二轴钻孔机床液压系统设计(编辑修改稿)

二轴钻孔机床液压系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

00=1600N 动摩擦阻力 Ffd= fd N =Ffd= 8000=800N 根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表 2所示。 南昌理工 学院本科 生毕业 论文 12 表 2 液压缸在各工作阶段的负载（单位： N） m = 注：此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。 (4)负载循环图 根据表 2 中计算结果，绘制机床动力滑台液压系统的负载循环图如图 2 所示 NF 12020 工进 1600 800 启动加速 快进 st 1344 800 1600 工况 负载组成 负载值 F 液压缸推力39。 F =F/ m 起动 F = fsF 1600N 1777 N 加速 F = fdF + mF 1210 N 1344N 快进 F = fdF 800N 888N 工进 F = fdF + tF 10800N 12020 N 反向起动 F = fsF 1600N 1777 N 加速 F = fdF + mF 1210N 1344 N 快退 F = fdF 800N 888 N 南昌理工 学院本科 生毕业 论文 13 图 2 组合机床动力滑台液压系统负 载循环图 图 2表明，当组合机床动力滑台处于工作进给状态时，负载力最大为 10800N，其他工况下负载力相对较小。 所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度 min821 mvv  、快进行程 mml 3301 、工进行程 mml 502、快退行程 mml 3803 ，工进速度 min402 mmv 。 根据上述已知数据绘制机床动力滑台液压系统的速度循环图如图 3所示。 V 8 0 380 t 8 图 3 机床液压系统速度循环图 南昌理工 学院本科 生毕业 论文 14 确定系统主要 参数 初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为 12020N，其它工况时的负载都相对较低 ， 液压系统的工作压力 ,一般为 — Mpa， 初选液压缸的工作压力 p1=。 确定 液压缸主要尺寸 由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。 通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。 这种情况下 ，应把液压缸设计成无杆腔工作面积1A 是有杆腔工作面积 2A 两倍的形式，即活塞杆直径 d 与缸筒直径 D 呈 d = 的关系。 工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压 (通过设置背压阀的方式 )，选取此背压值为p2= 快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连 接），但连接管路中不可避免地存在着压降 p ，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取p。 快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值 2p =。 工进时液压缸的推力计算公式为 1 1 2 2 1 1 1 2/ ( / 2)mF A p A p A p A p    ， 式中： F —— 负载力 m—— 液压缸机械效率 A1—— 液压缸无杆腔的有效作用面积 () A2—— 液压缸有杆腔的有效作用面积 p1—— 液压缸无杆腔压力 南昌理工 学院本科 生毕业 论文 15 p2—— 液压有无杆腔压力 因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为 液压缸缸筒直径为   1  AD mm 由于有前述差 动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系， d = ，因此活塞杆直径为 d= 75=，根据 GB/T2348— 1993 对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为 D=80mm，活塞杆直径为 d=55mm。 此时液压缸两腔的实际有效面积分别为： 221 mDA     2222 mdDA   计算最大流量需求 工作 台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为 q 快进 =（ A1A2） v1= L/min 工作台在快退过程中所需要的流量为 q 快退 =A2v2= 8= L/min 工作台在工进过程中所需要的流量为 q 工进 =A1v1’= = L/min 其中最大流量为快进流量 为。 根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步 计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表 3 所示。 南昌理工 学院本科 生毕业 论文 16 表 3 各工况下 滑台油缸 的主要参数值 拟定液压系统原理图 根据组合机床液压系统 的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。 速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。 此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。 考虑系统的稳定性滑台与夹具分开油泵供油。 工况 推力F’/N 回油腔压力 P2/MPa 进油腔压力 P1/MPa 输入流量q/ 输入功率P/Kw 计算公式 快进 启动 1777 0 —— —— 2121 AA pAFP   q=(A1A2)v1 P=p1q p2=p1+Δ p 加速 1344 恒速 888 工进 12020 P1=(F’+p2A2)/A1 q=A1v2 P=p1q 快退 起动 1777 0 —— —— P1=(F’+p2A1)/A2 q=A2v3 P=p1q 加速 1344 恒速 888 南昌理工 学院本科 生毕业 论文 17 速度控制回路的选择 工况计 算 表中表明，所设计机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。 虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场 合，而且结构简单、成本低。 该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度 负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。 钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。 但由于在钻头钻入工件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。 油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油。