0082-电磁阀体进出油口孔加工组合机床液压系统设计
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电磁
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该方案是电磁阀体进出油口孔加工组合机床液压系统设计，它的配置型式具有固定式液压夹紧的单工位组合机床，这类组合机床夹具和工作台都是固定不动的，动力滑台实现进给运动。滑台上的动力箱实现切削运动，根据工件结构特点，以及精确要求，采用结合面为定值基准面。 在基准面对应的另一圆柱面上，用压块压紧，由于结合面的加工精度较高，以它为基面，完全可以达到要求的加工精度。
组合机床总体设计三图一卡①“被加工零件工序图”它是组合机床的设计的主要依据，它是制造使用，检修和调整机床的重要技术条件②绘制加工示意图，它是刀具夹具，多轴箱，液压电器装置设计及通用部件选择主要原始资料，它是调整机床，刀具及试车依据。③绘制联系和运动关系及检验机床各部件相对于位置及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。④相对生产率计算卡，它用来反映机床的加工过程，完成这一动作所需要的时间，切削用量，机床生产率及机床负荷率。
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毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 电 磁阀体进出油口 孔 加工 组合机床液压系统设计 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 电磁阀体进出油口孔加工组合机床液压系统设计 1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 设计依据： 25 升电磁阀体零件图；生产纲领 5 万件 /年。编制电磁阀体进出油口孔加工机械加工工序 卡；绘制电磁阀体进出油口孔组合机床加工示意图，并确定其动作循环。 设计该机床液压系统，并编写其液压系统设计计算说明书；液压元件明细表；绘制其液压系统原理图。 绘制液压缸装配图及其一零件图。 2指定查阅的主要参考文献及说明 机械制造技术基础 西南交通大学出版社 液压传动 机械工业出版社 机械设计手册 机械工业出版社 组合机床设计 机械工业出版社 3进度安排 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 收集、准备参考资料、查阅文献，完成开题报告 2 完成电磁阀体进出油口加工组合机床液压系统设计和计算 3 完成毕业设计所有的设计图纸 4 完成电磁阀体进出油口孔加工组合机床液压系统设计计算说明书 5 毕业设计修改，答辩准备，毕业答辩 四 川 理 工 学 院 专 业 机 械 加 工 工 序 卡 片 产 品 型 号 零（部）件图号 3 共 1 页 机械设计制造及自动化 （机制方向） 产 品 名 称 电磁阀体 零（部）件名称 共 1 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每 坯 件 数 每 台 件 数 设 备 名 称 设 备 型 号 设 备 编 号 同时加工件数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 工位器具编号 工位器具名称 专用夹具 冷 却 液 工 序 工 时 准 终 单 件 工序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转数（转 /分） 切削速度（米 /分） 走刀量（毫米 /转） 吃刀深度（毫米） 走刀次数 工 时 定 额 机 动 辅 助 1 钻 9 的孔至图样加工尺寸 直柄麻花钻 229 18 1 2 1 2 扩 11 的孔至图样加工尺寸 直柄扩孔 钻 68 2 1 描 图 3 平刮 20 的孔至图样加工尺寸 直柄锪孔 钻 50 2 1 4 铰 12 的孔至图样加工尺寸 机用铰刀 68 2 1 描 校 底图号 编 制 日 期 审核 期 会签日期 班 级 姓名 姓名 装订号 机制 033班 王兴文 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 该方案是电磁阀体进出油口孔加工组合机床液压系统设计，它的配置型式具有固定式液压夹紧的单工位组合机床，这类组合机床夹具和工作台都是固定不动的，动力滑台实现进给运动。滑台上的动力箱实现切削运动，根据工件结构特点，以及精确要求，采用结合面为定值基准面。 在基准面对应的另一圆柱面上，用压块压紧，由于结合面的加工精度较高，以它为基面，完全可以达到要求的加工精度。组合机床总体设计三图一卡“被加工零件工序图”它是组合机床的设计的主要依据，它是制造使用，检修和调整机床的重要技术条件绘制加工示意图，它是刀具夹具，多 箱，液压电 置设计及 用 件 主要，它是调整机床，刀具及 依据。 绘制 系和运动 系及检 机床 件 对于位置及 系是 加工要求， 用 件的 是 合 ， 为进一 主 箱，夹具 用 件，零件的设计 依据。对 计卡，它用机床的加工这一动作“要的，切削用床 及机床。I 摘 要 电磁阀体进出油口孔加工 组合机床，它的配置型式具有固定式液压夹紧的单工位组合机床，这类组合机床夹具和工作台都是固定不动的，动力滑台实现进给运动。滑台上的动力箱实现切削运动，根据工件结构特点，以及精确要求，采用结合面为定值基准面。 在基准面对应的另一圆柱面上，用压块压紧，由于结合面的加工精度较高，以它为基面，完全可以达到要求的加工精度。 组合 机床总体设计三图一卡 “被加工零件工序图 ”它是组合机床的设计的主要依据，它是制造使用，检修和调整机床的重要技术条件 绘制加工示意图，它是刀具夹具，多轴箱，液 压电器装置设计及通用部件选择主要原始资料，它是调整机床，刀具及试车依据。 绘制联系和运动关系及检验机床各部件相对于位置及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。 相对生产率计算卡，它用来反映机床的加工过程，完成这一动作所需要的时间，切削用量，机床生产率及机床负荷率。 关键词： 组合 机床、液压系统、液压缸，自动循环、主轴箱。 I he of On to as as In is it as A 1) is it is it 2) it is it is (3) to is so on (4) it to 四川理工学院毕业设计（论文） 1 第一章 绪 论 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件 的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件 (如飞轮、汽车后桥半轴等 )的外圆和端面加工。 二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 米 1000 毫米，表面粗糙度可低达 米；镗孔精度可达6 级，孔距精度可达 米。 专用机床是随着汽车 工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 最早的组合机床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修， 1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床 提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。 支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。 输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。 第一章 绪论 2 控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一 台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 四川理工学院毕业设计（论文） 3 第二章 电磁阀体进出油口孔的加工工艺 图 2磁阀体的结构图 题目所给的零件是一个三位五通电磁换向阀体，主要的作用是借助电磁铁吸力推动 阀芯在阀体内作相对运动来改变阀的工作位置。灵机只能的一个侧面上有 12四个阶梯孔，用以 连接进相互口油管，起控制油量及换向的作用。 三位五通电磁换向阀体共有两组加工表面，它们相互之间有一定的位置要求及其精度。现分析如下： （ 1）以 20阶梯孔为中心的加工表面。这一组表面包括：四个 20阶梯孔，尺寸为 和 四个 螺纹孔和， 的阶梯孔。其中主要加工表面为 的四个阶梯孔。 （ 2）以 24的阶梯孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括： 四个螺纹孔，一个 8 U 形槽和 的中心孔。 这两组表面之间有着 一定的位置关系，主要是： 四个 的阶梯孔与 的阶梯孔相通，且分布在中心孔的两第二章 电磁阀体进出油口孔的加工工艺 4 侧。 由以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 零件的材料为 灰铸铁。由于零件的生产纲领为 5 万件 /年，属于大量生产，而且零件的轮廓尺寸不大， 为了提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，保证产品的质量，采用砂型压实型铸造。 对于一般的阀体类零件而言，以面作为粗基准是完全合理的。采用完全定位即可。 精基准是选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。 由于生产类型为大量生产，故采用高效专用机床，及其自动机按流水线或者自动线依工序对工序进行加工，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应该降低生产成 本。 工序 1：粗铣六个平面，铣两侧面的四个 U 形槽。 工序 2：两次钻孔并扩孔 的中心孔和 个螺纹孔。 工序 3：钻 的四个阶梯孔。 工序 4：精铣六个平面。 工序 5：粗镗 的阶梯孔。 工序 6：精镗 的阶梯孔。 工序 7：两次扩孔，平 刮，铰四个 的阶梯孔至图样尺寸。 四川理工学院毕业设计（论文） 5 工序 8：钻两侧面个四个 螺纹孔。 工序 9：攻螺纹至 工序 10：终检。 工序 1：粗铣六个平面，铣两侧面的四个 U 形槽。 工序 2：钻四个 的四个孔（不到尺寸）。 工序 3：两次扩钻 的四个孔（不到尺寸） 。 工序 4：铰孔 的四个孔到图样尺寸。 工序 5：平刮 的四个阶梯孔到图样尺寸。 工序 6：钻孔 的中心孔和 四个螺纹孔。 工序 7：两次扩钻 的中心孔。 工序 8：精铰 的中心孔。 工序 9：精铣六个平面。 工序 10：粗镗 的阶梯孔。 工序 11：精镗 的阶梯孔。 工序 12：钻两侧面各四个 螺纹孔至图样尺寸。 工序 13：攻螺纹至 工序 14：终检。 上述两个工艺方案经过比较，在经过老师的改正，最后得出的具体工艺方案如下： 工序 1：粗铣六个平面，铣两侧面的四个 U 形槽。 工序 2： 钻 的中心孔和 四个螺纹孔。 工序 3：两次扩钻 的中心孔。 第二章 电磁阀体进出油口孔的加工工艺 6 工序 4：精铰 的中心孔。 工序 5：钻四个 的四个孔（不到尺寸）。 工序 6：两次扩钻 的四个孔（不到尺寸）。 工序 7：铰 的四个孔到图样尺寸。 工序 8：平刮 的四个阶梯孔到图样尺寸。 工序 9：精铣六个平面。 工序 10：粗镗 的阶梯孔。 工序 11：精镗 的阶梯孔。 工序 12：钻两侧面各四个 螺纹孔至图样尺寸。 工序 13：攻螺纹至 工序 14：终检。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 公差 三位五通电磁换向阀体的零件材料为灰铸铁，硬度 坯重量为 25产类型为大量生产，采用砂型压实型铸造毛坯。 根据上述的原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 对进出油口孔的机械加工方法： 工件材料：灰铸铁 度为 41，砂型压实型铸造 。 加工要求：钻 孔 ，扩 孔 ，平刮，铰 孔 ，使孔达到图样要求。 刀具材料：采用高速钢。 查机械加工工艺手册第二卷， 头的直径 20到面磨损限度为 用切削液。 钻头的耐用度： 2700s。 四川理工学院毕业设计（论文） 7 （ 1） 钻孔余量：查机械工艺加工手册， 7 当 D 30，直径余量 4，确定其余量为 2。 （ 2） 扩孔铰孔的余量（ 查机械加工工艺设计手册， 8 可得 表 2 1 加工孔的余量 孔的直径 扩或镗 粗 铰 精 铰 10 18 机械加工设计手册， 4 可得： 由于该油口孔与油管是过渡配合，选优先配合其精度为 7， 20 ，孔为 。 经确定钻头直径为 m a x 1 2 0 . 0 1 8 1 . 0 2 0 . 0 5 2 9 . 9 1 8d m m m i n 1 2 0 1 . 5 2 0 . 0 5 2 8 . 9d m m 查机械加工设计手册， 得 d=9 ,l=117 ,1l=81 。 则采用直柄长麻花钻（ 85， 84）。 扩孔钻的确定： 查机械加工设计手册，可得 D= ,L=125 ,l=81 。 则采用直柄扩孔钻（ 84， 85， 85）。 铰刀的确定： 查机械加工设计手册，可得 d=11 ,1d=10 ,L=142 ,l=41 。 则铰刀的型号为 A 型，（ 84， 85，不通孔）。 锪钻的确定： 查机械加工设计手册，可得 d 1d =20 11 , 2d = ,L =100 ,l =22 ,1l =。 第二章 电磁阀体进出油口孔的加工工艺 8 查机械加工设计手册，可得 则采用带导柱直柄及代可换导柱椎柄平底锪钻（ 84， 85）。 加工铸铁时的进给量为 。 钻孔时其表 46，可得 扩孔时其表 55，可得 表 56（使用条件变化时的切削液修正系数） 表 2 2 与加切削液有关 工 作 条 件 不 加 切 削 液 加 切 削 液 耐用度有关 ： 表 2 3 与钻孔长度有关 钻孔长度（） 2 4 与扩孔的切削深度有关 实际切削深度 05. 准 刀磨钝标准及耐用度 ： 查机械加工设计手册， 57 可得 铰刀直径0d 20 ， 耐用度为 T=2100s,后刀面最大磨损为 。 扩孔钻 磨钝标准及耐用度 ： 查机械加工设计手册， 51 可得 扩孔钻0d 20 ，耐用度为 T=1800s，后刀面的最大磨损为 。 表 2 5 钻孔、扩孔、铰空的轴向力，扭矩的计算公式 钻 削 轴 向 力 和 扭 矩 四川理工学院毕业设计（论文） 9 工 件 材 料 刀 具 材 料 轴向力 F（ N） 扭矩 M（） 灰铸铁 高速钢 0 . 809 . 8 1 4 2 . 7 FF d f K 2 0 . 809 . 8 1 0 . 0 2 1 MM d f K 钻、扩、铰的切削功率： 02d （ （ 2 1） 查机械加工设计手册， 69 可得 1 . 0M F M 查机械加工设计手册， 47 可得 1 . 0M F M 查机械加工设计手册，表 38 可得 高速钢钻头钻孔时的进给量： 钻头直径0d=8 10， 组，进给量为 /r。 表 2 6 钻孔深度的修正系数（第一组进给量） 钻孔深度 （） 30定其切削速度： 钻孔的切削速度： 0 . 2 500 . 8 7 5 0 . 1 2 560 v 2 2） 0 . 2 50 . 8 7 5 0 . 1 2 5 0 . 5 51 4 . 7 96 0 2 7 0 0 0 . 3 00 . 0 3 5扩孔的切削速度： 第二章 电磁阀体进出油口孔的加工工艺 10 0 . 200 . 8 7 5 0 . 1 2 5 0 . 1 0 . 30 . 20 . 8 7 5 0 . 1 2 5 0 . 1 0 . 3601 8 . 8 96 0 1 8 0 0 1 0 0 . 30 . 3 8a f（ 2 3） 铰孔的切削速度： 0 . 300 . 7 0 . 3 0 . 1 0 . 50 . 30 . 7 0 . 3 0 . 1 0 . 51 5 . 6601 5 . 6 1 16 0 3 6 0 0 1 0 10 . 1 2 4a f （ 2 4） 、平刮、铰孔的切削用量及其基本工时 8 的四个孔。确定进给量 f ：根据切削简明手册表 b50 工作压力 ( 34 45 5 当负载为 1 10 2 10 时，工作压力可选为（ 3） 25 30） 10P 根据液压传动表 92 可得 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 16 表 3 3 各种机械常用的系统工作压力 设 备 类 型 机 床 农业机械 液压机 磨 床 组合机床 龙门刨床 拉 床 系统压力（ 35 28 810 1018 2032 今初选液压缸的工作压力1P=40 104 10 钻削加工孔被钻通时，钻头会突然前冲。若在回油路上有背压阀，或者采用回油节流调速，则可防止这一现象的出现。 查液压传动表 93 可得 表 3 4 液压缸中的背压力2 统 类 型 背 压 力 2P (10回邮路上有节流阀的调速系统 25 回油路上有背压阀或调速阀的调速系统 515 采用辅助泵补油的闭式回路系统 1015 由负载循环图可知，最大负载是在工作进给阶段，为了保证低速进给，用液压缸的无杆腔作为工进给时的工作腔，即无杆腔 进油，而且去 d=便采用差动连接时，快进快退的速度相等。故液压缸的活塞的受力平衡式为： 112 (其中1A=22A) （ 3 1） 1A= 13578281 ( 3 2 )22=10（ m） （ 3 2） D=144 0 . 3 7 7 1 0 0 . 0 6 9 3A (m) （ 3 3） 按标准取 D=70 d=川理工学院毕业设计（论文） 17 按标准取 d=50压缸的无杆腔和有杆腔的实际有效工作面积1A,222 217 3 8 . 4 744DA c m 2 2 2 2 22 ( ) ( 7 5 ) 1 8 . 8 444A D d c m （ 3 4） 表 3 5 液压缸工作循环中各阶段的压力，流量和功率的实际值见下图 工 况 负载 （ N） 液 压 缸 计 算 公 式 回油腔压力52 10p (输入流量Q(L/进油腔压力52 10p （ 输入功率 P（ 快 进 启动 8451 21 12F A A Q =（ 1A - 2A ） P=1P 6741 恒速 4226 5 进 13578 8 211F P Q = 1A 2v P=快 退 启动 8451 0 211 2F P Q = 2A 3v P=加速 6741 5 恒速 4226 5 三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 18 注：启动的瞬间活塞尚未移动， 0p 。 液压缸的工况如下图所示 图 3 2 组合机床液压缸工况图 四川理工学院毕业设计（论文） 19 （或缸外径 D 外），由缸的强度条件来确定的。根据材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因为壁厚的不同而各异。一 般技术时有薄壁筒（ /D 1/10）和厚壁筒（ /D 1/10）之分。 薄壁圆筒的壁厚计算公式为 ()2m （ 3 5） 厚壁圆筒的壁厚计算公式为 0 . 4( 1 ) ( )2 1 . 3（ 3 6） 式中： 验压力，当液压缸的额定压力为16，额定压力 16， = b /n； n安全 系数，对无缝钢管， n=； b P； 液压缸材料的许用应力为 ： 对无缝钢管 100110 计算 过程 如下： ()2m 61 . 5 4 . 5 0 . 0 7 1 02 2 2 11 110 225 M P M P 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 20 D 外 =D+2 m （ 3 7） = 92标准可得： D 外 =95 d 64 ()10RF m （ 3 8） 压缸负载 N d活塞杆的直径 m P, = b /n, b 为材料的抗拉强度， n 为安全系数，一般取 n 现取 n= 校核计算如下： 664()104 1 3 5 7 81103 . 1 4 1 01 . 40 . 1 4 81 4 . 8经校核活塞合格。 实心的活塞杆的材料用 钢，现选取 45 钢。 若是整体式的用 钢；若是装配式的，则用铸铁，耐磨铸铁或者是铝合金，现选取 45 钢。 当端盖运动到最前端时，全部推力由端盖承受，如下图所示。 端盖的厚度为 四川理工学院毕业设计（论文） 21 / ( )2 p mD d d（ 3 9） 式中 D缸筒内径 (m)； 螺钉孔圆周 直径 (m)； 作用力直径， 12()2m ； 螺钉孔直径 (m)； d活塞杆孔直径 (m)； 端盖外径 (m)； p工作压力 ( 材料的许用应力 ( 计算过程如下： 预设： D=70= =110/5=22MP,00d=115d=125d=50 / ( )2 p mD d d（ 3 10） 3312515011027 0 1 0 4 . 5 / 1 05 2 0 0 1 0 0 2 2 40 . 0 0 1 414 平底缸 ， 0 . 4 3 3 / ( )h p m （ 3 11） 00 . 4 3 3 ( )() （ 3 12） 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 22 ()2 0 . 2 （ 3 13） 式中 V系数， V=16（ 2+ 2K ），其中 K=a/b。 计算过程如下： 经查阅资料本设计是平底缸，缸底无孔时 30 . 4 3 3 / ( )1100 . 4 3 3 5 0 1 0 4 . 5 /50 . 0 0 9 89 . 8h p 为了保证连接的可靠性，对于工作压力较高的液压缸，应该对缸体的连接强度 进行计算。 缸体端部采用螺纹连接时，其强度计算如下： 螺纹处的拉应力： 2214 ()() （ 3 14） 螺纹处的剪切应力： 3 3 21 0 10 . 2 ( ) 1 0 ( )K K d d D M P （ 3 15） 合成应力： 233 ( )f （ 3 16） 式中 许用应力 ( =n/n; n 缸体材料的屈服极限 (n安全系数， n=P 液压缸的最大推力 (N); D缸内径 (m); 0d 螺纹直径 (m); 四川理工学院毕业设计（论文） 23 1d 螺纹的内径 (m); t螺距 (m); k拧紧螺纹的系数， k=1k 螺纹的内摩擦系数，1k= 计算过程如下： 螺纹处的拉应力： 2214 ()() 2 2 24 1 . 5 1 3 5 7 83 . 1 4 (1 1 5 7 0 ) 1 00 . 0 3 螺纹处的 剪切应力： 3 3 21 0 13 3 20 . 2 ( ) 1 0 ( )1 . 5 0 . 2 1 3 5 7 8 1 5 00 . 2 ( 1 1 5 7 0 ) 1 00 . 0 2K K d d D M 合成应力： 23223 ( )0 . 0 3 3 0 . 0 21150 . 0 4 2 25f M P 所以该设计合乎要求。 螺纹处的拉应力： 2214 / 1 0 ( )K P d z M P（ 3 17） 螺纹处的剪应力： 221 0 1/ 0 . 2 1 0 ( )K K P d d z M P （ 3 18） 合成应力： 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 24 333 1 . 3 ( )f （ 3 19） 式中 z螺栓个数。 其他的符号同前面的公式。 计算过程如下： 螺纹处的拉应力： 2213 2 24 / 1 0 ( )4 1 . 5 1 3 5 7 8 / 3 . 1 4 8 ( 1 1 5 1 0 ) 1 00 . 2 4K P d z M 螺纹处的剪应力： 221 0 13/ 0 . 2 1 0 ( )1 . 5 0 . 2 1 3 5 7 8 1 5 00 . 2 1 1 5 80 . 2 5K K P d d z M 合成应力： 33333 1 . 3 ( )0 . 2 4 3 0 . 2 50 . 2 4f 缸体与缸盖用电焊连接时，焊缝要作强度计算。 焊缝的应力为 2 2 2102 2 24 / ( ) 1 0 ( )4 1 3 5 7 8 / 3 . 1 4 ( 2 0 0 1 5 0 ) 0 . 7 1 00 . 0 8P D d M （ 3 20） 式中 般取 = 许用应力： =n/n （ 3 21） =110/4 =中 n n安全系数，取 n=,现取 4。 四川理工学院毕业设计（论文） 25 活塞杆所能承受的负载该小于事它保持工作稳定的临界负载 面形状、直径和长度，以及犷的安装方式等因素有关，可按材料力学中的有关公式进行计算，即 /R K n（ 3 22） 式中 安全系数，一般取 4。 当活塞杆细长比12/ 时 222l （ 3 23） 当活塞杆细长比12/ 时，而12=20 120 时 221 ( )（ 3 24） 式中 l 安装长度，其值与安装方式有关； 活塞杆横截面积的最小回转直径， / A； J 活 塞 杆 横 截 惯 性 矩 。 对 实 心 杆 4 / 64 ， 对 空 心 杆4421( ) / 6 4J d d ； A 活塞杆横截面积； 1 柔性系数，对钢1=85； 2 末端系数； E 材料的弹性模量，钢 E =112 1 0E N/； f 材料强度试验值，钢 0f N/ a 试验常数，钢 a =1/5000。 计算过程如下： 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 26 13578 454312 其中 / A， 4 / 64 （实心杆） 44/ 6 43 0 / 6 40 0 0 0 3 0 6 7/ 活塞杆长度： 23231 . 0 1 1 01 / 41 . 0 1 5 1 04 8 4 7 17 . 2 3 / 6 7 . 2 3 / 0 . 0 0 6 21 0 8 4 4 . 2 5 2 312 8 5 1 / 44 2 . 5 12/ 2 1 1111 3 . 1 4 2 . 0 6 1 040 . 6 77 5 . 7 8 6 1 0 11/ 4 1 8 . 9 5 1 0 稳定性满足。 流回路） 四川理工学院毕业设计（论文） 27 图 3速回路 液压 系统图 节流调速装置简单，都是通过改变节流口的大小来控制流量，故调速的范围大，但由节流引起的油液发热，如外负载发生变化，工作稳定性较差。 以节流元件安放在油路上的位置不同，分为进口节流调速，出口节流调速，旁路节流调速及双向节流调速。由于出口节流调速在回路上产生节流背压，工作稳定，在负的载荷下仍可工作，而进口和旁路节流调速背压饿日零，工作稳定性较差。 图 3荷回路液压系统图 卸荷回路的作用是饿载荷运转状态，在执行元件工作间隙时，将不需要液压能，或者是自动将液压泵排出油液挟回油箱，以便达到减少动力消耗和降低系统第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 28 发热目的。 回路中，当液压执行元件机构停止运动时，可控制电磁溢流阀使液压泵卸荷。 图 3压回路液压系统图 在液控单向阀保压回路中，当液压缸压制行程终了时，系统压力升高。同时电磁阀体使液压泵卸荷。依靠液控单向阀的密封性能对液压缸无杆腔实现保压。 四川理工学院毕业设计（论文） 29 图 3调速换接回路液压系统图 速度 换接回路的作用是使液压执行器在有个工作循环中从有种运动速度变换成另有种运动速度，常见的有快慢速的转换和二次慢性之间的换接。 本设计一采用的是行程阀与节流阀并联的速度换接回路 。主换向阀 1 断电处于右位时，液压缸快进。当压下形程开关 4 时，行程阀关闭（上位）。液压缸 5 的无杆腔实现慢速进给。这种回路的快慢速的换接过程比较平稳，换接点的位置较准确，但其缺点是行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。 图 3序动作回路液压系统图 图示是电磁阀的顺序动作回路的。这种以液压缸 1 和行程位置为依据 来实现相应的顺序动作，其操作过程见下图动作循环表。这种回路的可靠性取决于电气行程开关 电磁阀 质量，对变更液压缸的动作行程和动作少年许来说都是比较方便，因此 它在机床液压系统中得到了广泛的应用，特别是适合顺序动作的位置精度要求较高，动作循环不经常要求改变的场合。 图 3缸顺序动作液压系统图 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 30 图 3压系统总图 见 表 3示。 本机床 的液压系统，分别控制转塔动力头和回转工作台的下列动作： 四川理工学院毕业设计（论文） 31 本机床的液压系统的部分原理说明： 进，快退 按“自动循环”按钮后， 电磁阀 1电， 3电。 1电，压力油通过 114行程阀 C 到制停阀 C 进入到转塔进给液压缸大腔，该油缸是差动连接。因此小腔的回油经 1单向阀 而并入大腔，从而出现转塔快速前进。当快进压下 C 阀后，压力油经 7 5节流阀1C 到大腔，转塔出现慢速进给。 3电，压力油进入到转塔传动离合器液压缸大腔，离合器啮合，于是对工件进行慢速钻孔进给。当进到压下 C 阀后， C 换向，而进给停止 ，同时压开关 10K ，信号使 1电， 234电，转塔快速退回， 3电，离合器脱开，脱开后 出电信号。 4电，两个转塔压紧液压缸放松，压力油分别进入到导轨，促使转塔浮起。当快进结束，压下 11K 时， 信号使 9通，转塔分度液压缸运动，使转塔分度 90 ，分度完毕后， 12K 发出电信号， 4电，转塔压紧，信号使 110电， 349电，转塔分度液压缸复位，转塔 压紧，转塔做第二次快进，压下 C 阀后，压力油经2塔实现扩孔进给运动，实现第二次工作循环。循环至 136电，转塔做第三次循环快进，压下 C 阀后，压力油经节流阀3C 到大腔，转他实现平刮孔工作进给，完成第三次工作循环。循环至 137电，转塔做第四次快进，压下 力经节流阀4C 到大腔，传塔实现铰孔工作进给，完成第四次工作循环。 第三章 电磁阀体的进出油口孔的加工组合机床液压系统的设计 32 完成第四次工作循环后， 11电，工作台压紧液压缸活塞顶起工作台，出电信号，使 12电，压力油进入到工作台转动液压缸，推 动齿条活塞移动，齿条带动齿轮 旋转，使工作台分度 180 位，分度完毕后接 13K ， 11作台下降并压紧后， 出电信号，给 13电，又开始如前所述的工作循环。 工件压紧，靠手动换向阀换向压紧和放松，装卸工件。 液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为 取 进油路上的压力损失为 力继电器调整压力高出系统 最大工作压力之值为 压缸的最大流量为 虑到不可预计的泄露将此流量放大为 ，得 5L/机械设计手册 1159。 但作用叶片泵的参数如下： 调压范围： 电动机的转速 n=960r/的流量为 25L/ 容许的转速范围 n=600 1800r/ 泵的驱动功率是 4 经检验，此泵可以满足立钻组合机床液压系统的要求。 根据液压 系统的工作压力和通过各个阀类元件及其辅助元件的实际流量，可选出这些元件的型号及规格。 查出的各元件的型号和规格见液压系统图： 选 50 200B 型号的滤油器，允许通过的流量为 50L/际通过的流量为 值在快进、快退时出现，工进时流量更小，可用。似乎滤油器的通过 能力偏大，不必改造，这样泵油口的阻力较小。 四川理工学院毕业设计（论文） 33 选 号的压力继电器，压力范围 为 5 50产厂家是沈阳液压件制造公 司，引进士乐系列。 选 63 型号的压力继电器，查机械设计手册， 11215 可得 调压范围是 10 63（ /） 。 返回区间的调速范围是 8（ /）。 精度为 作用时间： 。 配套的开关为： L 5 11， 3A， 380V。 重量为 斤。 生产厂是天津市液压件厂。 选 24S 25 型号的 二位四通手动换向阀，查机床设计手册的上册， 11 285 可得： 允许通过的流量为 25L/压力范围： 63 /。 压力损失： 2 泄露： 30 毫升 /分。 重量： 6 公斤。 选 S 型号的手动换向阀，查机械设计手册第四卷， 257，表 1可得 压力范围： 额定流量： 40 500L/公称直径： 10 50 。 生产厂：邵阳液压件厂。 选135 63 型号的 三位五通电磁换向阀
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