荷。图1（a）所示的前化学蚀刻加工表面的原子力显微镜图像。在图像显示每个轨道加工根据不同的应用负载。它是明确的，已渗透超出其厚度的二氧化硅抵制层。图1（b）显示同一地区，在图的AFM图像。图1（a）在10摩尔KOH溶液蚀刻后，在50C间for30。这是有趣的蚀刻最初槽的加工区域后反?形成突起的小丘模式。山丘顶部的宽度相似，加工沟槽的宽度。山丘的高度在200-250纳米范围内的30蚀刻小号和增加280-350纳米蚀刻后45小号。然而，对于蚀刻倍的时间超过1分钟，它被发现，小丘的高度下降。这可能是由于长时间蚀刻所造成的下切现象。如图。图1（b）是由于机械加工区周边地区得到KOH溶液蚀刻速度比加工区的事实。这表明，有效地服消极抵制的加工区域，比Si2层的耐蚀刻，造成周围被腐蚀掉的地区形成一个隆起的线条图案二氧化硅层，被称为是一个相当不错的抵制KOH溶液的物质，在周边地区存在，它没有正确执行的功能，作为抵制，因为它是