组合机床动力滑台液压系统
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统一、课程设计要求1. 设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
2. 列出液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书。
3. 进行机床的控制系统设计及编写控制程序。
二、机床结构简介卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能机床，可钻、攻丝、铰孔、铣槽、半圆弧等复合工艺操作，适广泛用于水泵、汽车、空气压缩机、发电机、电机、气动工具及家具等行业的生产制造。
机床结构主要由床身、主轴箱、工作台、电气系统、液压系统等组成。
其中，床身用于支撑整机，主轴箱用于装配主轴及各个传动装置，工作台用于夹持工件及执行传动。
注：本设计仅涉及液压系统部分的工作原理图和液压元件的选型。
三、液压系统工作原理图液压系统主要用于机床的升降、夹紧、进给等控制操作。
下面的工作原理图展示了该机床的主要液压系统结构。
液压油泵为双联泵，分别提供高压和低压液压油，高压系统主要用于机床的动力传输和工作台的升降，低压系统则用于工作台和主轴箱的夹持、进给和径向递进。
四、液压元件的选型计算本文中设计的液压系统主要包括液压油泵、液压缸、液压阀、液压滤清器、液压压力表等液压元件。
针对所需控制的液压作用，根据相应的公式和数据手册，进行液压元件的选型计算。
液压元件选型计算书如下：五、控制系统设计本设计中，机床的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器和电磁阀等组成，通过编写相应的控制程序，实现机床的高效稳定运行。
液压系统的控制程序中主要包括如下控制命令：1. 单向液压缸的伸出和缩回控制命令。
2. 双向液压缸的伸出和缩回控制命令。
3. 液压油泵的控制启停命令。
4. 电磁阀的开关控制命令。
5. 液压滤清器的定期清洗命令。
通过不同的控制命令组合，可以实现机床的不同运动状态和操作需求，从而提高机床的生产效率和工作质量。
六、总结本文对卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统进行了详细介绍，并给出了液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书，同时简要讲述了机床的控制系统设计流程和控制命令。
组合机床动力滑台液压系统
1.2 YT4543型动力滑台液压系统工作原理
1—背压阀；2—顺序阀 ；3，6，13—单向阀； 4，10—调速阀；5—压 力继电器；7—液压缸
； 8—行程阀；9—电磁阀 ；11—先导阀；12—换 向阀；14—限压式变量
叶片泵 图 YT4543型动力滑台
液压系统图
滑台的动作循环是；快进 → 一工进 → 二工进 → 死挡铁停留 → 快 退→ 原位停止，如表所示。
表 YT4543 型动力滑台液压系统的动作循环表
注：“＋”表示电磁铁得电；“－”表示电磁铁失电。
2、一工进
4、死挡铁停留
1.3 YT4543型动力滑台液压系统特点
液压传动
组合机床动力滑台液压系统
1.1 概述 1.2 YT4543型动力滑台液压系统工作原理 1.3 YT4543型动力滑台液压系统特点 1.4 动力滑台液压系统常见故障分析
1.1 概述
组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高 的机床。组合机床的动力滑台上安装有各种旋转着的刀具，常用液压驱动这些刀 具作轴向进给运动。
3．三位五通电液动换向回路使滑台进退换向平稳
1.4 动力滑台液压系统常见故障分析
液压传动
ห้องสมุดไป่ตู้
组合机床动力滑台液压系统设计
组合机床动力滑台液压系统设计(1) 组合机床动力滑台液压系统设计液压系统是组合机床的重要组成部分，它为机床提供动力和润滑。
本文将介绍一种组合机床动力滑台液压系统的设计。
一、概述液压系统是一种利用液体压力能为主要驱动力的传动方式。
在组合机床中，液压系统主要用于驱动动力滑台，实现工件的加工操作。
本次设计的液压系统主要包括液压泵、油缸、油路和电气控制系统等部分。
二、液压泵液压泵是液压系统的核心部件，它把机械能转化为液压能，为液压系统提供压力油。
本设计选用变量叶片泵作为液压泵，其主要特点包括负载能力强、运行稳定、寿命长、效率高等。
三、油缸油缸是液压系统的执行元件，它将液压能转化为机械能，驱动动力滑台进行运动。
根据本次设计要求，选用双作用活塞式油缸。
这种油缸具有较大的推力和较高的速度，能够满足动力滑台在加工过程中对驱动力和速度的需求。
四、油路油路是液压系统中压力油流动的通道。
本设计采用较为简单的并联油路，即液压泵输出的压力油通过两个分油路分别进入两个油缸，推动活塞运动，实现动力滑台的往复运动。
在油路中设置溢流阀和节流阀，分别用于调节系统的压力和流量。
五、电气控制系统电气控制系统是液压系统的控制中心，它控制液压泵的运行和电磁阀的通断，从而实现液压系统的自动化控制。
本设计选用可编程控制器（PLC）作为控制系统的主要元件，根据加工工艺的要求，PLC控制液压泵和电磁阀的动作，保证动力滑台按要求的程序进行加工操作。
同时，PLC还可以实时检测系统的运行状态，保证系统的稳定性和安全性。
六、系统调试与优化完成液压系统的设计后，需要对系统进行调试和优化，以保证其性能和可靠性。
首先进行空载调试，检查系统是否存在泄漏或异常噪声等问题；然后进行负载调试，在一定的负载条件下测试系统的性能；最后进行加工试验，以检验液压系统在真实加工条件下的性能。
根据试验结果对系统进行优化调整，以使液压系统的性能达到最佳状态。
七、结论本文对组合机床动力滑台液压系统进行了设计。
组合机床动力滑台液压系统工作原理
组合机床动力滑台液压系统工作原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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组合机床动力滑台液压系统分析.
观察、互动交流
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归纳总结
组合机床动力滑台液压系统特点小结
总结
课件
听课、互动交流
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学习成果
课堂提问，课后作业
学习评价
学习态度(出勤、学习表现)30%；课堂提问20％，学习作业50%
教学过程设计
步骤
教学内容
教学方法
教学资源
学生活动
时间分配(min)
1
明确任务/知识准备
(1)液压典型回路分析步骤；(2)组合机床动力滑台液压系 Nhomakorabea的功能；
引导文法
组合机床动力滑台液压系统回路图片与回路仿真动画；视频；仿真软件；课件；液压实训台
单元名称
组合机床动力滑台液压系统分析
单元学时
1
学习內容分析
知识点：
(1)基本液压回路分析方法；
(2)液压典型回路分析方法；
能点：
(1)熟悉各液压元件在组合机床动力滑台液压系统的作用及各种基本回路的构成。
(2)掌握分析典型液压系统的步骤和方法。
重点：
分析典型液压系统的步骤和方法
难点：
分析组合机床动力滑台工作顺序与相应的进回油路
听课、互动交流
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项目引导
组合机床动力滑台液压系统的控制要求与动作循环
教师引导、回路仿真演示、头脑风暴
观察、互动交流
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操作训练
根据执行元件的控制要求分析各液压基本回路与元件的作用
教师示范、学生操作
观察、回答问题
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知识深化
(1)差动回路；
(2)速度换接回路；
(3)电磁铁和行程阀动作顺序与回路功能
组合机床动力滑台液压系统的设计
目录前言.........................................................................................................错误！未定义书签。
目录 (1)一、液压传动的发展概况 (2)二、液压传动的工作原理和组成 (3)三、液压传动的优缺点 (4)1、优点 (4)2、液压传动的缺点： (4)四、液压系统的应用领域 (5)1、液压传动在机械行业中的应用： (5)2、静液压传动装置的应用 (5)五、液压系统工况分析 (7)1、运动分析 (7)七、拟定液压系统图 (11)1、调速方式的选择 (11)2、快速回路和速度换接方式的选择 (11)液压工作原理： (12)八、液压元件选择 (15)1、选择液压泵和电机 (15)2、元、辅件的选择 (19)九、液压系统验算 (22)1．管路系统压力损失验算 (22)2、液压系统的发热与温升验算 (25)十、液压系统最新发展状况 (27)1、国外液压系统的发展 (27)2、远程液压传动系统的发展 (28)十一、注意事项 (30)十二、总结.............................................................................................错误！未定义书签。
致谢. (32)参考文献 (33)一、液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。
如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。
第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。
组合机床动力滑台液压系统
液压系统的工作原理（四）
止挡块停留：动力滑台第二次工
作进给终了碰到止挡块时，不在前 进，停留一段时间，等到其系统压 力进一步升高，使压力继电器PS动 作而发出信号。
液压系统的工作原理（五）
快速退回：1YA、3YA断电，2YA通电，阀5右位接入控制油
路，使阀4的右位接入主油路，这时流量大，快退。 – 控制油路 ：
YT4543型动力滑台液压系统的特点
.低速进给运动平稳性好，速度刚 性好和较大的调速范围，回油路 上设置的背压阀改善了运动平稳 性。 .快进时能量利用合理，系统无溢 流损失，效率高。 .动作平稳可靠，无冲击。
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8.3 剪板机液压传动系统
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项目目的
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当前状态
进度与日程的宏观对比
–与进度相符的部分 –延期的部分 –超前的部分
意外的延迟或问题
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所使用的新技术
–益处
所采用的标准
–益处
特地忽略的标准
–缺陷和益处
定义您使用的缩写！
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团体/资源
叙述本项目的资源分配设想
–人力 –设备 –场地 –所需的支持或外部服务 –制造 –销售
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过程
突出本项目的特殊之处 讨论使用新过程的前提、益处和问题
组合机床动力滑台液压系统
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目的和任务
目的
通过对典型液压系统的分析，进一步加深对各种 液压元件和基本回路综合运用的认识。
任务
机电一体化本科毕业论文组合机床动力滑台液压系统
机电一体化本科毕业论文组合机床动力滑台液压系统一、背景和意义组合机床是一种机电一体化的高精度机床，它由加工主轴和滑台两个单元组合而成，能够实现钻、铣、刨、磨等多种加工功能，是当前机械制造行业中一种重要的设备。
动力滑台是组合机床的重要组成部分，它能够在加工过程中实现工件的自动进给和移动，其性能对组合机床的精度和效率具有非常重要的影响。
由于组合机床动力滑台涉及到液压系统的设计和优化，涵盖了机械、电子、液压等多个学科的知识，因此研究其动力滑台液压系统的设计和优化，对于提高组合机床的精度和效率具有很重要的意义。
二、组合机床动力滑台液压系统的设计和优化过程1. 动力滑台液压系统设计的原则和要求在设计组合机床动力滑台液压系统时，需要遵循以下设计原则和要求：（1）系统的控制精度高，能够实现工件高精度加工。
（2）系统的速度控制范围宽，能够适应不同工作状态下的加工需求。
（3）系统的响应速度快，能够迅速响应操作指令。
（4）系统结构简单、可靠，维护成本低。
（5）系统的安全性能好，能够确保操作人员的安全。
2. 液压系统的基本组成组合机床动力滑台液压系统是由液压装置、液压控制阀、液压执行元件等部分组成。
其中，液压装置负责产生压力源，液压控制阀负责控制和调节液压系统的工作状态，液压执行元件负责将液压能转化为机械能，实现动力滑台的移动。
3. 液压系统的参数设计在液压系统的参数设计中，需要考虑系统的运行环境、工作条件、机床结构等因素。
主要涉及液压系统的压力、流量、速度、功率等参数选择和优化，以满足机床加工的需求。
4. 液压系统的控制方式液压系统的控制方式包括手动控制、自动控制和数控控制等手段。
在组合机床动力滑台液压系统中，数控控制方式是较为常见和有效的控制方式，能够实现更高的加工精度和效率。
三、组合机床动力滑台液压系统的优化方案1. 采用高质量的液压元器件，以保证系统稳定性和可靠性。
2. 采用电液伺服控制系统，以实现更高的控制精度和速度响应能力。
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组合机床动力滑台液压系统目录§1课程设计任务书 (2)§1.1课程设计的题目 (2)§1.2课程设计的内容和任务 (2)§1.3课程设计的进度安排 (3)§1.4 参考资料 (3)§2负载分析 (4)§2.1负载计算 (4)§2.2负载速度图 (6)§3液压系统方案设计 (6)§3.1方案的分析 (7)§3.2组合机床动力滑台液压系统原理图 (8)§4液压系统参数计算 (10)§4.1液压缸参数计算 (10)§4.2液压泵的参数计算 (12)§4.3电动机的选择 (13)§5液压元件的选择 (15)§5.1液压附件 (15)§5.2液压主元件 (18)§6验算液压系统性能 (19)§6.1液压损失的验算及泵压力的调整 (19)§6.2液压系统的发热和温升验算 (22)§1 课程设计任务书课程名称：液压与气压传动课程设计设计题目：组合机床动力滑台液压系统指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日§2 负载分析组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。
它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工工序。
动力滑台是组合机床的通用部件，它上面安装着各种旋转刀具，常用液压或机械装置驱动滑台按一定的动作循环完成进给运动。
组合机床要求动力滑台空载时速度快、推力小；工进时速度慢、推力大，速度稳定；速度换接平稳；功率利用合理、效率高、发热少。
根据课程设计任务书，要求设计一台组合机床动力滑台液压系统。
机床要求的工作循环是：要求实现工件快进、工进、快退过程，最后自动停止；动力滑台采用平导轨。
机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负载。
液压系统的工作条件和环境条件，经济性与成本等方面的要求。
负载特性分析是拟定液压系统方案、选择或设计液压元件的依据。
负载特性分析包括动力参数分析和运动参数分析两部分。
通过计算确定液压执行元件的负载大小和方向，并分析执行元件在工作过程中可能产生的冲击、振动及过载等情况。
负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因是平导轨，重力的水平分力为零，需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。
§2.1负载计算1、工作负载导轨的正压力等于有动力部件的重力运动部件总重力G=4000N切削力F w =9000N2、摩擦负载静摩擦力 fs F =f s ⨯N F =0.290001800N N ⨯=动摩擦力 fd F =f d ⨯N F =0.19000900N N ⨯=3、惯性负载惯性力 m F =ma=G v g t ∆⨯∆=4000 4.561.29.80.560N N ⨯=⨯⨯ 4、各工况负载若忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率m η=0.95,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，如下：启动 /fs m F F η==1800/0.95=1894.7N加速 ()/fd m m F F F η=+=(900+61.2)/0.95=1011.8N快进 /fd m F F η==900/0.95=947.4N工进 ()/w fd m F F F η=+=(9000+900)/0.95=10421N快退 /fd m F F η==900/0.95=947.4N表2.1 液压缸各运动阶段负载表5、快进、工进和快退时间和速度并绘制负载--时间图和速度--时间图研究主机依据工艺要求应以何种运动规律完成一个工作循环，即研究运动形式（是平移、回转或摆动）、运动的速度大小和变化范围、运动行程长短，运动变化规律（循环过程与周期）等。
§2.2负载速度图根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（F-l）和速度图（v-l），见图1（a）、（b）。
横坐标以上为液压缸前进时的曲线，以下为液压缸活塞缸退回时的曲线。
（a）负载图（b）速度图图2.1负载速度图§3 液压系统方案设计液压系统方案设计是根据主机的工作情况、主机对液压系统的技术要求、液压系统的工作条件和环境条件以及成本，经济性、供货情况等诸多因素，进行全面、综合的设计，从而拟定出一个各方面比较合理的、可实现的液压系统的方案来。
其内容包括：油路循环方式的分析与选择，油源形式的分析与选择，液压回路的分析、选择与合成，液压系统原理图的拟定、设计与分析。
§3.1方案的分析选择基本回路（1）液压泵种类的确定参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油、调速阀进油节流调速的开式回路，溢流阀作定压阀。
为防止钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀（定压式），初定背阀值Pb=1MPa.因系统动作循环要求正向快进和工作，方向快退，且快进、快退速度相等，因此选用单杆活塞液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积1A 等于有杆腔面积2A 的两倍。
工作台要完成单向进给运动，先采用固定的单活塞杆液压缸。
其动作如上图所示。
图3.1（2）快速、换向和速度换接回路确定根据该设计的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。
即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。
该系统对换向要求平稳较高，选用电液换向阀的换向回路。
为便于实现差动，选用三位五通阀。
为提高换向的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点往返控制。
（3）调速回路与油路循环方式的确定选定调速方案和液压基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些辅助性油路，如控制油路、润滑油路、测压油路等，并对回路进行归并和整理，就可将液压回路合成为液压系统。
a.快进按下启动按钮，电磁铁1Y 得电，先导阀7处于左位，在控制油路的驱动下，液动换向阀6切换至左位。
主油路的进油路：小泵1→单向阀2→顺序阀5（预控压力阀）→液动阀6左位→行程阀11→液压缸右腔。
由于快进时动力滑台负载小，泵的出口压力较低，液控顺序阀9关闭。
所以液压缸左腔回油→液动阀6左位→单向阀8→行程阀11→液压缸右腔。
液压缸实现差动连接，且此时两泵同时供量流量最大，滑台右向快进。
b.工进快进到预定位置，滑台上的行程挡块压下行程阀11，切断了原来进入液压缸右腔的油路。
此时，从液动阀6左位来的油液→调速阀12→液压缸右腔。
由于调速阀的接入使系统的压力升高，达到或超过卸载阀3的调定压力，大流量泵通过卸载阀3卸载，单向阀2自动关闭，只有小流量泵向系统供油，滑台慢速向右工进。
c.快退当滑台碰到死挡铁后停止运动。
这时，泵的压力升高，流量减小，直至输出流量仅能补偿系统内部泄漏为止。
此时，液压缸右腔压力随之升高，压力继电器动作并发出快退信号，1Y失电，2Y得电，电磁先导阀7、液动换向阀6处于右位。
主油路的进油路：泵1→顺序阀5→液动阀6右位→液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔→行程阀11→液动阀6右位→油箱。
由于此时空载，泵的供油压力低，输出流量大，滑台快速退回。
d.原位停止当滑台快退到远位时，挡块压下行程阀开关，使电磁铁1Y，2Y失电，液动阀6，电磁先导阀7处于中位，滑台停止运动，泵1通过液动阀6中位卸载。
为了使卸载状态下控制油路保持一定预控压力，泵1和液动阀6之间装有预控压力阀5。
§3.2组合机床动力滑台液压系统原理图组成液压系统原理图、电磁铁动作顺序表图3.2 组合机床动力滑台液压系统图1-叶片泵 2、8-单向阀 3外控内泄式顺序阀 4、10-溢流阀 5-内控外泄式顺序阀6-电液换向阀的主阀 7电液换向阀的先导阀 9-外控外泄式顺序阀 11两位两通行程阀12-调速阀 13-过滤器 14-压力表 15-压力继电器表3.1为该滑台的电磁铁动作顺序表§4 液压系统的参数的计算液压系统的主要参数设计是指确定液压执行元件的工作压力和最大流量。
液压执行元件的工况图是选择系统中其它液压元件和液压基本回路的依据，也是拟定液压系统方案的依据。
液压执行元件的类型，根据主机所要实现的运动形式(移动、转动或摆动)和性质(速度和负载的大小)而定。
§4.1液压缸参数计算1、初选液压缸的工作压力按[3]（课本）中表8-1即表2，初定液压缸的工作压力为1P =30×105Pa 。
表4.1 液压缸参考背压2、计算液压缸的主要尺寸该设计要求动力滑台的快进、快退速度相等，故采用活塞杆固定的单杆式液压缸。
快进时采用差动连接，并取无杆腔有效面积1A 等于有杆腔有效面积2A 的两倍，即1A =22A 。
为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲，在回油路中安装有背压阀，按[3]（课本）中表8-2，初选背压Pb=0.8Mpa 。
负载分析得最大负载为工进阶段的负载F=10421N ，按此计算1A ，则1A =b p p F 211-=5510421130108102⨯-⨯⨯2m =2.9⨯310-2m =29c 2m液压缸直径 D== 由1A =22A 可知活塞杆直径d=0.707D=⨯按GB/T2348-1993将所计算的 D 与d 值分别圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封装置。
圆整后得：D=6.3cm d=4.5cm按标准直径算出 22131.24A D cm π==按最低工进速度验算液压缸尺寸查机械设计手册，调速阀最小稳定流量min q =0.05L/min ，因工进速度v=0.06m/min 为最小速度，则有式1min min /A q v =得：故满足最低速度的要求。
3、计算液压缸在工作循环中各工作阶段的工作压力、流量和功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积，可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率，在计算工进时背压按Pb=0.8Mpa 代入计算公式， 快退时背压按Pb=0.5Mpa 代入计算公式，如下：快进 ()5451241221235947.451015.31010.710(31.215.3)104515.910/min 7.15/min 7.151010.710127.50.12860j j F PA P Pa A A q v A A L L p P q W kW ----+∆+⨯⨯⨯===⨯--⨯=-=⨯⨯=⨯==⨯⨯==工进 54512412min 1min 2max 1max 35max 1042181015.31037.31031.21031.2100.6/min 0.187/min31.21010/min 3.12/min3.121037.3101940.19460b j a j F P A P P A q A v L L q A v L L p P q W kW -----++⨯⨯⨯===⨯⨯==⨯⨯===⨯⨯=⨯==⨯⨯==快退 5412422235947.451015.31011.215.3104515.310/min 6.88/min6.881011.2101280.12860b j a j F P A P MP A q vA L L p P q W kW ----++⨯⨯⨯===⨯==⨯⨯=⨯==⨯⨯==计算结果列于表3中。