4375摇臂钻床液压控制系统的设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4375摇臂钻床液压控制系统的设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,摇臂,钻床,液压,控制系统,设计,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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南 京 理 工 大 学 紫 金 学 院 毕业设计 (论文 )开题报 告 学 生 姓 名 ： 时后涛 学 号： 060104252 专 业 ： 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 ： 摇臂钻床液压控制系统的设计 指 导 教 师 : 江琴 2010 年 3 月 19 日 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及 所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2007 年 3 月 15 日”或“ 2007 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、 引言 随着发展脚步的加快，摇臂钻床在机械制造业中的应用越来越广泛。 摇臂钻床加工范围广，可用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等。 钻床的 主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转 ， 摇臂还可沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较 小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上 1,2。 现行的摇臂钻床多采用齿轮传动，零件多，结构复杂，制造周期长，变换主轴转速和进给量不够方便，而且不能在加工过程中变速和改变进给量 3。 为 了 解决这些问题，本 课题 主要研究了液压传动系统在摇臂钻床中的应用 ， 液压传动系统中将用到一系列标准的液压元件，这样可以简化整机结 构，实现无级调速，这对于我国的机床产业具有很大程度上的现实意义。 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。当进行加工时，由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，而外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加 工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给，其运动形式为： (1)摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动 4； (2)进给运动为主轴的纵向进给； (3)辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱沿摇臂长度方向的移动，摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动 5。 这些运动形式都可以用液压控制系统来实现，下面主要介绍一下液压传动的特点。 二、 液压控制 液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液 压传动是研究以 液 压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。 一个完整的液压传动系统还必须由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件 等 几部分组成。 液压传动利用这 些 元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为 具有 一定控制 功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制 6,7。 从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递， 可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的 8。 液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点 ： 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 9； 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 1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 调速范围很大，可达 2000： 1，很容易获得极低的速度 10； 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 11,12； 10) 便于实现 “ 三化 ” 液压元件易于实现系列 化 、 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 。 液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机 技术 的深入发展，液压控制系统可以和智能控制的技术 、 计算机控制的技术等技术结合起来，这样就能够 在 更多的场合中发挥作用 ， 也可以更加精巧的 、 更加灵活地完成预期的控制任务 。 三 、摇臂钻床 的特点以及 对液压系统的要求 : 摇臂钻床，适用于在中、大型零件上钻孔、扩孔、铰孔 、锪平面及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下可以进行镗孔。 摇臂钻床的零部 件通用化程度较高，具有如下特点： 1、 采用液压预选变速机构，可节省辅助时间 ； 2、 主轴正反转、停车（制动）、变速、空挡等动作，用一个手柄控制，操纵轻便 13； 3、 主轴箱、摇臂、内外柱采用液压驱动的菱形块夹紧机构，夹紧可靠 ； 4、 摇臂上导轨、主轴套筒及内外柱回转滚道等处均进行淬火处理，可延长使用寿命 ； 5、 主轴箱的移动除手动外，还能机动 ； 6、 有完善的安全保护装置和外柱防护及自动润滑装置。 根据摇臂钻床的特点，我们对液压系统提出如下几点要求： 1、 卡盘卡紧，松开时动作要求平稳，在进行 动作 换向 时不应有冲击； 2、 系统中要有减压装置，其作用为当卡盘接触工件时，系统压力忽然升高，为防止因压力过大而造成加上工件的事故发生，该系统在工作过程中因为恒压 ； 3、 钻头工作时应没有冲击，爬行等不良现象。所以对系统的密封应有较高的标准 14； 4、 为保证安全生产，避免忽然断电以及电机损坏等突发事件的发生，系统中应有连锁保压装置 15。 在 了解了摇臂钻床的工作特点以后， 我们 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 ， 以 确保 本课题 的设计圆满完成。 参 考 文 献 1 方子良 ,宋彪 . 机械制造技术基础 M. 南京 : 南京理工大学出版社 , 2003. 842 王华坤 ,范云勋 M. 南京 : 南京理工大学出版社 , 2000. 13 余支雄 ,贺庆 . 摇臂钻床的嵌套修理 J. 煤矿机械 , 2004 (4): 1264 刘光明 ,朱新平 . 摇臂钻床加工挡圈槽用镗夹具 J. 现代制造工程 , 2004 (8): 945 白建华 ,刘英彬 ,黄海峰 ,等 . 摇臂钻床的数 控化改造 J. 机电工程 , 2001,18 (1): 346 王积伟 ,章宏甲 ,黄谊 , 等 . 液压与气压传动 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2005. 1 7 侯明亮 . 激光平地机液压控制系统的实验研究 J. 液压与气动 , 2008 (6): 24 8 张利平 . 液压传动系统及设计 M. 北京 : 化学工业出版社 , 9 谢宇 . J. 煤矿机械 , 2008,29 (2)： 14510 曹春平 ,蔡理 ,张雯 , 等 . 机床数控技术及编程 M. 北京 : 北京理工大学出版社 , 2006. 911 原艳红 . 摇臂钻床的 气控制 J. 应用技术 , 2007 (6): 14312 张园 ,于民华 ,杨琦 . 采用普通摇臂钻床加工双管板换热器管板 J. 化工设备与管道 , 2008,45(1): 4413 高月龙 . 摇臂钻床加装铣刀的装置 J. 机械工业 , 2001 (9): 114 高建苹 . 臂钻床典型故障排除与调整 J. 机械与电子 , 2007 (34): 11415 聂福全 . 自制摇臂钻床安全保护装置 J. 中国设备工程 , 2006 (3): 1 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 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。以下是本课题的主要设计步骤 ： 1)确定液压执行元件的形式； 2)进行工况分析，确定系统的
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