數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設(shè)計論文

哈爾濱理工大學(xué) ?？粕厴I(yè) 論文 - - I - 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 本論文針對目前國內(nèi)外數(shù)控車床的現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)和發(fā)展方向及其在現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用，運用液壓元件的基本理論，對其主關(guān)鍵結(jié)構(gòu) 進行設(shè)計。 液壓系統(tǒng)是以電機提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。 對液壓系統(tǒng)的一系列參數(shù)進行計算，選擇了適合本系統(tǒng)的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統(tǒng)進行了性能驗算和維護。 對液壓系統(tǒng)進行運動分析和負(fù)載分析，重點對零 件中的關(guān)鍵部件如液壓缸進行了設(shè)計和研究，確定了它們的結(jié)構(gòu)類型和主要參數(shù)。從而使設(shè)計更合理，為后續(xù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。 敘述了主要的設(shè)計步驟和參數(shù)的確定。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控車床 液壓系統(tǒng) 液壓 缸 哈爾濱理工大學(xué) 專科生畢業(yè) 論文 - - II - 目錄 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設(shè)計 . 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 國內(nèi)數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā) 展前景 . - 1 - 1.3 研究的對象和研究的方法 . - 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)計步驟 . - 3 - 2.2 技術(shù)參數(shù)確定 . - 3 - 2.3 主傳動系統(tǒng)方案的確定 . - 3 - 2.4 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 . - 3 - 第 3 章 液壓缸的設(shè)計 . - 4 - 3.1 液壓缸的參數(shù)及設(shè)計 . - 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)計和計算 . - 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 活塞桿直徑的計算 . - 7 - 3.2.5 活塞桿穩(wěn)定性的驗算 . - 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 擬定液壓傳動系統(tǒng)圖 . - 12 - 第 4 章 液壓系統(tǒng)性能驗算及維護 . - 14 - 4.1 性能驗算 . - 14 - 4.2 系統(tǒng)維護 . - 14 - 結(jié)論 . - 15 - 致謝 . - 16 - 參考文獻 . - 17 - 哈爾濱理工大學(xué) ?？粕厴I(yè) 論文 - - 1 哈爾濱理工大學(xué) ?？粕厴I(yè) 論文 - - 1 第 1 章 緒 論 1.1 液壓技術(shù)的歷史發(fā)展 液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術(shù)，但從 1650 年巴斯卡提出靜壓傳遞遠離， 1795 年英國的約瑟夫 布拉默利用這一原理在英國制成了世界上第一臺水壓機，使液壓技術(shù)開始進入工程領(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械、機床及工程領(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、功率大的液壓傳動系統(tǒng)和伺服機構(gòu)，以裝備各種飛機、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一步的發(fā)展，并出現(xiàn)了伺服閥。這里值得一提的是美國馬塞諸塞州理工學(xué)院的布萊克本、李等人對于高壓場合的液壓問題以及伺服控制問題進行了深入的研究，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要求方面都取得了重大進展，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。 由于伺服閥造價高、抗污染能力弱，后來又發(fā)展了比例閥和比例泵。我國路甬祥博士在比例技術(shù)上的 5 項發(fā)明，是 20 世紀(jì) 80 年代液壓技術(shù)的新突破。 1.2 國內(nèi)數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 近年來，我國數(shù)控車床生產(chǎn)一直保持兩位數(shù)增長。 2002 年產(chǎn)量居世界第四。但與發(fā)達國家相比，我國車床數(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)達國家大多在70 左右。國產(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)濟型數(shù)控車床。最高轉(zhuǎn)速一般在2000r min，個別轉(zhuǎn)速達 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 功率驗算損失： P 額定 =5.5KW P 實際 =5.5*0.75=4.1253.6 KW 2由于本液壓系統(tǒng)比較簡單，系統(tǒng)的溫升不大，故不必進行系統(tǒng)溫升的驗算。 所以該設(shè)計符合設(shè)計要求。 4.2 系統(tǒng)維護 1.本系統(tǒng)用純凈的 20 號機械油（ N32#液壓油 )，當(dāng)油溫在 50。 C 時其運動粘度約為： 27 57 厘泊 ,如用其他油代用粘度不宜過大； 2.油箱加油必須先經(jīng)過濾油器； 3.為保證油的清潔及良好潤滑性，要定期清洗濾油器 ,油箱，同時要按時換油 (每三個月?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)整不宜過大，在保證正常工作情況下，宜調(diào)在下限。 哈爾濱理工大學(xué) 專科生畢業(yè) 論文 - - - 15 - 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)計的。本文按照設(shè)計要求對數(shù)控車床進行了研究 。 1.在對數(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 。 對原有系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，重點對零件中的關(guān)鍵部件如液壓缸進行了設(shè)計和研究，確定了它們的結(jié)構(gòu)類型和主要參數(shù)。 2.對液壓系統(tǒng)進行運動分析和負(fù)載分析，從而使設(shè)計更合理，為后續(xù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。 3.在考慮總體設(shè)計的前提下，對液壓系統(tǒng)的一系列參數(shù)進行計算，選擇了適合本系統(tǒng)的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統(tǒng)進行了性能驗算和維護。通 過驗算，獲得了一系列符合設(shè)計要求的校核結(jié)果，驗證了液壓系統(tǒng)性能是良好的。通過對液壓系統(tǒng)與電氣控制回路的仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計的效果，同時也能符合操作要求。 哈爾濱理工大學(xué) ?？粕厴I(yè) 論文 - - - 16 - 致謝 能夠順利的完成本次設(shè)計，與老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助是分不開的，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，使我在迷茫的時刻找到了正確的思路。為我順利地完成此次畢業(yè)設(shè)計論文少走了很多彎路，學(xué)到了很多寶貴的知識和經(jīng)驗。 同時，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，再次說聲，感謝你們！ 哈爾濱理工大學(xué) ?？粕厴I(yè) 論文 - - - 17 - 參考文獻 1 唐增寶等 . 機械設(shè)計課程設(shè)計 (第二版 ) . 華中科技大學(xué)出版社