液压与气动技术课程设计卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统精编版

液压与气动技术课程设计卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统精

编版

MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

一、液压传动课程设计的目的

1、巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。

2、锻炼机械制图，结构设计和工程运算能力。

3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。

4、提高学生使用计算机绘图软件（如AUTOCAD、PRO/E等）进行实际工程设计的能力。

二、液压课程设计题目

题目（一）设计一台卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统，要求完成如下的动作循环：夹紧——快进——工进——死挡铁停留——快退——松开——原位停止；机床有16个主轴，钻削加工￠13.9mm的孔14个，￠8.5mm的孔2个，工件材料为铸铁，硬度HB240。动力滑台采用平导轨，工进速度要求无级调速，如用高速刚钻

数

参据

数

数据

I II III IV V

运动部件自重（N）9810100009990950011000

快进快退速度（m/min）78

快进行程（mm）10012011095120

工进行程（mm）5060657060

工进速度（mm/min）30~9030~9030~9030~9030~90

静摩擦系数f g

动摩擦系数f d

启动制动时间t（s）

1、进行工况分析，绘制工况图。

2、拟定液压系统原理图（A3）。

3、计算液压系统，选择标准液压元件。

4、绘制液压缸装配图（A1）。

5、编写液压课程设计说明书。

机床加工示意图如下：

目录

组合机床工况分析 (3)

第2章液压缸的主要参数的确定 (4)

第3章拟定液压系统图 (6)

第4章液压缸的机构设计 (8)

设计总结 (12)

参考资料 (13)

附录A………………………………………………液压系统原理图

附录B……………………………………………………液压缸结

第1章组合机床工况分析

负载分析

工作负载：高速钻头钻铸铁空时的轴向切削力Ft与钻头直径D，每转进给量s

（以mm/r计）和铸件硬度HB之间的经验算式为

根据组合机床加工特点，钻孔时的主转速n和每转进给量s可选下列数值：

对直径的孔来说＝360r/min，=0.147mm/r

对直径的孔来说 =550r/min，=0.096mm/r

带入公式得：

＝（）N

=30468N

2）惯性负载 =(G/g)(△V/△t)=(9500/(60/)=

3) 阻力分析静摩擦分析 ==1710N

动摩擦分析 ==1140N

液压缸的机械效率取∮＝，由此得出液压缸在各工作的负载如下表

：

负载图上按上面数值绘制，如下图A所示。速度图按已知数值

V1=V3=7.8m/min、L1=95mm、L2=70 mm、快退行程L3=L2+L2=165mm和工进速度V2等绘制。如图B所示。其中V2有主轴转速及每转进给量求出，即 V2=＝=＝53mm/min

v/m/min

F/N

35120

50 100 150 **** **** L/mm

0 50 100 150

-1266.7 L/mm

图A 图

第2章液压缸的主要参数的确定

由表可知，组合机床液压系统在最大负载35000N时宜取P1＝4Mpa。

鉴于动力滑台要求快进快退速度相等，这里的液压缸可选用单杆式的，并在快进时做差动连接。这种情况下液压缸无杆腔面积为A1取为有杆腔工作面积的两倍，即活塞杆直径d 与缸筒D成d＝的关系。

在钻孔加工时，液压缸回油路上必须具有背压p2，取p2＝，以防空杯钻通时滑台突然前冲。快进时液压缸虽然差动连接，单由于油管中有压降△p存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时△p约等于。快退时会有腔中有背压的，这时p2亦可按估算。

由工进时的推力计算液压缸面积：

F/=A1P1 – A2P2=A1P1-(A1/2)P2

故有A1=（F/）/(P1-P2/2)=(35120)/(4 – 2)㎡=㎡=98

D= =㎝ d==㎝

当按GB 2348---80 将这些直径圆整成就将近标准值时得：D=11㎝ ,d＝8㎝。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：A1=4=,A2=(- )/4＝。经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。

根据上述D与d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表所示，并据此绘出工况图C所示：

选择液压回路

(1)调速方式的选择

液压系统的调速方式可分为节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路三种形式。由工况得知，该液压系统功率小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进油路节流调速回路，为防止钻通孔时负载突然消失引起运动部件的前冲现象，在回油路上加背压阀。

(2)液压泵形式的选择

系统工作循环主要由低压大流量和高压小流量两个阶段组成，最大流量与最小

流量的时间之比。根据该情况，本方案决定采用大、小两个液压泵自动并联供油的油源方案。

(3)速度换接方式的选择

因钻孔工序对位置精度及工作平稳性要求不高，可选用行程调速阀和电磁换向阀。动作可靠，转换精度较高。

(4)快速回路与工进转快退控制方式的选择

为使快进快退速度相等，选用差动回路作快速回路。

(5)调压和卸荷回路的选择

在双泵供油的油源形式确定后，调压和卸荷问题都已基本解决。即滑台工进时，高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀调定，无需另设调压回路。在滑台工进和停止时，低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷，高压小流量泵在滑台停止时虽未卸荷，但功率损失较小，故可不需再设卸荷回路。

(6)夹紧油路的选择

夹紧油路中串接减压阀，可根据工件夹紧力的需要调节并稳定其压力，即使主油路压力低于减压阀所调压力，因为有单向阀的存在，夹紧系统也能维持其压力(保压)。二位四通电磁换向阀的常态位置是夹紧工件，保证了操作安全可靠。

组成系统

统原理图