單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計

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1、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院課程設(shè)計單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計姓名院（系）機電工程學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號指導(dǎo)教師日期：2012年12月10日16目錄一、課程設(shè)計任務(wù)書21、題目：單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計22、相關(guān)數(shù)據(jù)要求23、課程設(shè)計任務(wù)3二、液壓系統(tǒng)原理圖以及FluidSIM-H3.6仿真圖4三、選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔件51、運動分析和動力分析5①運動分析5②動力分析52、液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算和工況圖的編制6①預(yù)選系統(tǒng)設(shè)計壓力7②計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸8③計算液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率93、液壓元件的設(shè)計選型10①液壓泵及其電機計算與選定12②液壓控制閥和液壓

2、輔助元件的選定13四、驗算液壓系統(tǒng)性能141、驗算系統(tǒng)壓力損失152、液壓泵工作壓力的估算16五、參考文獻1716一、課程設(shè)計任務(wù)書1、題目：單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計2、相關(guān)數(shù)據(jù)要求某自動線上的一臺單面多軸鉆孔組合機床的動力滑臺為臥式布置（導(dǎo)軌為水平導(dǎo)軌，其靜、動摩擦系數(shù);）擬采用桿固定的單桿液壓缸驅(qū)動滑臺，完成工件鉆削加工時的進給運動；工件的定位、夾緊均采用液壓控制方式，以保證自動化要求。由液壓與電氣配合實現(xiàn)的自動循環(huán)要求為：定位→夾緊→快進→工進→快退→原位停止→夾具松開→拔定位銷，動力滑臺運動參數(shù)和動力參數(shù)見表1所示。表1動力滑臺的運動參數(shù)和動力參數(shù)工況行程/

3、mm速度/（m/s）時間/s運動部件重力G/N鉆削負(fù)載Fe/N啟動、制動時間快進1000.111760_0.21工進10030000113.2快退2000.1_23、課程設(shè)計任務(wù)（1）擬定液壓系統(tǒng)原理圖；（2）運用FLUIDSIM對液壓回路進行仿真；（3）選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔件；（4）驗算液壓系統(tǒng)性能；（5）設(shè)計液壓閥塊和閥組；（6）繪制下列圖紙：(建議用UG/PROE/SOLIDWORKS完成)液壓系統(tǒng)原理圖A41張液壓站總裝圖A31張液壓閥組圖A41張（7）編寫液壓系統(tǒng)的PLC控制程序并完成接線圖。（8）編寫設(shè)計說明書16二、液壓系統(tǒng)原理圖a.液壓原理圖1、油箱，2、

4、過濾器，3、雙聯(lián)液壓泵，4、10、壓力表開關(guān)，5、11、壓力表，6、9、20、23、25、單向閥，7、26、溢流閥，8、減壓閥，12、二位四通電磁換向閥，13、單項順序閥，14、16、21、壓力繼電器，15、夾緊缸，17、定位缸，18、進給缸，19、三位五通電磁動換向閥，22、二位二通機動換向閥，24、調(diào)速閥，27、外控順序閥b.FluidSIM-H3.6軟件系統(tǒng)仿真圖16系統(tǒng)的電磁鐵和行程閥動作順序表工況電磁鐵行程閥狀況1YA2YA3YA行程閥定位--+夾緊--+快進+--下位工進+--上位快退-+-上位滑臺原始停止--+下位松開---拔銷---三、選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔

5、件1、運動分析和動力分析（缺圖）①運動分析16如下表：工況行程/mm速度/（m/s）時間/s快進1000.11工進100113.2快退2000.12分析其各工況可得L-t圖和v-t圖：L-t圖v-t圖②動力分析動力滑臺液壓缸在快速進、退階段，啟動是的外力負(fù)載是導(dǎo)軌靜摩擦阻力，加速時的外負(fù)載是導(dǎo)軌動摩擦阻力和慣性力，恒速時是動摩擦阻力；在工進階段，外負(fù)載是工作負(fù)載及動摩擦阻力。所以，靜摩擦負(fù)載：Fs=G=0.2*11760=2352N動摩擦負(fù)載：Fd=G=0.1*11760=1176N慣性負(fù)載：Fg==1200*0.5=600N(其中m=G/g=11760/9.8=1200k

6、g，a=v/t=0.5m/s^2)又由于鉆削負(fù)載Fe=30000N，得下表：16動力滑臺液壓缸外負(fù)載計算結(jié)果工況外負(fù)載F/N計算公式結(jié)果快進啟動F=Fs2352加速F=Fd+Fg1776恒速F=Fd1176工進F=Fe+Fd31176快退啟動F=Fs2352加速F=Fd+Fg1776恒速F=Fd1176根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，其F-t圖如下：（缺圖）F-t圖2、液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算和工況圖的編制①預(yù)選系統(tǒng)設(shè)計壓力本鉆孔組合機床屬于半精加工機床，機床為低壓設(shè)備類型，查機械設(shè)計手冊，系統(tǒng)工作壓力P<7Mpa，所以，預(yù)選液壓缸的設(shè)計壓力P1=4Mpa。②計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸為了滿足工

7、作臺快速進退速度相等，并減少液壓泵的流量，將液壓缸的無桿腔作為主要工作腔，并在快進時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的有效面積A1與A2應(yīng)該滿足A1=2A2（即活塞桿直徑d和液壓缸直徑內(nèi)徑D之間應(yīng)該滿足d=0.71D）。為了防止進工結(jié)束時發(fā)生前沖，液壓缸需要保持一定回油背壓。參照機械設(shè)計手冊，回油有路上背壓或調(diào)速閥的系統(tǒng)，取背壓P2=0.5～1.5Mpa。所以，暫取P2=0.6Mpa，并取液壓缸效率。則：16F=P1A1-P2A2=A1（P1-P2A2/A1）即：液壓缸無桿腔有效面積：液壓缸的內(nèi)徑：查機械設(shè)計手冊，