- - -數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要本論文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外數(shù)控車床的現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向及其在現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用，運(yùn)用液壓元件的基本理論，對(duì)其主關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動(dòng)液壓油。通過(guò)控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作。對(duì)液壓系統(tǒng)的一系列參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，選擇了適合本系統(tǒng)的液壓回路和液壓元件，并對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了性能驗(yàn)算和維護(hù)。對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和負(fù)載分析，重點(diǎn)對(duì)零件中的關(guān)鍵部件如液壓缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，確定了它們的結(jié)構(gòu)類型和主要參數(shù)。從而使設(shè)計(jì)更合理，為后續(xù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。敘述了主要的設(shè)計(jì)步驟和參數(shù)的確定。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 液壓系統(tǒng) 液壓缸 - -目錄 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) .I摘 要 .I目錄 .II第 1 章 緒 論 - 1 -1.1 液壓技術(shù)的歷史發(fā)展 .- 1 -1.2 國(guó)內(nèi)數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 .- 1 -1.3 研究的對(duì)象和研究的方法 - 2 -第 2 章 液壓系統(tǒng)的組成 - 3 -2.1 液壓系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)步驟 - 3 -2.2 技術(shù)參數(shù)確定 .- 3 -2.3 主傳動(dòng)系統(tǒng)方案的確定 - 3 -2.4 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 3 -第 3 章 液壓缸的設(shè)計(jì) - 4 -3.1 液壓缸的參數(shù)及設(shè)計(jì) - 4 -3.1.1 液壓缸的分類 .- 4 -3.1.2 液壓缸的主要參數(shù) .- 4 -3.1.3 液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 - 4 -3.2 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求 - 6 -3.2.1 缸體 - 6 -3.2.2 活塞 - 6 -3.2.3 活塞桿 .- 7 -3.2.4 活塞桿直徑的計(jì)算 .- 7 -3.2.5 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算 .- 8 -3.2.6 液壓缸主要零件的材料 .- 8 -3.2.7 控制閥的選擇 .- 9 -3.3 液壓缸工況 - 9 -3.4 擬定液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖 - 12 -第 4 章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算及維護(hù) - 14 -4.1 性能驗(yàn)算 - 14 -4.2 系統(tǒng)維護(hù) - 14 -結(jié)論 - 15 -致謝 - 16 -參考文獻(xiàn) - 17 -- -0 - -0 第 1章 緒 論1.1 液壓技術(shù)的歷史發(fā)展液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一門新技術(shù)，但從 1650 年巴斯卡提出靜壓傳遞遠(yuǎn)離，1795 年英國(guó)的約瑟夫·布拉默利用這一原理在英國(guó)制成了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)，使液壓技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入工程領(lǐng)域算起，已有兩三百年的歷史了。到了 20 世紀(jì) 30 年代才較普遍地用于機(jī)械、機(jī)床及工程領(lǐng)域。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要響應(yīng)迅速、精度高、功率大的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和伺服機(jī)構(gòu)，以裝備各種飛機(jī)、坦克、大炮和軍艦，提高它們的使用性能，因此各種高壓元件獲得了進(jìn)一步的發(fā)展，并出現(xiàn)了伺服閥。這里值得一提的是美國(guó)馬塞諸塞州理工學(xué)院的布萊克本、李等人對(duì)于高壓場(chǎng)合的液壓?jiǎn)栴}以及伺服控制問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，大約于1958 年他們研制出了電液伺服閥。當(dāng)前液壓技術(shù)在高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用及高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大進(jìn)展，在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有了許多新成就。由于伺服閥造價(jià)高、抗污染能力弱，后來(lái)又發(fā)展了比例閥和比例泵。我國(guó)路甬祥博士在比例技術(shù)上的 5 項(xiàng)發(fā)明，是 20 世紀(jì) 80 年代液壓技術(shù)的新突破。1.2 國(guó)內(nèi)數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā)展前景近年來(lái)，我國(guó)數(shù)控車床生產(chǎn)一直保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。2002 年產(chǎn)量居世界第四。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)車床數(shù)控化率還不高，目前生產(chǎn)產(chǎn)值數(shù)控化率不到 30％ ；消耗值數(shù)控化率還不到 50％ ，而發(fā)達(dá)國(guó)家大多在70％ 左右。國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床到 2000 年可供品種為 700 多種，接近數(shù)控車床品種的 50％ ，其中占產(chǎn)量 70％ 的是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。最高轉(zhuǎn)速一般在2000r／ min，個(gè)別轉(zhuǎn)速達(dá) 8000r／min， 坐標(biāo)定位精度一般在 0．01mm，重復(fù)定位精度在 0．005mm，工作精度圓度在 0．01—0．005mm 之間， 表面粗糙度 Ra0．8—1．61xm。長(zhǎng)城車床廠 CK7815C 液壓系統(tǒng)最高轉(zhuǎn)速3 500r／min ，快速行程 X 軸 9m／min，z 軸 12m／min，定位精度 X 軸0．016mm，z 軸 0．025mm， 工作精度圓度 0．007mm，表面粗糙度Ra39.7L/min功率驗(yàn)算損失：P 額定=5.5KWP 實(shí)際=5.5*0.75=4.1253.6 KW2．由于本液壓系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的溫升不大，故不必進(jìn)行系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算。所以該設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求。4.2 系統(tǒng)維護(hù)1.本系統(tǒng)用純凈的 20 號(hào)機(jī)械油（N32#液壓油)，當(dāng)油溫在 50。C 時(shí)其運(yùn)動(dòng)粘度約為：27－57 厘泊,如用其他油代用粘度不宜過(guò)大；2.油箱加油必須先經(jīng)過(guò)濾油器；3.為保證油的清潔及良好潤(rùn)滑性，要定期清洗濾油器,油箱，同時(shí)要按時(shí)換油( 每三個(gè)月?lián)Q一次油)；4.為保證工作可靠，系統(tǒng)中不應(yīng)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象；5.油壓的調(diào)整不宜過(guò)大，在保證正常工作情況下，宜調(diào)在下限。- -- 14 -結(jié)論數(shù)控液壓系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出并設(shè)計(jì)的。本文按照設(shè)計(jì)要求對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行了研究。1.在對(duì)數(shù)控車床原有系統(tǒng)和控制方法研究的基礎(chǔ)上，確定了液壓系統(tǒng)的總體方案。對(duì)原有系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)對(duì)零件中的關(guān)鍵部件如液壓缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，確定了它們的結(jié)構(gòu)類型和主要參數(shù)。2.對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和負(fù)載分析，從而使設(shè)計(jì)更合理，為后續(xù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3.在考慮總體設(shè)計(jì)的前提下，對(duì)液壓系統(tǒng)的一系列參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，選擇了適合本系統(tǒng)的液壓回路和液壓元件，并對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了性能驗(yàn)算和維護(hù)。通過(guò)驗(yàn)算，獲得了一系列符合設(shè)計(jì)要求的校核結(jié)果，驗(yàn)證了液壓系統(tǒng)性能是良好的。通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)與電氣控制回路的仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計(jì)的效果，同時(shí)也能符合操作要求。- -- 15 -致謝能夠順利的完成本次設(shè)計(jì)，與老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助是分不開(kāi)的，在這里，我向張老師致以最衷心的感謝，十分感謝老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，使我在迷茫的時(shí)刻找到了正確的思路。為我順利地完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文少走了很多彎路，學(xué)到了很多寶貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。 同時(shí)，也非常感謝和我同組的同學(xué)，他們給了我很多幫助，就是在他們的幫助下，我才能順利完成設(shè)計(jì)，再次說(shuō)聲，感謝你們！- -- 16 -參考文獻(xiàn)1 唐增寶等. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(第二版) . 華中科技大學(xué)出版社,1995.32 王廣環(huán)，液壓技術(shù)應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,20013 覃小斌,王士虎等.工程制圖,中央廣播電視大學(xué)出版社,1997.74 濮良貴,紀(jì)名剛,機(jī)械設(shè)計(jì)(第六版),高等教育出版社,19965 袁承訓(xùn).液壓與氣壓傳動(dòng)(第二版）.機(jī)械工業(yè)出版社,2000.7- -- 17 -- -- 18 -