立式组合机床液压系统论文

设计总说明设计总说明任务来源：本课题来源于已有解决问题的设计。设计标准：按照本工厂实际生产的标准，尽量向国家标准靠拢。所有图纸应正确、规范、设计结构、工艺合理可行，力求达到产品的标准化、系列化、通用化。设计原则：在设计过程中严格遵守学校毕业设计的设计原则，根据设计要求完成动力滑台的液压系统设计，在满足生产工艺和加工精度要求的前提下进一步提高精度。使其在使用较少零部件的情况下更精、更好的完成加工要求，使操作方便、灵活、快捷易于实现自动化。按照毕业设计任务书要求完成液压系统原理图、液压缸装配图、集成块图、液压控制装置装配图、泵站装配图并编写设计说明书。本次毕业设计，巩固以前所学的专业知识，以及对其他专业知识的结合。最后达到自己能够独立查阅相关资料，设计出一整套液压系统的能力和设计类似系统的设计思路。本文通过对“立式组合机床动力滑台”的工况和工作要求的分析，应用液压技术实现组合机床动力滑台的工作要求。液压动力滑台的设计要求:在满足基本生产的前提下，应克服原先机械动力滑台的速度换接不平稳、进给速度不稳定、功率利用不合理、精度低且在整个加工过程中不能长期保证、效率低、噪声大、发热量大。设计应根据各个部分的设计要求详细完成 “立式组合机床动力滑台液压系统的设计”。根据要求主要完成了：液压系统原理图、液压缸、液压控制装置装配图、液压控制集成块、液压泵站装配图的设计。在设计过程中对所设计液压系统中各组成元件的压力损失、调定压力、系统效率、发热和温升进行了估算。液压缸的结构及安装形式应进行详细的设计，根据立式组合机床动力滑台的工作要求，本设计采用轴线摆动类安装方式。液压缸的结构形式采用单耳环式。在活塞杆的端部设置单耳环，将活塞杆固定，活塞缸带动工作台作往复直线运动。采用这种安装方式主要考虑到组合机床在加工过程中可能会出现振动和冲击，从而将引起液压缸的挠曲，如果此弯曲变形得不到补偿，将促使活塞杆发生弯曲变形，这一弯曲变形将使活塞发生偏斜破坏液压缸体和密封性，导致液压缸的损坏。这一安装形式则能够补偿由于加工时振动、冲击所引起的弯曲变形。此外，还应对液压缸各连接部分的连接强度进行了校核。液压系统的控制装置采用无管集成，集成后的液压控制装置总装图，是将全部液压阀按分解的集成回路图安装到相应油路块上后的外形图。图中应该正确、全面地反应和表达各油路块上安装的各元件的型号、外形轮廓、安装位置、各个管接头与液压系统相连接部分的标记，以及多块装置中块与块间的连接关系和整个控制装置的外形轮廓尺寸、必要的技术要求等。由于液压控制装置的总图是外形图，所以，诸如液压阀的外形细部结构可以粗略绘出或省略不绘，但各阀的外形轮廓尺寸和调节部分的极限位置等一定要正确绘制和标注，以便安装液压控制装置结构总成是，留出足够的安装空间。另外，为了便于读图、装配调试和使用维护，总装图中一般附上整个液压系统等效的集成回路图。并对液压系统中各元件的安装作了具体叙述，其中对系统中的压力块借助计算机三维设计软件UG NX 4.0进行了详细的设计，并生成了工程图纸。最后对液压泵站的结构、安装形式及液压站附件进行了详细的设计。液压动力源一般有液压泵组、油箱组件、过滤器、控温装置和蓄能器组件五个相对独立的部分组成。但此液压站只有前三部分组成。液压动力源装置采用上置式液压动力源 泵组布置在油箱之上的上置式液压动力源，电动机立式安装，液压泵置于油箱内。这样安装使液压动力源占地面积小，结构紧凑，噪声低，便于收集漏油。通过以上的理论计算及系统分析知液压动力滑台在组合机床的应用是可行的，且液压动力滑台具有运行速度快,换向精度较高,滑台换向平稳、冲击小,调速范围宽等优点。此液压系统设计合理,它使用元件不多却能完成较为复杂的半自动工作循环,且性能良好。IIGeneral Design IntroductionGeneral Design IntroductionSource: The subjects is the design based on the saluted question.Design Standards: In accordance with the actual production standards, the design as far as possible moved closer to the national standard. All drawings should be correct, standardize; the process is reasonable, feasible and standardization of products, production of generic should be achieved.Design principles:In the design process, the author strictly abide by the School Design principles. According to the design requirements , the power slider hydraulic system design is completed. Further improve accuracy is get meet in the production and precision processing. the more skilled, and better completion of the processing requirements are get in the use of less parts, which is easy to operate, flexible, fast and easy to automate. According to graduate design tasks the author has completed the book diagram of hydraulic system, hydraulic cylinder assembly, Manifold map Hydraulic control device assembly, the pump station assembly and prepare design specification. The graduation design, consolidating previous study of professional knowledge, and expertise to other combination. Finally a set of hydraulic systems and the ability to design a similar system design are achieved.Based on the working conditions and work requirements analysis of the vertical power sliding machine , the work of power slider machine is achieved on the application of hydraulic technology. Hydraulic Power slider design requirements: meet the basic premise of the production; we should overcome the original mechanical power slider speed access for not smooth feed rate instability, irrational use of power, precision low throughout the machining process can not guarantee long-term, low efficiency, noise, heat large. Design should be based on various parts of the completion of detailed design requirements vertical power sliding portfolio Machine Hydraulic system design. According to the major requirements: hydraulic system diagram, hydraulic cylinders, hydraulic control device assembly, Hydraulic Manifold control, hydraulic pump station assembly are designed. In the design ,the hydraulic system components comprising and the pressure loss, a set pressure, system efficiency, fever and a temperature estimation are completed.Hydraulic cylinder structure and installation should take the form of detailed design, vertical machine dynamic combination slider requirement of the job the designs axis Swing installation method. Hydraulic cylinder structure of single-earrings. At the end of the piston rod to set single earrings, fixed to the piston rod, piston driven workstations for reciprocating linear motion. This installation method used mainly to the combination of processing machine may appear vibration, and shock. so will cause the hydraulic cylinder deflection, bending if not compensated, and this will push rod bending deformation, Bending the Pistons would damage occurred skewed hydraulic cylinder and sealing, resulting in damage to hydraulic cylinder. The installation form they will be able to compensate for machining vibration, shock caused by bending. Moreover, it should also have hydraulic cylinder connecting part of the strength of the link checking.Hydraulic system control devices used unregulated integration; integration after the hydraulic control device assembly map is all hydraulic valves by decomposition of the integrated circuit map corresponding to the installation of asphalt on the block after the appearance map. Graphs should be correct and complete responses and expression of the asphalt block installation of the components of the same type, shape profile, the installation location, all pipe joints and hydraulic system connecting parts of the marking, and several pieces device block and block connections between the control device and the whole shape of the outline size, the necessary technical requirements. As the hydraulic control device is the shape of the map plan, so such as hydraulic valve shape of detail is likely to draw the structure can be rough or omitted painting, However, the contour shape of the valve and adjusting the size limit of the position must correctly mapping and tagging. For the installation of hydraulic control device assembly, leaving enough space for the installation. Furthermore, in order to facilitate charting, the use of assembly debugging and maintenance, general assembly attached map the entire hydraulic system equivalent of integrated circuit map. Hydraulic system as well as the installation of the components made specific narratives, on the system of which the pressure block the use of computer 3D design software UG NX 4.0 for the detailed design, and generate engineering drawings.Finally, a detailed design of the hydraulic pump station on structure, format and install is completed. Hydraulic power source is generally a hydraulic pump group, the fuel tank components, filters, Storage temperature control devices and components for the five independent components. But this is only the first three points of hydraulic components. Hydraulic power source device used on home-hydraulic power pumps installed in the fuel tank on top of the home-hydraulic power source, Vertical installation of electrical, hydraulic pump placed in the fuel tank. This installation of the hydraulic power source so small size, compact structure, low noise, facilitates the gathering of oil spills.Through the above theoretical calculation and analysis we know hydraulic power slider combination of machine tools in the application is feasible. And hydraulic power slider has many advantages such as high operational speed, high precision to the other, a smooth change of the slide, small impaction, wide speed range. This design of hydraulic system is well , which uses less components to complete more complex semiautomatic work cycle, and it also has good performance.V目 录 目 录设计总说明IGeneral Design Introduction 目 录第一章 引 言11.1 课题的背景和意义11.2 液压技术在机械制造工业中的应用21.3 液压技术在其他行业的应用31.4 液压技术在工业生产中的发展41.4.1节能41.4.2液压与微电子、计算机技术相结合41.4.3提高液压传动的可靠性41.4.4高度集成化41.5 液压传动的优缺点51.5.1液压传动的优点51.5.2液压传动的缺点51.6 液压技术在工业生产中的地位61.7 液压系统的设计流程6第二章 液压系统设计82.1设计任务书要求82.2系统功能设计82.2.1工况分析82.2.2确定主要参数，编制工况图82.2.3拟定液压系统原理图112.2.4动力滑台液压系统运动分析132.2.5液压系统的特点162.3组成液压元、辅件设计162.3.1液压泵及其驱动电机162.3.2其他辅助元件及液压油液172.3.3计算液压系统技术性能19第三章 液压缸设计223.1液压缸的受力分析223.2液压缸的结构设计和安装方式223.3 液压缸的技术性能参数计算223.4行程223.5缸筒的设计与计算223.5.1液压缸壁厚与外径计算223.5.2缸筒的结构设计和连接强度计算233.5.3连接强度计算243.5.4卡键连接强度计算253.5.5缸筒的材料和技术要求253.6活塞杆的设计与计算253.6.1活塞杆直径计算263.6.2活塞杆的强度计算263.6.3活塞杆的结构设计与材料263.7活塞的设计263.7.1活塞的结构设计及材料263.8缸盖和缸底的设计计算273.8.1端盖的设计计算273.8.2材料及技术要求283.8.3缓冲装置的设计与使用283.9排气装置28第四章 集成块设计294.1分解液压系统原理图并绘制集成块单元回路294.2集成块的设计314.2.1确定集成块上各孔和各元件的安装尺寸314.2.2确定集成块尺寸314.2.3压力块32第五章 液压泵站设计365.1液压动力源的组成365.2液压控制装置的集成方式365.3液压控制装置总装图的要求和设计365.4油箱及设计375.4.1油箱外形尺寸385.4.2液压油箱的结构设计385.5管路的布置395.5.1 吸油管和回油管405.5.2 泄油管405.5.3 穿孔的密封405.6液压站的结构设计405.6.1 液压泵的安装形式405.6.2 电动机与液压泵的联接方式40本次毕业设计小结及体会41参考文献42致 谢43声 明4421第一章 引 言第一章 引 言1.1 课题的背景和意义随着现代工业的迅速发展，组合机床在机械制造业中应用越来越广泛。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多工位同时加工。它是由通用部件和专用部件组成的、工序集中的高效率机床。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及精加工等工序。在一般情况下，要完成上述工序，需要采用大量的钻床镗床铣床及座标镗床，占据很大的生产面积。如果采用组合机床，就能同时把十几把刀、几十把刀具进行加工，从而大大地缩小了占地面积。它不仅能几十倍的提高劳动生产率，而且能稳定的保证加工精度。组合机床的研制和推广，是加速机械工业技术革命的有效途径之一。它是机械工业，特别是汽车、拖拉机、电机、仪表以及军工等生产部门进行机床革新、推动生产发展的重要设备。由于这种机床采用采用具有一定功能的通用部件，根据被加工零件的形状尺寸和加工工艺，组成各种不同配置形式的组合机床，所以产品更新时，它可以比较方便地重新改装，以适应新零件的加工。在组合机床的零件总数中，通用零、部件所占有的比重是较大的。一般可达6070%，最高者则可达90%以上。其中动力滑台在组合机床通用部件中占有较重要的地位，组合机床中的动力滑台按驱动方式的不同可分为机械动力滑台和液压动力滑台。机械动力滑台的进给运动是由电机带动动力箱将动力通过丝杠传给滑台，此种滑台在机械加工中实现微量进给时容易出现爬行现象影响加工精度。此外，机械动力滑台在应用中还表现出如下缺点：1、速度换接不平稳，微量进给时易出现爬行现象。2、加工中发热量大，加工精度不稳定。3、效率低、噪声大、大批大量生产中不易实现自动化。用于组合机床上的液压动力滑台主要由滑台、滑座及液压缸三部分组成。是完成机床刀具进给运动的部件。它利用液压传动系统实现滑台向前或向后的运动：由液压缸的左右运动来拖动滑台在滑座上移动再由电气控制系统控制液压传动系统。实现滑台的工作循环。液压动力滑台与机械动力滑台在用途上是完全一样，二者不同之处只是进给驱动方式不同。如前所述机械动力滑台的进给运动是由丝杠螺母来实现的，而液压动力滑台的进给运动则是借助压力油通入油缸的有杆腔和无杆腔来实现的。因此，只要配以不同用途的主轴头，即可实现钻、扩、铰、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。液压动力滑台不仅应用于卧式机床上，近几年来在立式组合机床也得到了广泛的应用。它的使用大大改善了机械动力滑台的缺点。液压动力滑台与机械动力滑台相比其主要优点是速度换接平稳、进给速度稳定、功率利用合理、精度高、效率高、噪声低、发热少。液压动力滑台在机床上的应用提高了零件的加工精度，提高了其市场竞争力。它的使用赋予了机床良好的加工性能，若与电气控制配合使用易于实现自动化。实现证明，液压动力滑台运行平稳，工作可靠，满足了生产加工的需要，没有出现由于液压系统的故障而影响生产的情况。对液压动力滑台研究是可行的。1.2 液压技术在机械制造工业中的应用液压技术作为实现现代传动与控制的关键基础技术之一，已成为工业机械、工程建设机械及国际尖端产品不可缺少的重要技术基础。是它们向自动化、高精度、高效率、高速度、小型化、轻量化方向发展的关键技术。世界工业发达国家都将液压工业列为竞争发展的行业，其发展速度远高于机械工业的发展速度。液压元件及其控制已发展成为综合的液压工程技术。机械制造是为国民经济各部门和自身技术改造提供先进技术装备的工业部门。铸造、锻压、焊接、热处理、及切削等是机械制造工业获取毛坯、成形产品及提高零件机械性能的重要生产方法，在众多金属冷、热加工机器设备中普遍使用液压技术，其中压力机和金属切削机床是应用液压技术较早较广的领域。在车、铣、刨、磨、钻各类液压机床中，主要利用液压技术可在较宽范围内进行无级调速，具有良好的换向及换接性能，易于实现工作循环等优点，完成工件及刀具的加紧、控制进给速度和驱动主轴作业，尽管现代数控机床、加工中心等先进制造设备中采用离电伺服系统，但采用液压传动与控制仍然是现代金属切削机床自动化的重要途径。在锻造机、液压机、折弯机、剪切机等压力加工设备中，主要利用液压传动传递力较大、便于压力调节控制和过载保护的特点，进行下料、成形加工等作业。铸造、锻压、焊接、热处理等机器设备的生产作业环境极为恶劣，温度高、粉尘多、湿度大、有腐蚀性气体、振动噪声大。因此要求机器要有良好的适应性、可靠性和维护性。在造型机及浇铸机、焊接机、淬火机等铸造、焊接及热处理机器设备中，主要利用液压技术便于无级调速和远距离遥控作业等特点，进行造型及铸型输送与浇铸、高温零件抓取等作业，以减轻劳动者劳动强度、避免和减少热辐射和有害气体对人身的侵袭并提高生产率。1.3 液压技术在其他行业的应用液压技术的应用也在不断地向其他领域拓展，几乎囊括了国民经济的各个部门：从机械加工及装配线到材料压延和塑性成型设备；从材料及构件试验机到电液仿真试验台；从建筑机械及工程机械到农业环境保护设备；从电力、煤炭等能源机械到石油天然气的探采及各类化工设备；从矿山开采机械到钢铁冶金设备；从橡胶、皮革、造纸等轻工机械到家用电器、电子信息产品自动生产线及印刷、办公自动化设备；从食品机械及医疗器械到娱乐休闲及体育训练器械；从航空航天控制到船舶、铁路和公路运输车辆等等。液压传动与控制已成为现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一。1.4 液压技术在工业生产中的发展目前，液压传动及控制技术不仅用于传动的机械操纵、助力装置，也用于机械的模拟加工、转速控制、发动机燃料进给控制，以及车辆动力转向、主动悬挂装置和制动系统，同时也发展到航空航天和海洋作业等领域。当前液压技术正在继续向以下几个方面发展。1.4.1节能近几年来，由于世界能源的紧缺，各国都把液压传动的节能问题作为液压技术发展的重要课题。20世纪70年代后期，德、美等国相继研制成功负载敏感泵及低功率电磁铁等。最近美国威克斯公司又研制成功用于功率匹配系统的CMX阀。1.4.2液压与微电子、计算机技术相结合20世纪80年代以来，逐步完善和普及的计算机控制技术和集成传感器技术为液压技术与电子技术相结合创造了条件。随着微电子、计算机技术的发展，出现了各种数字阀和数字泵，并出现了把单片机直接装在了液压组件上的具有位置或力反馈的闭环控制液压元件及装置。1.4.3提高液压传动的可靠性由于有限元法在液压元件设计上的应用，可靠性实验、研究工作的广泛开展以及新材料、新工艺的发展等，使液压元件的寿命得到了提高。由于对飞机、船舶、冶金等一些重要液压系统采用多裕度设计，并在系统中设置旁路净化回路及具有初级智能的自动智能的自动故障检测仪表等，加强了油液的污染度控制。上述领域的一些重要成果，使液压系统的可靠性逐渐提高。1.4.4高度集成化叠加阀、集成块、插装阀的应用以及把各种控制阀集成于液压泵及液压执行元件上形成组合元件，有些还把单片机等集成在其控制机构上，达到了集机、电、液于一体化的高度集成化。此外，高压高转速低噪声组件的研究，高效滤材的研究，环保型工作介质及其相应高压液压组件的研究等也是值得关注的动向。1.5 液压传动的优缺点1.5.1液压传动的优点液压传动之所以在工程实际中应用广泛，是因为它与机械传动等相比，具有许多优点。（1）液压传动可在运行过程中方便地实现无级，调速范围可达1000：1。液压传动装置可在极低的速度下输出很大的力。（2）在输出相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、质量轻、结构紧凑、惯性小。由于液压系统中的压力比电枢磁场中单位面积上的磁力大三十倍到四十倍，液压传动装置的体积和质量只占相同功率电动机的12%左右。因此，液压传动易于实现快速启动、制动及频繁换向，每分钟的换向次数可达500次（左右摆动）、1000次（往复移动）。（3）液压传动易于实现自动化，特别是采用电液和气液传动时，可实现复杂的自动控制。（4）液压传动易于实现过载保护。当液压系统超负荷时，液压油可以经溢流阀流回油箱，系统得到过载保护。（5）易于设计、制造。液压元件已经实现了标准化、系列化和通用化。液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也有很大的灵活性。1.5.2液压传动的缺点（1）不能保证严格的传动比。这是由于液压介质的可压缩性和不可避免的泄漏等因素引起的。（2）系统工作时，对温度的变化较为敏感。液压介质的粘性随温度的变化而变化，从而使液压系统不易保证在高温和低温下都具有良好的工作稳定性。（3）在液压传动中，能量需经过两次变换，且液压能在传动过程中有流量和压力损失，所以系统能量损失较大，传递效率较低。（4）元件的制造精度高、造价高，对其使用和维护提出了较高的要求。（5）出现故障时，比较难于查找和排除，对维修人员的技术水平要求高。1.6 液压技术在工业生产中的地位当前，液压技术作为实现现代传动与控制的关键基础技术之一，已成为工业机械、工程建设机械及国际尖端产品不可缺少的重要技术基础。是它们向自动化、高精度、高效率、高速度、小型化、轻量化方向发展的关键技术。世界工业发达国家都将液压工业列为竞争发展的行业，其发展速度远高于机械工业的发展速度。液压元件及其控制已发展成为综合的液压工程技术，其应用和发展已被视为衡量一个国家的工业水平和现代工业发展水平的重要标志。1.7 液压系统的设计流程液压系统的设计一般泛指液压传动系统的设计。由于液压传动系统和液压控制系统从结构和工作原理而言并无本质区别。通常所说的液压系统设计，皆为液压传动系统设计。液压系统的设计与主机的设计是紧密联系的，所设计的液压系统首先应满足主机的拖动、循环要求，其次还要符合结构简单、体积小重量轻、工作安全可靠、使用维护方便经济性好等公认的设计原则。液压系统设计是一个复杂的过程，笔者按图示流程进行设计，如图1-1。明确技术要求动力和运动分析确定主要参数液压执行工况图的编制拟定液压系统图标准元件选择专用元件设计验算液压系统技术性能通过否？液压装置设计编写技术文件全面审查否是系统功能设计元件设计液压系统设计液压系统功能原理设计液压系统技术设计如图1-1液压系统设计流程图第二章 液压系统设计第二章 液压系统设计2.1设计任务书要求设计一台立式组合机床动力滑台液压系统，主要用于加工箱形零件的孔系。其工作循环是“快进、工进、死挡铁停留、快退、原位停止”，工作时最大轴向压力为12KN，运动部件重为2KN，快进、快退速度为6m/min，工进速度为0.020.12 m/min，最大行程200mm，其中工进行程100mm，启动换向时间 t=0.2s，采用平导轨，其摩擦系数f=0.2，动摩擦系数f=0.1。液压动力滑台的运动参数和动力参数见表2-1。表2-1 液压动力滑台的运动参数和动力参数 工况行程(mm)速度(m/min)时间运动部件重G(KN)切削负载Fe(KN)启动、制动时间 t(s)快进1006t12-0.20.8工进1000.020.12t21248.8-300快退2006t3-1.82.2系统功能设计2.2.1工况分析根据组合机床动力滑台上述技术要求，选择固定的单杆液压缸作为液压执行器驱动机床滑台实现切削进给运动。具体分析液压缸所受的负载，液压缸驱动执行机构进行直线运动时，所受的外负载力，工作台液压缸外负载计算结果见表2。2.2.2确定主要参数，编制工况图由表2-1和表2-2可绘出图2-1所示液压缸L-t图、v-t图和F-t图。表2-2 工作台液压缸外负载计算结果工况计算公式外负载（N）启动G+Ffs2000加速100快进Ffd0工进G+F14000反向启动G+ Ffs2000加速100快退Ffd0其中：由于动力滑台是在立式组合机床上安装，在快进、快退行程中垂直作用在导轨方向的分力相对较小，故在此行程中的摩擦力可以忽略不计。图2-1液压缸L-t图、v-t图和F-t图查表初选液压缸设计压力p1=3MPa。为了满足工作台快速进退速度相等，并减小液压液压泵的流量，今将液压缸的无杆腔作为主工作腔，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积A1与A2应满足A1=2 A2（即液压缸内径D和活塞杆直径d间应满足：D=d）。为了防止工进结束时发生前冲，液压缸需保持一定的回油背压。查表暂取背压为1Mpa，并取液压缸效率cm=0.9，则可计算出液压缸无杆腔m2液压缸内径m按照GB/T2348-1980，取标准值D=100mm因A1=2A故活塞杆直径为取标准值d=70mm则液压缸实际有效面积为差动连接快进时，液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P1，其差值估取P=P2-P1=0.5MPa，并注意到启动瞬间液压缸尚未移动，此时P=0；另外，取回油时的回油时压力损失为0.5MPa。根据上述假定条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率见表2-3。表2-3 液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率工作阶段计算公式负载F(N)回油腔压P2(MPa)工作腔压力P1(MPa)输入流量q(L/min)输入功率N(W)快退启动;2000_1.09_加速1000.50.55_恒速00.50.5223.1200.2工进;1400012.490.157-0.9426.5-39快退启动;2000_1.53_加速1000.51.01_恒速00.50.98243922.2.3拟定液压系统原理图1）选择液压回路由工况图可看到，液压系统在快速进退阶段，负载压力较低，流量较大，且持续时间较短；而系统在工进阶段负载压力较高、流量较小，持续时间较长。为此采用限压式变量泵与调速阀组成的节流式调速回路调速范围大，可以保证进给运动的平稳性和速度稳定性。2) 换向与速度换接回路综合考虑到机床的自动化程度要求较高、但工作台终点位置的定位精度要求不高、系统压力低流量小、工作台换向过渡位置不应出现液压冲击等因素，采用中位机能为M型的电液换向阀作为系统的主换向阀，提高了滑台的换向平稳性。选用二位四通机动换向阀实现差动连接。通过压力继电器和时间继电器即可实现自动换向和终点停留时间。3) 压力控制回路在回油路上设置背压阀和顺序阀以提供工作背压。4) 组成液压系统在主回路初步选定的基础上，只要在添加一些必要的液压辅助元件即可组成完整的液压系统。经整理后的液压系统原理图如图2-2所示，其对应的动作顺序表，如表2-4表2-4 电磁铁和行程阀动作顺序表电磁铁或行程阀动作电磁铁行程阀1YA2YA快进+-工进+-+死挡铁停留+-+快退-+原位停止-+-其中：表中“+”表示电磁阀通电，行程阀被压下。“-”表示电磁阀断电，行程阀被释放。图2-2液压系统原理图1-过滤器 2-限压式单向变量泵 3、6、9、10、15-单向阀 4-背压阀 5-顺序阀 7-液动换向阀 8-电磁换向阀 11、12-节流阀 13-调速阀 14-压力继电器 16-行程阀 17-液压缸2.2.4动力滑台液压系统运动分析动力滑台实现的功能循环：快进工进(死挡铁停留) 快退原位停止。工作原理1）快进 按下启动按钮，电磁换向阀8的电磁铁1YA得电，使它的左位接入系统控制油液推动液动换向阀7的阀芯，使阀的左位接入系统工作。控制油路为：进油路：油箱过滤器1限压式单向变量泵2电磁换向阀8左位单向阀9液动换向阀7左位。回油路：液动换向阀7右位节流阀12电磁换向阀8左位油箱主油路为：进油路：油箱过滤器1限压式单向变量泵2单向阀3液动换向阀7左位行程阀16左位液压缸17右腔回油路：液压缸17左腔液动换向阀7左位行程阀16左位液压缸17右腔。因为滑台快进时不进行切削加工，滑台负载小，系统压力较低，故液控顺序阀5关闭，液压缸形成差动连接，而此时限压式单向变量泵2在低压控制下输出最大流量，所以滑台向左快速移动。单向阀3除了用来防止系统的油液倒流，保护变量泵2外，还使控制油路中的油液具有一定的压力，以控制换向阀7的启动。2) 工进 当滑台快进到预定位置时，行程挡铁压下行程阀16，使其左位接入系统，切断快进回路，油液只能经调速阀13进入液压缸右腔，因此油液流经调速阀而系统压力增高，顺序阀5被打开，液压缸19左腔的油液经背压阀4流入油箱。滑台实现工进，其运动速度大小由调速阀13控制。因系统压力升高，限压式变量泵2的输出流量自动减少，以适应工作进给的要求。其油路为：进油路：油箱过滤器1限压式单向变量泵2单向阀3液动换向阀7左位调速阀13液压缸17右腔。回油路：液压缸17右腔液动换向阀7左位顺序阀5背压阀4油箱。3) 死挡铁停留 滑台以工进速度运动到行程终点时，碰上死挡铁，停止运动，而此时限压式变量泵2继续向系统中输送压力油，使系统中的压力进一步升高，当油液压力升至压力继电器14的调定压力时，压力继电器动作，给时间继电器发出信号，由时间继电器控制滑台下一个动作前的停留时间，以便于对工件进行端面加工。此时泵的输油量较小，仅用来补偿泄漏，系统处于保压状态。4) 快退 滑台在挡铁上停留一段时间后，时间继电器发出信号，使电磁铁1YA断电，2YA通电，电磁换向阀8和液动换向阀7的右位接入系统，实现换向。油液进入液压缸的左腔，使滑台快速退回。当滑台快退至快进终点时，行程阀17松开，回油更通畅，其控制油路为：进油路：油箱过滤器1限压式单向变量泵2电磁换向阀8右位单向阀10液动换向阀7右位。回油路：液动换向阀7左位节流阀11电磁换向阀8左位油箱。主油路为：进油路：油箱过滤器1限压式单向变量泵2单向阀3液动换向阀7右位行程阀16右位液压缸17左腔。回油路：液压缸17右腔液动换向阀7右位行程阀16左位液压缸17左腔。5）原位停止 当滑台快退至原位时，挡铁压下终点行程开关，发出信号，使电磁铁1YA、2YA断电，电磁换向阀8和液动换向阀7都处于中位，液压缸左右两腔的油都切断，液压缸处于锁紧状态，滑台停止运动，此时限压式单向变量泵2输出的油液经单向阀3和液动换向阀7流回油箱，系统处于卸荷状态。2.2.5液压系统的特点（1）采用限压式单向变量泵，其输油量能随系统压力的变化而自动调节，工进时没有溢流而造成的功率损失，效率高，温升减小。（2）采用电液换向阀换向，提高了换向平稳性。换向阀的中位机能为M型，能使滑台原位停止时时系统卸荷，这种卸荷方式功率消耗最低。（3）采用了行程阀和顺序阀进行快进转工进时的速度换接，动作平稳可靠，转换的位置精度比电气精度高。（4）采用了限压式变量泵与调速发组成的容积节流调速回路调速范围大，低速稳定性好，系统效率高，减少了系统的发热，节流阀调速方式，使启动和速度换接时的前冲量小，利用压力继电器自动控制，使液压缸不至于出现过大的压力；回油路上设置了背压阀，提高了运动的平稳性，并使滑台承受一定的负载。（5）采用了限压式变量泵和差动连接实现快进，提高了快进速度和系统效率。2.3组成液压元、辅件设计2.3.1液压泵及其驱动电机首先确定液压泵的最高工作压力，由液压缸的工况图和液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率表查得液压缸最高工作压力出现在工进阶段P1=2.49MPa。此时缸的输出流量较小，且进油路元件较少，故泵至缸间的进油路压力损失估取为P=0.5MPa。根据式Pp=P1+P算得液压泵的最高工作压力Pp为PpP1+P=2.49+0.5=2.99 MPa考虑压力储备，液压泵的最高工作压力为Pp=3.02（1+25%）=3.775 MPa液压泵的最大供油量qp按液压缸的最大输入流量（24L/min）进行估算。根据式qpK(q)max取泄漏系数K=1.1，则qp1.124=26.4 L/min。由查表得YB1-32型单级叶片泵能满足上述估算得出的压力和流量要求：该泵的额定压力为6.3 MPa，公称排量V=32 mL/min，额定转速为n=960r/min。现估取泵的额定容积效率,当选用转速n=940r/min的驱动电动机时，泵的流量为 L/min。由工况图可知，最大功率出现在快退阶段，查表的，取泵的总效率为，则选用电动机的型号，查表得，Y132M2-6电动机满足要求，其转