492Q型气缸盖双端面铣削组合铣床总体设计【包含CAD图纸、说明书全稿】
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492
缸盖
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第 1 页492Q492Q 型气缸盖双端面铣削型气缸盖双端面铣削组合铣床总体设计组合铣床总体设计摘摘 要要组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的专用机床。它适宜于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。组合机床可以对工件进行多面、多主轴加工，一般是半自动的。本设计就是组合铣床的设计。其主要用在生产线上加工汽车的气缸盖的两端面。适合大批量的生产。本设计中采用液压传动控制,在结构上要巧妙完成动作协调。用液压系统来提供动力,进而减少工作量,提高效率,也能减少人员损伤。关键词：关键词：组合铣床 气缸盖 液压系统 第 2 页AbstractCombine the tool machine is an in general use parts that turn, standardizes with the series for the foundation, going together with with the appropriation tool machine that a little amount appropriation parts constitute.It is feat in in large quantity, mass production to a kind of or several category an or a few work preface of the spare parts carries on process.Combine the tool machine can carry on to the work piece to face much, many principal axises process, is a half generally automatic.This design is a design to combine the machine bed. Its use primarily in the production on-line process the both ends of the automotive cylinder cover. In keeping with the production that large quantity measures. The origin designs the medium adoption liquid to press to spread to move the control, wanting that the handiness completes the action on the structure coordination.Presses the system to provide the motive with the liquid, then reduce the workload, lift high-efficiency, also can reduce the personnel to hurt.Key words:Combination machine bed The cylinder covers The system of hydraulic pressure 第 3 页目 录引 言 .41 明确任务书，分析原始资料.61.1 被加工工件的零件图. 61.2 明确任务书 .71.3 分析原始资料 .72 组合机床方案的制定 .721 组合机床设计概述.72.1.1 组合机床的特点 .82.1.2 组合机床的分类 .82.1.3 组合机床发展方向 .82.1.4 组合机床设计步骤： .92.2 确定工艺方案.102.3 确定机床配置形式及结构方案 .102.3.1 配置型式的确定 .102.3.2 结构方案确定 .103 确定切削用量及选择刀具 .113.1 选择刀具 .113.2 工序余量的确定 .123.3 确定切削用量 .123.4 计算铣削力，切削扭矩，切削功率 .134 组合铣床总体设计 .134.1 零件工序图 .134.2 加工示意图 .144.3 动力部件的选择.14 第 4 页4.4 机床生产率计算.154.5 机床联系尺寸图的绘制 .165 液压系统的设计 .175.1 明确系统设计要求 .175.2 分析工况确定主要参数 .175.2.1 负载阻力分析：.175.2.2 绘制负载图、速度图：.195.2.3 初步确定液压缸参数：.195.3 拟订液压系统图 .235.4 计算选择液压元件 .27结 论 .29致 谢 .30参 考 文 献 .31 第 5 页492Q492Q 型气缸盖双端面铣削型气缸盖双端面铣削组合铣床总体设计组合铣床总体设计引引 言言组合机床(Modular Machine)是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的工序集中的高效专用机床。它适宜于在大批、大量生产中对一种或几种零件的一道或几道工序进行加工。它既具有专用机床的结构简单、生产率和自动化较高的特点，又具有一定的重新调整能力，以适应工件变化的需要。组合机床是随着生产的发展，由万能机床和专用机床发展来的。大家知道，多少年来机械产品加工中广泛采用万能机床。但随着生产的发展，很多企业的产品量越来越多、精度越来越高。如汽车、拖拉机行业的汽缸体、汽缸盖、变速箱、后桥等零件。采用万能机车加工就不能很好地满足要求。因为在某一台机床上总是加工一种工件，使万能机床的很多部件品和机构变化作用不大，工人整天忙于装加工件、起动机器、进刀退刀、停车及卸工件等。不仅工人劳动强度大，而且生产率也不高。不利于保证产品加工精度。这样就发生了矛盾， “任何事物内部矛盾都有这种矛盾性，因此引起了事物的运动和发展。 ”专用机床的创造，就是为了解决着个矛盾。专用机床是专门用于加工一种工件过工件的一定工序的机床，它可以同时用许多刀具进行切削。机床的辅助动作 部分地实现了自动化，结构也比万能机床简单，生产率也提高了。但专用机床有一个最大的弱点：就是当被加工零件稍有一点变动，它就用不上了，需要另造新的机床，不能适应现代化的机 械工业技术迅速发展、产品经常革新的饿需要，而且这种机床设计制周期长造价高。 “矛盾不断出现，有不断解决，就是事物发展的辨证规律。 ”广大工人和技术人员在总结生产实践经验基础上，提出创造这样的高效率机床：它既具有专用机床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。为此，将机床上带动刀具对工件产生切削运动的部分以机床身、立柱、工件台等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部 第 6 页件” 。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以专用部件就可以组成机床，这就是组合机床。组合机床是按高度工序集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成许多同一种工序或多种不同工序加工。生产效率高，适合大批量生产。因此从长远利益考虑，设计组合机床很有必要。对生产的发展具有重要意义。设计的是在自动线里加工汽车发动机汽缸盖端面的组合铣床。另附设计该机床的液压系统。 第 7 页1 1 明确任务书，分析原始资料明确任务书，分析原始资料1.11.1 被加工工件的零件图被加工工件的零件图K向J向第四缸轴线第三缸轴线第二缸轴线第一缸轴线图表 11.21.2 明确任务书明确任务书设计一台双面组合铣床完成 492Q 型气缸盖端间工序加工。另附该铣床的专用夹具设计和液压系统设计。图表 1 为 492Q 气缸盖零件图，年产量 100000 台。设计内容：（1） 三图一卡设计。（2） 夹具及液压系统设计。（3） 设计计算说明书一份。1.31.3 分析原始资料分析原始资料（1）如图 1 所示，该零件为 492Q 型气缸盖。从结果和形状上看属于箱体类零件。（2）生产批量为 100000 台，属于大批量生产。（3）材料为：铝合金 ZL-104。硬度 HB70。（4）图 1 为零件工序图，本工序需要加工缸盖两端面，精度要求为平面度为 第 8 页0.1 毫米，粗糙度为 1.0。要求保证尺寸 4930.2，190.07。2 2 组合机床方案的制定组合机床方案的制定2 21 1 组合机床设计概述组合机床设计概述2.1.1 组组合机床的特点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中的高效专用机床。它能够对一种或几种零件进行多刀，多轴，多面，多工位加工。组合机床与万能机床和专用机床用机床比较具有以下特点： 组合机床上的通用部件和标准部件占全部机床总量的 70%-80%,因此设计和制 1造周期短成本低。由于组合机床采用多刀加工，自动化程度高，生产率比通用机床高，产品质 2量稳定，劳动强度低。组合机床加工零件时，由于采用专用夹具，刀具，加工质量由工序装备保证， 3对操作人员的技术水平要求不高。被加工零件更新时，采用其他类型机床，大部分部件将要报废，而组合机床 4的通用部件和标准零件可重复利用，不必另行设计制造。组合机床易于连成组合机床自动线，适应大批量生产的需要。 52.1.2 组组合机床的分合机床的分类类I 按通用部件大小分：按通用部件大小分： （1） 大型组合机床 （2） 小型组合机床 II 按配置方式分：按配置方式分： （1）单工位组合机床 （2）双工位组合机床 单工位组合机床又分单面、双面、三面、四面。 双工位组合机床又分移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式。 第 9 页2.1.3 组组合机床合机床发发展方向展方向 （1 1） 扩大工艺范围：扩大工艺范围： 现在组合机床及其自动线一般已不是完成一个工件的某几道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。除过去完成平面铣削、钻孔、锪孔、攻丝、粗镗孔外，现在已扩大到完成车削、仿形车削、磨削、拉削、精镗以及非切削加工（如检查、自动装配、清洗、试验，以及打印分类等）工序。（2 2）提高生产率：）提高生产率： 目前组合机床及其自动线的生产率不断提高，循环时间一般是 12 分钟，有的只用 1030 秒。提高生产率的主要方法是改善机床布局，增加同时工作刀具，减少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性及缩短辅助时间等。为了减少自动线的停车损失，提高自动线的柔性，采用电子计算机进行自动线的管理。 （3 3）提高加工精度：）提高加工精度： 现在组合机床及其自动线上纳入很多精加工工序。如进行一级孔的精镗，保证孔加工位置精度在 0.2 毫米。为了使自动线能稳定地保证加工精度，已广泛采用自测量和刀具自动补偿技术，做到调刀不停车。 （4 4） 提高自动化程度：提高自动化程度： 目前组合机床自动线发展十分迅速。越来越多的组合机床用于组成自动线。组合机床本身则是全自动化发展。为此，重点是解决工件加压自动化和装卸自动化。 （5 5） 提高组合机床及其自动线的可调性：提高组合机床及其自动线的可调性： 除早期发展的多品种，成组加工的组合机床及其自动线外，还创造了自动换刀和自动控制切削用量的自动化机床。 （6 6） 创造超小型组合机床：创造超小型组合机床： 为了适应仪器、仪表、工业小箱体的加工需要，创造超小型组合机床。这种机床多由超小型气动或液压动力配置而成，体积小、效率高，并能达到高的加工精度。（7 7） 发展专能组合机床及其自动线：发展专能组合机床及其自动线： 随着组合机床技术的发展，过去一直被认为需按具体加工对象专门设计的组合机床，现在已可以以为一些行业范围的工件创制专能的组合机床。2.1.4 组组合机床合机床设计设计步步骤骤：（1 1） 制定工艺方案：制定工艺方案：需要深入现场,了解被加工零件的工序的加工特点,精度和技术要求；定位加压情况以及生产率要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。这里要确定加工步数，决定刀具的种类和形式。 第 10 页（2 2） 机床结构方案的分析和确定：机床结构方案的分析和确定： 根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考察实现工艺方案、保证加工精度、技术要求及生产效率，又要考虑机床操作、维护、修理是否方便，排屑情况是否良好。（3 3） 组合机床总体设计：组合机床总体设计： 这里要确定机床各部件间的相互关系、选择通用部件和刀具的导向、计算切削用量及机床生产率、绘制机床的总联系尺寸图及加工示意图。2.22.2 确定工艺方案确定工艺方案（1 1）工艺基面的选择）工艺基面的选择：该零件从构形上看属于箱体类零件，因此选工艺基面为先行工序已加工过的表面即底面及两个 12 的孔（见工序图） ，采用一面二销的定位方法，消除工件的六个自由度,使工件获得稳定的固定位置。（2 2）加工工艺分析）加工工艺分析：组合机床上通常采用在底座上安装铣削头来加工平面，这种加工方法所能达到的平面加工精度为：不垂直度 0.040.1/500-800。平面粗糙度为 3.2 12.8，对基面的不平行度可以保证在 0.05 毫米以内，到基面的距离尺寸公差可以保证在 0.05 毫米以内。该零件材料为铝合金 ZL-104。硬度 HB70，精度要求为平面度为 0.1 毫米，粗糙度为 1.0。要求保证尺寸 4930.2，190.1根据以上分析及加工精度要求，决定采用端面铣刀进行高速铣削的方法。保证零件精度要求，而不分粗，精加工工序，不要求两个工位。这样减少了铣刀数量，使机床结构简单，降低成本，更经济。2.32.3 确定机床配置形式及结构方案确定机床配置形式及结构方案2.3.1 配置型式的确定配置型式的确定该零件为长方体零件，采用卧式机床，椐前面的分析，该零件不分粗精加工工序，用单工位组合机床，采用标准铣削头，从两面对工件进行加工。根据以上分析，机床配置形式采用卧式单工位组合铣床。2.3.2 结结构方案确定构方案确定根据分析之具体有以下两个方案：方案一：加工零件时，工件不动，由铣削头实现进给的铣削方式。方案二：加工时铣削头不做进给运动，进给运动由进给动滑台带动工件实现。 第 11 页分析比较如下： 方案一：机床没有滑台，工件的进给运动是靠侧置两个滑台带动铣削头来实现的，因此要设置两个液压动力滑台，致使液压系统复杂而且也不经济，占地面积大不利于安装，调整。加工精度也不易保证。方案二：只需设置一个动力滑台就可实现进给运动，与方案一比较：加工方法可靠，机床结构较方案一简单，调整，安装比较方便，占地面积小。但由于装料高度的限制，中间有动力滑台及夹具，中间底座可能为非标准，但可作为调整装料高度的调整环。通过以上分析与比较，选方案二：加工时铣削头不做进给运动，进给运动由进给动滑台带动工件实现。其方案草图及机床部件如下：T25A铣削头工件电机侧床身夹具凸台中间底座图表 23 3 确定切削用量及选择刀具确定切削用量及选择刀具3.13.1 选择刀具选择刀具（1（确定材料确定材料：1.类型：当前使用的刀具材料有四大类：工具钢（包括炭素钢、合金工具钢、 第 12 页高速钢） 、硬质合金钢、陶瓷、超硬刀具材料。一般加工使用最多的是高速钢与硬质合金钢。2.分析比较：工具钢耐热性差，但抗弯强度高，价格便宜，焊接与刃磨性能好。故广泛用于中、低速切削的形成刀具，不宜高速切削。硬质合金钢耐热好、切削效率高，但刀片强度、韧性不及工具钢，焊接刃磨工艺性也比工具钢差。故多用于制作车刀、铣刀及各种高效切削刀具。常用的硬质合金牌号中含有大量 Wc、Tic，因此硬度、耐磨性、耐热性均高于刀具钢。常温硬度达 8994HRA，耐热性达800 C1000 C，切削速度可达 220m/min 左右。因本次要求刀具在高速下切削、需要良好的耐热性、耐磨性以及高硬度。通过以上分析与比较：刀具材料选择硬质合金钢。它可以用比高速刚铣刀高很多倍的切削速度进行切削，且保持良好的切削性能。（2）刀具）刀具结结构构：根据零件加工精度为使工作可靠，结构简单，刃磨容易，成本低。故选用标准端铣刀，铣刀直径根据生产经验，参考文献铣工工艺学P45。铣刀直径D=1.6de（de：铣刀宽度） 。考虑加工余量。取 de=85，故：D=1.685=136。根据铣刀GB1129-85，选用标准镶齿套式面铣刀，参数为：铣刀直径 - D=160铣刀宽度 - B=45铣刀齿数 - Z=16前角 - =45 法后角 - n=123.23.2 工序余量的确定工序余量的确定加工表面平面度为 0.1。生产批量为大批生产。参考文献金属机械加工工艺手册第一卷 P3-72 有色金属及其合金类型零件的机械加工余量表 3-2-6，取加工余量为 3。3.33.3 确定切削用量确定切削用量采用查表法，参考文献机械工程手册 P2-106 表 2-4-9 组合机床用硬质合金端铣刀铣削用量： 第 13 页铣削深度：a =25 生产批量为大批生产，要求生产率高，故取 a =3 等pp于加工余量。铣削速度：V =300700m/min 为避免温升过高，取下限 V =350 m/min。cc没齿进给量： f =0.10.4/z 根据被加工零件表面精度要求，取：。f =0.1zz/z。故：主轴转速 n=1000 V /D=1000350/3.14160=696.6r/minc进给速度：V =f .z.n=0.116696.6=1114.5r/minfz3.43.4 计算铣削力，切削扭矩，切削功率计算铣削力，切削扭矩，切削功率（1）铣铣削力削力 Fz: 参考机械工程手册 P9-109 表 9.4-10 公式Fz 铝=Fz 钢41Fz=82.59.81412 . 03.1175. 0601 . 1nDzafapze - 铣削宽度 =8.5mmeaea- 每齿进给量 =0.1mm/zzfzf- 铣削深度 =3mmpapaz - 齿数 z=16n - 主轴转速 n=696.6r/min D- 铣刀直径 D=160 mm故：Fz=N7 .381606 .6961601631 . 05 . 85 .8281. 9412 . 03 . 175. 01 . 1（2）铣铣削扭矩削扭矩 M：)(5 .3021607 .3812mNDFM（3）铣铣削功率削功率 N： ： 千瓦2 . 26010003507 .301601000VFN 第 14 页4 4 组合铣床总体设计组合铣床总体设计4.14.1 零件工序图零件工序图根据选择的工艺方案，在零件图的基础上突出本工序机床加工内容，图上应表示出：（1）被加工零件形状及轮廓尺寸与机床设计有关部位的结构形状及尺寸。（2）加工用定位基准，夹压部位及夹压方向。（3）本道工序加工部位尺寸，精度，表面粗糙度形状位置精度及技术要求。（4）被加工零件编号，名称，材料，硬度，重量等。该零件选用底面和两个孔为定位基准在顶面夹紧。加工两端，要求保证被加工面表面粗糙度 10，及尺寸 4930.2，190.1，见工序图 ZX1-C1-0001。4.24.2 加工示意图加工示意图（1）切削用量的切削用量的选择选择：根据前述已确定数字：根据前述已确定数字为为：=3 mm V=350m/min =0.1mm/zpazf（2）刀具刀具选择选择：根据前述已确定，采用标准的硬质合金镶齿套式面铣刀。标准号：D=160 mm （GB1129-85）（3）动动力滑台工作循力滑台工作循环环及工作行程的确定：及工作行程的确定：为避免夹具尺寸过于庞大，设计时刀具与工件距离要求尽量少些。为此采用动力滑台直接工进，快退的工作循环。切入长度考虑到液压系统稳定取为 30 毫米，切出长度采用类比法取为 5 毫米，根据铣直径及加工部分长度 144 毫米，确定工作进给行程： 第 15 页快退3393045切出30切入工进3394.34.3 动力部件的选择动力部件的选择（1）电动电动机功率的确定：机功率的确定：根据前述计算，切削功率KWN2 . 2切参考组合机床设计 P136 取进给功率KWN0进取传动效率 =0.90故： ）（进切KWNNN4 . 290. 002 . 2（ （2） ）选择电动选择电动机机：参考机械设计课程设计手册 P155 表 12-1选择电机为：Y100L2-4 P=3KW额4.44.4 机床生产率计算机床生产率计算（1）自自动线节动线节拍拍计计算算： 参考组合机床设计P165 )1 (6021ppnQTT节 T- 年时制 取 T=4600 小时（两班制） Q- 年产量 已知 Q=100000 台 n- 生产工件数 n=1 (单工位) 第 16 页 P - 备品率（工件年产量的 20%）1取 P =20%1 P - 废品率（取工件年产量的 210%）2 P =5%2- 负荷率（6080%） 取 =70% 故：分/件55. 17 . 0)05. 02 . 01 (1100000604600节T （2 2）理想生理想生产产率率 Q： ： 参考组合机床设计P138 （件/小时）单TQ60 辅机单ttT fvLt机 L- 工件进给行程 L=339m - 进给速度 =1114.5mm/minfvfv 故：=0.3 分钟 fvLt机5 .1114339 停带装卸快辅ttttt 拔销夹紧定位装卸tttt 参考组合机床设计P801 取： 分钟分钟分钟停带动拔销夹紧定位8 . 015. 005. 0tttttt 故： 分钟装卸15. 0t 第 17 页 =4.710 米/分 取 =5 米/分快快快vLt快v快v 故： =0.06 分钟5000339快t 0.06+0.15+0.15+0.8=1.16 分钟辅t =0.3+1.16=1.46 分钟辅机单ttT =41.0 件/小时单TQ6046. 160（ （3） ）实际实际生生产产率：率： =21.7 件/小时460010000046001年产量Q （ （4） ）负负荷率：荷率： = =0.530 .417 .211QQ4.54.5 机床联系尺寸图的绘制机床联系尺寸图的绘制1）确定机床装料高度）确定机床装料高度：该机床在自动线上统一规定高度为 900 毫米2）确定）确定夹夹具具轮轮廓尺寸：廓尺寸： a. 底座高度底座高度考虑到工件的装料高度为了便于布置定位元件，取夹具底座高度为 240 毫米。 b.底座长度底座长度根据加工长度及工作行程，粗取夹具宽度方向尺寸为（4550 毫米）取夹具底座长度为 700 毫米。c.夹具宽度夹具宽度 根据工件长度及工件行程，取夹具宽度为 600 毫米。据此初步选滑台 HY80A（组合机床设计P18） 。 第 18 页5 5 液压系统的设计液压系统的设计5.15.1 明确系统设计要求明确系统设计要求该组合机床要求完成如下动作循环：定位夹紧工进松开，拔销死挡铁停留快退停止。用两个铣刀铣削工件两端面，液压滑台 HY80A 快退速度为 5 米/分。工作和快退行程长度都为 339 毫米，动力滑台采用于导轨，摩擦系数取：。动摩擦系数）静摩擦系数，:( 1 . 0, 2 . 0dsdsffff5.25.2 分析工况确定主要参数分析工况确定主要参数铣削工进部分铣削工进部分： ：5.2.1 负载负载阻力分析阻力分析： （1）切削阻力：根据前面计算得，故：tFNFH3 .286。NFFHt6 .5723 .28622（2）摩擦阻力：估算各部件重fF滑台重：kgvdG5251000/ )5 . 7801257(1夹具体：（取实体的 1/8）kgdvG1318 . 9/ )2470808 . 781(812夹具盖：（取实体的 1/8）kgdvG661000/1270808 . 781813立柱：kgdvG7 .111000/ )535 . 114. 38 . 74(424压板：kgdvG2 .121000/ )55 .125 . 28 . 7(5夹紧力：kgG3 .1118 . 9/3 .10906工件重：kgG5 . 87故： kgGGGGGGGF5 .8657654321总 切削垂直分力，根据前面计算为 229（N） 第 19 页所以： )(vdfdFFfF总 =)(4 .802)22928 . 95 .865(1 . 0N NFfFsfs4 .16968 . 95 .8652 . 0总惯性阻力mF tgVFFm总秒启动时间取重力加速度快进速度2 . 0tgV所以: ： NFm8 .230602 . 08 . 92 . 38 . 95 .865根据上述计算可得出在各动作阶段负荷如下：工况计算公式液压缸负载F（N）液压缸推力 F/m启动fsFF 1696.41885加速mfaFFF1163.01292.0工进tfdFFF13751528快退fdFF 802.4892备注：取液压缸机械效率9 . 0m图表 35.2.2 绘绘制制负载图负载图、速度、速度图图： ： 根据工况负载绘制副负载图（FL） 第 20 页 根据工进速度=1114.5mm/min。快退速度 V=5000mm/min，工进与快退行程fv339mm,绘制速度图。 （VL） V-LF-Ll(mm)3.21.114V(m/min)(mm)l-1885-892339114815281895F(N)图表 45.2.3 初步确定液初步确定液压压缸参数：缸参数： 1）工作压力工作压力 参考液压传动P178 表 11-2，取工作力 ：P1=pa51010 2）计算液压缸尺寸计算液压缸尺寸初步选单杆式液压缸，设无杆腔面积为，有腔杆面积为，使=2。即活1A2A1A2A塞直径 d 与缸筒直径 D 成 d=0.707D 的关系。为防止铣削后工件突然前冲，取背压。快退时背压也取为paP5105Ppa5105 则液压缸上的平衡方程为： mmFAPFAPAP12221121故：可求出液压缸大腔面积 A1 为： 22552111 .251025110)2510(188521cmmPPFA 第 21 页故： 得液压缸内径 D 为： 216 . 514. 31 .2544cmAD按 JB2183-77 圆整成标准值得：D=6cm液压缸活塞直径 d=0.707D=0.70715.6=3.96 cm按 JB2183-77 圆整成标准值得：d=4cm由此得液压缸实际有效工作面积为：无杆腔：22213 .284614. 34cmDA有杆腔：2222227 .15)46(414. 3)(4cmdDA液压缸工作循环中各阶段压力流量和功率实用值： 流量和功率实用值流量和功率实用值液压缸工况负载回油腔压力）（pa5210P）输入流量QL/min进油腔压力帕5110P（pa）输入功率Pkw计算公式启动188514.9快进加速1148)5(12ppP15.32121AApAFP 第 22 页工进1294QPPVAQAAPFP1211221启动188512加速114816.3快 退恒速89255.0214.70.12QPPVAQAAPFP1222121*启动瞬间活塞尚未移动，0P图表 5剧上表可绘制液压缸的工况图： 16.31214.9PQP1l14.35.020.120.043.158.210p1PkwQL/min图表 6定位定位夹紧夹紧： 第 23 页组合机床液压系统，定位，夹紧按顺序进行，在一个并联回路里，故可根据负载大的选择油缸。负载分析负载分析：定位负载很小，估算销重为 2kg。定位缸只起抬销作用。夹紧油缸负载根据夹紧力得：F=1090.3N初步确定液压缸参数：因为负载小于 5000 牛顿，根据参考液压传动P178 表 11-2 取工作压力。paP51105 . 7选用单杆式液压缸，使，从而 d=0.707D（快进、退速度相同）212AA 故： 液压缸大腔面积25511105 .14105 . 73 .1090mPFA故得液压缸内径 D=cmA2 . 414. 35 .14441按 JB2183-77 圆整为标准 D=2.5cm 由此液压缸有效工作面积为：无杆腔： 22218 .1545 . 414. 34cmDA有杆腔： 22222299.104)5 . 25 . 4(14. 34)(cmdDA3 3）确定液压缸）确定液压缸：根据参考组合机床设计P275 表 3-16 选取标准油缸：夹紧油缸 T5034-型 后法兰式定位油缸 T5024-型 地脚式5.35.3 拟订液压系统图拟订液压系统图铣铣削工削工进进部分：部分： 第 24 页1选择液压回路：选择液压回路：（1）调速回路调速回路 由液压缸工况图 P-L 曲线知这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，铣削加工。切削力不断变化为减小液压系统的冲击震动，采用进口节流调速回路，为防止工进完毕工作部件突然前冲在回油路上设置背压阀，油源采用变量泵使其按负载压力变化自动调节流量合理利用功率，减少发热。 （2）快速运动回路及换向回路快速运动回路及换向回路 由于滑台速度低变量泵调速范围即可满足，为使换向平稳，采用三位五通电液阀换向。 （3）压力控制回路及行程终点控制方式压力控制回路及行程终点控制方式 调压问题采用了限压式变量泵已解决。行程终点控制采用了定位精度较高的压力控制 （滑台碰上死挡铁后系统压力升高。压力继电器发出信号） 。2绘制系统图：绘制系统图：为防止空气进入油路及避免电机停电时反转设置了单向阀，如图： 第 25 页 D3DT2DT1DT8原位停止死挡铁暂停快退工进941 235滑台油缸76图表 7定位、定位、夹紧夹紧部分部分： ：选择回路：选择回路：本系统采用了电磁换向控制系统顺序动作迅速，由二位二通电磁阀控制。保证工作迅速可靠。油源也采用变量泵供油，在定位夹紧过程，压力较低，要求流量大，当定位、夹紧后需要压力较高。流量较小，排油量随压力变化的限压式变量泵正好满足这种要求。同时可减少功率损失，降低温升。夹紧后，系统压力升高，达到压力继电器调定值后，压力继电器发出信号，开始工进。绘制系统图绘制系统图： 第 26 页2 1D定位油缸夹紧油缸14151112135DT4DT4DT定位拔销松开夹紧图表 8系系统图统图生成：生成：工进后如图压力继电器 8 出现故障。没有发出信号，系统压力将继续升高，为避免夹伤工件，在油路 20 上家一个减压阀，为防止铣削压力低于夹紧油路。在减压阀前加有单向阀 11。 第 27 页 夹紧松开拔销定位4DT4DT5DT2DT死挡铁暂停1312910111514夹紧油缸定位油缸滑台油缸D3DT1DT8原位停止快退工进41 23576图表 9 停止死挡铁停留滑台碰上死挡铁 - - - - - 中 中 右挡铁正下方行程开关- - + - - 中 中 左快退限位行程开关 - + - - - 右 右 右中 中 右左 左 右中 中 右中 中 右松开拔销工进夹紧定位压力继电器发信号限位行程开关工件压下行程开关压力继电器发信号- - - - -+ - - + +- - - + +- - - + -动作名称信号来源 电磁铁1DT2DT3DT4DT5DT操纵件工作状态电液换向阀液动阀5 电磁阀5 电磁阀3图表 10 第 28 页根据液压泵工作力通过各阀的实际流量选用各阀规格如下：序号元件名称通过的实际流量选用规格1滤油网15WU-401802限压式叶片变量泵YBN-20M-JB3二位二通电磁阀1522D-25B 25634背压阀1.97B-10B 10635电液换向阀14D35Y-63OB6调速阀3.15Q-10B7背压阀9.04B-10B 10 638压力继电器DP-109单向阀5.02I-10 106310减压阀0.57JF-L10G11单向阀0.57I-10 106312二位五通电磁阀0.8325D-10 106313二位二通电磁阀0.5922D-10B 106314单向阀0.57I-10 106315压力继电器DF-L8B图表 115.45.4 计算选择液压元件计算选择液压元件1）工作）工作压压力确定力确定：在整个工作循环中系统的最大压力为，考虑回路上的压力损失为pa5103 .16。故：在工件进给行程上最大压力为 。在定位、夹紧中的最pa5105pa5103 .21大压力为，即：1AFP paP54108 . 610167 .1090 第 29 页故：液压泵的最大工作压力paP5103 .212）流量）流量计计算：算： 快退时最大流量（参照工况图）min/02. 5LQ 夹紧时最大流量min/57. 0318. 06016. 0LVAQ 定位时最大流量min/57. 0318. 06016. 0LVAQ 故： 液压泵最大流量为 5.02L/min。 根据最大工作压力增加 25%为及最大流量pa5106 .26 参考液压传动设计手册P183 表 3-34 选用 YBN-20M-JB3）确定）确定电电机功率：机功率：由工况图知最大功率为 0.12KW。压力时流量为 5.02L/min,考虑背压，pa5107 .14输出压力 P=，流量 15L/min。取泵的效率，pa555107 .19105107 .148 . 0p则：kwQPPppn6 . 08 . 010)1016015(107 .19325参考机械设计课程设计手册P155 表 12-1 选择电机为 YB02-4。 第 30 页结结 论论论文设计的主要内容
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