组合机床动力滑台液压系统的动力元件

机械制造技术课题报告

—— 组合机床动力滑台液压系统

专业： 测控技术与仪器

班级： 2012级1班 学号： 201200800070 姓名： 张晓雪

设计其动力滑台部分的液压系统，具体内容要求如下：

切削阻力F=18KN，滑台自重G=25KN，平台导轨的静摩擦系数为0.24，动摩擦系数为0.12，快进/退速度为6m/min，工件速度120mm/min，最大行程400mm，其中工进行程240mm，启动换向时间0.12s,液压缸的机械效率为0.9。 即机床的工作参数如下： 滑台自重 切削阻力 静摩擦系数 动摩擦系数 最大行程 工进行程 快进、快退速度 工进速度 启动、换向时间 G=25000N Ft=18000N fs=0.24 fd=0.12 l=400mm l=240mm v1=v3=0.1m/s v2=0.002m/s T=0.12s 一、工况及负载分析，绘制负载及速度循环图

1.运动分析

组

继续教育学院毕业设计（论文）

题目：组合机床动力滑台液压系统

院、系(站) 机电工程系

学科专业： 机电一体化

学 生：

学 号：

指导教师：

2013年10月

组合机床动力滑台液压系统

摘要

本论文主要阐述了组合机床动力滑台液压系统，能实现的工作循环是：快速前进→ 工作进给 →快速退回 →原位停止，液压技术是机械设备中发展速度最快的技术之一。

本液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。

综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。设计者首先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。

关键词: 组合机床；液压系统；液压缸；液压泵换

目录

1 液压传动的发展概况和应用 .............................. 1

1.1 液压传动

毕 业 设 计（论文）

说 明 书

专业班次：机电一体化（班

姓 名：

阳泉职业技术学院

毕业设计（论文）题目

机电系（部） 年级专业 机电一体化

设计（论文）题目：

组合机床动力滑台液压系统的设计

设计开始时间： 年 设计结束时间： 年 设计指导人： 教研室主任：

系 主 任：

姓名 月 日 月 日

阳泉职业技术学院

毕业设计（论文）评阅书

题目：

组合机床动力滑台液压系统的设计

机电系（部） 年级专业 机电一体化 姓名

评阅意见：

成绩：

指导教师：

职 务：

年 月 日

阳泉职业技术学院

毕业设计（论文）答辩评定书

年级专业班级：05机电一体化二班 姓 名：

答辩过程

问题提问 回答情况

兰州交通大学毕业设计（论文）

摘 要

液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术相结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段。由于液压技术具有传递效率高、系统结构简单、动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。

本文首先对组合机床动力滑台液压系统进行工况分析，通过分析计算，绘制速度、负载循环图，初步选定液压缸工作压力，并计算液压缸尺寸以及各阶段流经液压缸的流量；其次根据液压系统供油方式、调速方式、速度换接方式来拟定液压系统图，并且对系统工作状态进行分析；再次通过对流经各元件的流量的计算，合理选择液压元件；最后通过对系统效率、发热和升温的验算，对液压系统进行性能分析。所设计的液压系统除了满足上述要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。

关键词: 动力滑台；工况分析；液压系统；液压缸

I

组合机床动力滑台液压系统设计

Design of combination machine tool hydraulic pressure system

The hydraulic drive technology is one of the

兰州交通大学毕业设计（论文）

摘 要

液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术相结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段。由于液压技术具有传递效率高、系统结构简单、动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。

本文首先对组合机床动力滑台液压系统进行工况分析，通过分析计算，绘制速度、负载循环图，初步选定液压缸工作压力，并计算液压缸尺寸以及各阶段流经液压缸的流量；其次根据液压系统供油方式、调速方式、速度换接方式来拟定液压系统图，并且对系统工作状态进行分析；再次通过对流经各元件的流量的计算，合理选择液压元件；最后通过对系统效率、发热和升温的验算，对液压系统进行性能分析。所设计的液压系统除了满足上述要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。

关键词: 动力滑台；工况分析；液压系统；液压缸

I

组合机床动力滑台液压系统设计

Design of combination machine tool hydraulic pressure system

The hydraulic drive technology is one of the

兰州交通大学毕业设计（论文）

摘 要

液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术相结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段。由于液压技术具有传递效率高、系统结构简单、动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。

本文首先对组合机床动力滑台液压系统进行工况分析，通过分析计算，绘制速度、负载循环图，初步选定液压缸工作压力，并计算液压缸尺寸以及各阶段流经液压缸的流量；其次根据液压系统供油方式、调速方式、速度换接方式来拟定液压系统图，并且对系统工作状态进行分析；再次通过对流经各元件的流量的计算，合理选择液压元件；最后通过对系统效率、发热和升温的验算，对液压系统进行性能分析。所设计的液压系统除了满足上述要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。

关键词: 动力滑台；工况分析；液压系统；液压缸

I

组合机床动力滑台液压系统设计

Design of combination machine tool hydraulic pressure system

The hydraulic drive technology is one of the

目录

1．工况分析 (1)

2．拟定液压系统原理图 (2)

3．液压系统的计算和选择液压元件 (7)

3.1液压缸主要尺寸的确定 (3)

3.2确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 (4)

3.3液压阀的选择 (5)

3.4确定管道尺寸 (7)

3.5液压油箱容积的确定 (7)

1．工况分析

首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，如图1.5所示，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。

液压缸所受外负载F 包括三种类型，即

a f w F F F F ++=

Fw 为工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力，在本例中为18000N ；

Fa —运动部件速度变化时的惯性负载；

Ff —导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对于平导轨可由下式求得

()Rn f F G f F +=

G —运动部件重力；

F Rn —垂直于导轨的工作负载，事例中为零；

f —导轨摩擦系数，本例中取静摩擦系数0.2，动摩擦系数为0.1。求得：

F fs =0.2*1500kg*9.8N/kg=2940N

F fa =0.1*1500kg*9.8N/kg=2500N

上式中F fs 为静摩擦阻力，F fa 为动摩擦阻力。

t

v g G F a ??= g —重力加速度；

△t

1、前言

毕业设计是在南昌理工学院修完机械设计及其自动化专业的绝大部分课程后，由指导老师据生产实践选题分配给学生进行的一次综合性设计，全面考察我们作为本科教育的知识点的全面性与系统性。

组合机床是一种高效率的专用机床，动力滑台是组合机床用来实现进给运动的一种通用部件，其中液压滑台在生产机械中被广泛采用，液压传动系统易获得很大的力矩，运动传递平稳、均匀，准确可靠，控制方便，易于实现自动化。

液压动力滑台是典型的电液控制装置，它由滑台、滑座和液压缸组成，由于它自身带油泵、油箱等装置，需要单独设置专门的液压站及配套，液压动力滑台由电动机带动中的油泵送出压力油，经电气和液压元件的控制，推动油缸中的活塞来带动工作台。

根据控制工艺要求，液压动力滑台可组成多种工作循环，如一次工进、二次工进、死挡铁停留、跳跃进给、分级进给等。具有一次工进及死挡铁停留的工作循环是组合机床比较常用的工作循环之一。其控制方式可以采用电气控制，部分场合采用PLC控制液压系统中的阀门的线圈来实现系统功能。

根据任务书的要求对此课题的研究中涉及液压系统的分析与设计、液压元件的选择；采用继电-接触器控制系统；采用PLC程序控制方法实现。即在了解以前控制方法上采用目前市场或生产过程中常见

组合机床是自动化程度相对较高的金属切削专用机床,当动力滑台配以不同的动力头、主轴箱和刀具时,可以对工件完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹、铣平面等加工任务。

本科综合设计说明书

（

题 目：钻孔组合机床动力滑台液压系统

设计

学生姓名：*** 学 院：机械学院 系 别：机械系

专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机制08－1 指导教师：雷秀 教授

二 〇 一 一 年 七 月

组合机床是自动化程度相对较高的金属切削专用机床,当动力滑台配以不同的动力头、主轴箱和刀具时,可以对工件完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹、铣平面等加工任务。

摘 要

制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。组合机床是自动化程度相对较高的金属切削专用机床，当动力滑台配以不同的动力头、主轴箱和刀具时，可以对工件完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹、铣平面等加工任务。动力滑台、夹具的动作由液压系统设计完成。动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成各种孔加工、端面加工等工序。

钻孔组合机床动力滑台液压系统是

组合机床是自动化程度相对较高的金属切削专用机床,当动力滑台配以不同的动力头、主轴箱和刀具时,可以对工件完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹、铣平面等加工任务。

本科综合设计说明书

（

题 目：钻孔组合机床动力滑台液压系统

设计

学生姓名：*** 学 院：机械学院 系 别：机械系

专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机制08－1 指导教师：雷秀 教授

二 〇 一 一 年 七 月

组合机床是自动化程度相对较高的金属切削专用机床,当动力滑台配以不同的动力头、主轴箱和刀具时,可以对工件完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹、铣平面等加工任务。

摘 要

制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。组合机床是自动化程度相对较高的金属切削专用机床，当动力滑台配以不同的动力头、主轴箱和刀具时，可以对工件完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹、铣平面等加工任务。动力滑台、夹具的动作由液压系统设计完成。动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成各种孔加工、端面加工等工序。

钻孔组合机床动力滑台液压系统是