開題報告-數(shù)控車床主軸卡盤液壓系統(tǒng)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目：車床主軸卡盤液壓裝置設(shè)計院（系）機電工程學院專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級姓名學號導(dǎo)師20XX 年3月7日

開題報告填寫要求1．開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成。2．開題報告內(nèi)容必須按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）填寫并打印（禁止打印在其它紙上后剪貼），完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師審閱。3．開題報告字數(shù)應(yīng)在1500字以上，參考文獻應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊，其中外文文獻至少3篇），文中引用參考文獻處應(yīng)標出文獻序號，“參考文獻”應(yīng)按附件中《參考文獻“注釋格式”》的要求書寫。4．年、月、日的日期一律用阿拉伯數(shù)字書寫，例：“2005年11月26日”。

1.畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1題目背景現(xiàn)代制造技術(shù)向著高效率、高精密以及柔性制造方向發(fā)展，對數(shù)控機床及其夾具提出了高轉(zhuǎn)速、高精度和柔性化要求。液壓技術(shù)由于具有功率重量比大、響應(yīng)速度快、易于實現(xiàn)標準化和自動化等特點，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天以及國防建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為國民經(jīng)濟和社會生產(chǎn)力的發(fā)展發(fā)揮了不可磨滅的作用。在數(shù)控車床中，動力卡盤是最常用的工件夾具，它是機床電主軸與工件之間的連接接口，機床電主軸的轉(zhuǎn)速、扭矩和旋轉(zhuǎn)精度通過動力卡盤傳遞給工件。適應(yīng)數(shù)控機床高速化發(fā)展的要求，液壓動力卡盤從氣動動力卡盤和電動動力卡盤中脫穎而出，成為中、高速數(shù)控機床的主流夾具。液壓動力卡盤將液壓傳動技術(shù)和自定心卡盤技術(shù)結(jié)合為一體，利用液壓傳動功率密度比大的特點，具有夾緊力大、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。液壓動力卡盤在數(shù)控機床中得到了非常廣泛的應(yīng)用，已成為中、高速數(shù)控車床、數(shù)控磨床以及數(shù)控車銑中心必不可少的基礎(chǔ)性功能部件。1.2研究意義降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，機電一體化，高可靠性等是液壓氣動技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標，也是液壓氣動產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵，近年來，液壓機技術(shù)發(fā)展迅猛，對作為其核心的液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求也愈來愈高。閥控液壓系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度高，造價低的特點廣泛應(yīng)用于中小功率伺服系統(tǒng)。但是閥控液壓系統(tǒng)效率比較低，研究電液比例插裝閥在閥控液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很大現(xiàn)實意義。同時我們可以把大學里所學的知識融會貫通，為以后學習和工作打下堅實的基礎(chǔ)。1.3國內(nèi)外相關(guān)研究情況隨著數(shù)控機床的普及，全球高速高精度液壓動力卡盤的需求量逐年增加，我國高速液壓動力卡盤的需求量更是增長迅速，2008年我國液壓動力卡盤的年需求量超過5萬套，其中中高檔液壓動力卡盤占50%，受金融危機影響，低檔液壓動力卡盤的需求量降低，但中高檔液壓動力卡盤的需求量繼續(xù)穩(wěn)步增長。只是我國的液壓動力卡盤技術(shù)相對落后，國產(chǎn)液壓動力卡盤僅能滿足中低端需求，中端液壓動力卡盤的大部分國內(nèi)市場被臺灣企業(yè)占領(lǐng)，高端市場完全被歐洲和日本企業(yè)占領(lǐng)，進口的中高檔液壓動力卡盤占國內(nèi)主機廠配套量的85%左右，形勢非常嚴峻。為了迅速改變被動現(xiàn)狀，應(yīng)堅持以數(shù)控裝備的需求為導(dǎo)向，選擇市場容量大或市場占有率高、先進技術(shù)密集的數(shù)控機床用液壓動力卡盤產(chǎn)品，進行國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新，重點突破關(guān)鍵共性技術(shù)。提高我國液壓動力卡盤行業(yè)技術(shù)水平，縮小與世界先進水平的差距，滿足國內(nèi)巨大的市場需求。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1主要研究內(nèi)容（1）完成車床主軸卡盤液壓系統(tǒng)工作原理圖的設(shè)計，以及工作原理的分析說明；（2）選擇AutoCAD為設(shè)計開發(fā)工具，完成車床主機功能結(jié)構(gòu)的總裝設(shè)計；（3）完成車床主軸卡盤液壓裝置的液壓站、液壓缸等關(guān)鍵裝置的設(shè)計。（4）主要參數(shù)如下表2.1.表2.1主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)車床的切削用量0.1~0.3mm/r切削速度50~80m/min最大車削工件直徑400mm最大加工長度350mm切削粗糙度Ra1.6~3.2μm2.2研究方案首先根據(jù)設(shè)計題目明確設(shè)計任務(wù)，了解車床主軸卡盤液壓裝置的工作原理、功能、工作環(huán)境以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，理清設(shè)計思路和確定方向，擬定初步設(shè)計方案。

其次根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定參數(shù)和技術(shù)要求對卡盤液壓裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計等要合理及滿足生產(chǎn)要求，制造過程不易復(fù)雜，生產(chǎn)成本合理，制造過程安全，便于廣泛應(yīng)用批量生產(chǎn)。對液壓系統(tǒng)要經(jīng)過嚴格的設(shè)計、計算和校核。要滿足可靠性設(shè)計，使用周期長等要求。

在設(shè)計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和結(jié)合多門相關(guān)學科知識。在選用液壓系統(tǒng)各部件設(shè)計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確個部分的結(jié)構(gòu)。通過本次設(shè)計把所學各學科充分融會貫通在一起，最終完成設(shè)計任務(wù)。數(shù)控機床液壓卡盤機械結(jié)構(gòu)液壓卡盤主要由油缸、活塞、卡圈、支承套、卡瓦座、碟形彈簧、卡瓦、保護套、防護罩、推力球軸承、密封圈等零件和標件組成。液壓卡盤的工作原理：利用一個液壓工作站提供工作動力，連接回轉(zhuǎn)油缸完成伸縮動作，從而控制液壓卡盤的夾緊與松開，電路進行系統(tǒng)連接，實現(xiàn)系統(tǒng)控制和人工控制兩種方式并用。元件的精選配合同心度的安裝，保證卡盤夾持精度?？ūP液壓系統(tǒng)原理圖如圖2.1：圖2.1卡盤液壓系統(tǒng)原理圖1.油箱；2.濾油器；3.液壓泵；4.電機；5.單向閥；6.溢流閥；7、11.壓力表；8、9.減壓閥；10、12、14.電磁換向閥，13.單向節(jié)流閥；15.液壓缸卡盤系統(tǒng)主要由3個二位四通換向閥10、12、14，兩個減壓閥8、9及一個液壓缸組成。高壓加緊1YA得電，3YA失電，換向閥10和12均位于左位，加緊力的大小可通過減壓閥8調(diào)節(jié)，這時液壓缸活塞左移使卡盤加緊，減壓閥8的調(diào)定值高于減壓閥9，卡盤處于高壓加緊狀態(tài)。液壓卡盤可以實現(xiàn)自動加緊與松開運動，松開時，使1YA失電，2YA得電，閥12切換至右位?；钊乙?，卡盤松開。數(shù)控車床卡盤電磁鐵動作順序表動作順序電磁鐵1YA2YA3YA卡盤正卡高壓夾緊+--松開-+-低壓夾緊+-+松開-++卡盤反卡高壓夾緊-+-松開+-+低壓夾緊-++松開+-+注：“+”表示磁鐵通電；“-”表示磁鐵斷電3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作3.1研究的重點及難點擬定液壓系統(tǒng)原理圖是設(shè)計液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是整個液壓系統(tǒng)設(shè)計中最重要的一步，它是從油路原理上來具體體現(xiàn)設(shè)計任務(wù)中提出的各項性能要求的。擬定液壓系統(tǒng)原理圖包括兩項內(nèi)容：1.分析、對比選出合適的液壓回路：根據(jù)工況圖上壓力、流量和功率的大小以及系統(tǒng)對溫升、工作平穩(wěn)性等方面的要求選擇調(diào)速回路，調(diào)速回路一旦確定，快速回路也基本上就確定了，選擇壓力控制回路時，應(yīng)該仔細推敲這種回路在選用時所考慮的問題以及各種方案的特點和適用場合；2.把選出的回路組成液壓系統(tǒng)，常采用經(jīng)驗法。3.2前期已展開的工作查閱并下載相關(guān)資料，熟悉課本知識，了解車床主軸卡盤的液壓裝置的工作原理，并且完成開題報告。完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）4.1工作方案(1)明確液壓系統(tǒng)的工作要求；（2）擬定液壓系統(tǒng)的方案：根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)、工作環(huán)境、經(jīng)濟性等因素，油源類型的選擇、液壓回路的分析與確定、特殊元件的選定以及液壓系統(tǒng)原理草圖的繪制;（3）計算液壓系統(tǒng)和選擇液壓元件：液壓執(zhí)行元件、液壓動力元件、液壓控制元件以及輔助元件，如：液壓油箱、濾油器、壓力表、溫度表、流量表等；（4）對液壓系統(tǒng)進行必要的性能驗算；（5）繪制正式工作圖和編寫技術(shù)文件。4.2進度計劃階段應(yīng)完成的主要任務(wù)備注第1~2周查閱收集相關(guān)資料，熟悉課本知識第3周完成開題報告第4~5周熟悉AutoCAD設(shè)計開發(fā)工具，確定總體系統(tǒng)方案第6~7周完成液壓缸的設(shè)計第8~9周完成液壓站和集成油路的設(shè)計第10~11周總計結(jié)構(gòu)方案的詳細設(shè)計及完善第12周完成外文翻譯及中期報告第13~15周完成CAD零件圖及裝配圖第16~17周整理資料、撰寫畢業(yè)論文、準備答辯參考文獻[1]周城.數(shù)控機床高速液壓動力卡盤的研究[D].浙江大學,2011.[2]劉寶珠.數(shù)控車床液壓卡盤的改造[J].制造技術(shù)與機床,2004,09:137-140.[3]楊建國.以數(shù)控車床為本體的液壓實驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].機械,2015,03:51-55.[4]張志英.數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].機械制造與自動化,2010,01:33-35+60.[5]周城.數(shù)控機床高速液壓動力卡盤的研究[D].浙江大學,2011.[6]周亞軍.液壓卡盤的工作原理及主要參數(shù)的設(shè)計[J].地質(zhì)裝備,2011,01:17-18+22.[7]王俊峰,張崴漢,劉宗軍.三爪自定心液壓動力卡盤研制與計算[J].一重技術(shù),2003,01:19-20.[8]孫曉艷,左毅.數(shù)控車床液壓卡盤的雙壓控制[J].制造技術(shù)與機床,1998,10:14.[9]沈健.液壓動力卡盤的結(jié)構(gòu)和性能分析[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2004,12:106-107.[10]張文亭.數(shù)控車床液壓卡盤夾緊控制系統(tǒng)的研究[J].工業(yè)儀表與自動化裝置,2014,02:74-76+86.[11]唐霞,謝利民.數(shù)控車床動力卡盤液壓回路的控制與實現(xiàn)[J].液壓與氣動,2010,10:41-43.[12]郝春玲.基于液壓系統(tǒng)的數(shù)控車床液壓三爪卡盤改造研究[J].價值工程,2013,17:39-40.[13]魏喜新.液壓技術(shù)手冊.上海：上海科學技術(shù)出版社，2013，5[14]張利平.液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用.北京：化學工業(yè)出版社，2010.3[15]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2004.8[16]JohnsonP.HelpYourFiltersSaveMoney.Hydraulics&Pneum