数控车床液压系统的设计本科毕业论文(编辑修改稿)

数控车床液压系统的设计本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

部分，液压系统的设计要同 机床主机 的总体设计同 步 进行。 设计必须 与工作环境、工作方式相结合 ， 确定液压系统的作用及需要改进的方向，进而设计出一个适合整机的液压 系统，这才是最关键的 [1]。 设计步骤 一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行 ： ① 学习 并 掌握 液压系统原理的 基础知识 ； ② 根据数控机床工况要求及负载分析、对比选出合适的液压回路； ③ 拟定液压系统原理图； ④ 液压系统的计算和元件的选择； ⑤ 液压系统元件尺寸和结构的确定； ⑥ 总结 分析，精度和 误差 的 统计。 研究内容 根据设计要求，本文的研究内容大致分为以下三点：。 数控车床液压系统的设计 3 2 液压系统的简介 液压系统的组成 一个完整的液压系统 一般 由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油 [4]。 动力元件 ：液压泵是液压系统的动力元件，是能量转换元件，由原动机驱动，把输入的机械能转化为油液的压力能再输出到系统中去，为执行元件提供动力。 执行元件 ：主要 是将液体的压力能转换为机械能 并将其输出。 缸主要是输出力和直线运动，但有的是输出往复摆动运动和扭矩；马达则是输出连续旋转运动和扭矩。 控制元件 ：功能是对流动方向、压力和流量进行控制，以满足执行元件所需要各个要求，从而使系统按照特定的工作要求进行工作。 辅助元件 ：包括蓄能器、过滤器、 油箱、压力表、管件及密封装置等。 液压系统的优缺点 优点：能够承受较大的工作压力，便于无级变速，工作相对平稳，便于实现频繁切换，易于实现过载保护，液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，便于设计和制造。 缺点：不宜在较高或较低温度下工作，不可远距离输送动力， 元件制造精度要求高 ，不易 实现定比传动 ， 发生故障不易检查和排除 ，传动效率相对较低。 数控车床液压系统的设计 4 3 液压尾座液压传动总体设计 尾座简介。 尾座安装在机床导轨上，可纵向调整。 可以用顶尖 支撑较长的工件，必要时也可以安装铰刀和钻头等相应的孔加工刀具进行孔的加工。 W H 为： 95 40mm，尾座的套筒的直径 80mm。 套筒的锥孔 MT4。 所以，尾座必须具有一定的刚性。 ；良好的动态性能够使整机的固有频率不至于和激振频率重合而发生共振；良好的工艺便于装配和制造。 此尾座是实现套筒和活塞固定座通过螺钉连接，并且可以移动。 油压后座、活塞轴和尾座体固定在一起。 活塞轴、套筒和活塞固定座形成液压缸，分两个腔。 回路设计 大体看来液压 尾座有顶针部分和加紧部分。 前者是起轴顶紧的作用，当顶针工作时需要加紧机构进行加紧工步，保证零件装卡的精度，才能保证加工的精度。 液压尾座顶针液压回路 液压系统原理图如下： 6液压泵 图 31 原理图 数控车床液压系统的设计 5 顶针加紧液压回路 设计尾座液压回路原理图如下： 图 32 顶针夹紧油缸回路 数控车床液压系统的设计 6 4 尾座液压系统设计 前面已经完成 尾座的控制回路，本章节将从数据计算的角度来对液压缸和液压泵进行设计。 液压系统的压力 液压缸的压力主要根据负载确定，此外还需要考虑其它因素，例如各类设备的不同点和应用方式，经济、精度、密封性能要求和功能要求都需要考虑在内，根据负载与工作压力关系表 41和机械类型与工作压力关系表 42来确定液压系统的工 作力。 表 41 负载与工作压力关系表 负载 F/kN 5 5～ 8 10～ 20 20～ 30 3050 50 工作压力 p/Mpa ～ 1 ～ 2 ～ 3 3～ 4 4～ 5 5～ 7 表 42 机械类型与工作压力关系表 机械类型 机 床 农业机械 工程机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力 /MPa a≤2 3～ 5 ≤8 8～ 10 10 ～16 20 ～32 根据以上两表， 选定工作压力为 ： 16Mpa 绘制液压系统原理图 数控车床液压系统的设计 7 1— 邮箱， 2— 变量液压泵 3— 电动机 10— 过滤器 5— 冷却器 6— 油液注入口 7— 液位计 8— 单向阀 9— 加热器 11— 溢流阀 12— 固定尾座的双联液压缸系统 1 15— 三位四通电磁换向阀 14— 驱动丝杠的液压马达 16— 固定套筒的液压缸 17— 两位四通电磁换向阀 图 41 液压系统原理图 顶针油缸的相关计算 已知车床切削用量 f=；切削速度 v=5080m/min； 工件直径 400mm，加工长度 350mm。 假设液压 尾座最大轴向力为 ，所以液压油缸要想克服这一轴向力，即液压油缸所受的外力 NFz  ，根据相关表格加紧时的压力区 2MPa，背压。 则液压缸的内径是： )( 4 21 pp FD z （ 41） 1p 为输出压力， 2p 为系统背压，代入数据可得： mmD )( 544  （ 42） 所以选取油缸直径 mmD 80 ； 活塞杆直径 )~( Dd =50mm （ 43） 数控车床液压系统的设计 8 液压泵的设计 确定液压泵的最大工作压力 pB=p1+ΣΔ p 其中： p1为液压缸工作时所需要的最大压力 ΣΔ p 为总的压力损失包括 流量阀和其他元件的局部压力损失 、管路损失等， 根据同类型。