四工位組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、四工位組合機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【摘要】作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高、配置靈活方便、調(diào)速范圍大、工作平穩(wěn)且快速性好、易于控制并過載保護(hù)、易于實(shí)現(xiàn)自動化和機(jī)電液一體化整合、系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè)備，適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。四工位組合機(jī)床由四個工作滑臺，

2、各帶一個加工動力頭，組成四個加工工位。除了四個加工工位外，還有夾具，上下料機(jī)械手和進(jìn)料器四個輔助裝置以及冷卻和液壓系統(tǒng)共四個部分。機(jī)床的四個加工動力頭同時對一個零件的四個端面進(jìn)行加工。一次加工完成一個零件。要求具有全自動、半自動、手動三種工作方式，總體的控制流程，當(dāng)按下啟動按扭后，上料機(jī)械手向前，將零件送到夾具上，夾具加緊零件，同時進(jìn)料裝置進(jìn)料，之后上料機(jī)械手退回原位，進(jìn)料裝置放料，然后四個工作滑臺向前，四個加工動力頭同時加工（洗端面），加工完成后。由四工位加所實(shí)現(xiàn)的是加工按次序加工。本次加工按次序分為在一工位裝卸、二工位打中心孔、三工位鉆孔、四工位加工螺紋。本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了四工

3、位組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及液壓回轉(zhuǎn)工作臺液壓系統(tǒng)、動力頭液壓系統(tǒng)的組成，構(gòu)建了四工位組合機(jī)床機(jī)械、液壓控制系統(tǒng)總的指導(dǎo)思想，從而得出了該四工位組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。關(guān)鍵詞：液壓技術(shù)四工位組合機(jī)床液壓系統(tǒng)結(jié)論ThedesignofthecontrolsystemofthefourworkingpositioncombinationmachinetoolABSTRACT】Asoneofthemodernmachineryequipmentransmissionandcontrolimportanttechnicalmeans,hydraulictechnology

4、inthefieldofnationaleconomyhasbeenwidelyused.Comparedwithothertransmissioncontroltechnology,hydraulictechnologyhashighenergydensity,flexibleandconvenientconfiguration,largespeedrange,rapidandsmoothworkability,easytobecontrolledandoverloadprotection,easilyrintegration,systemintegrationdesign,easymain

5、tenanceinmanufacturingoperationandothersignificantadvantagesntechnologywhichmakeitbecomethebasictechnologyofmodernmechanicalengineering.itcanbeengagedintheadjustment,themountingindentation,thegrindingwheelformation,theswagingmetalpartsformation,theplasticproductsandthepowderproductssuppressedformati

6、on.includingthechoiceofmotor,acrankconnectingrodtransmissiondesign,shaftdesign,bearingdesign,selectionofthekeyandthedesignoftheframe,tryingtothroughthedesign,sothatthetransportmechanismofwalnutissimple,andcanimprovetheefficiency,andalsocanreducetheenergyconsumption.Vibratingconveyeristheeccentricwhe

7、eldrivesaconnectingrodtogeneratecentrifugalforce,thematerialscanbeseparated.Thispaperisdividedintoseveralpartsto川ustratethedesignprocess,soIdidaboutgraduationdesignwalnutvibrationconveyingequipment.Graduationprojectthistimeisatubeaxialcompressiveloadingmachine.Thispaperintroducesthetheoreticalcalcul

8、ationtodesignsleevepressingmachinestructure,workingprincipleandmainpartsofthestrengthcheckandtheadvantagesofthesleeve,pressingmachineisefficient.Keywords:eneryoperationintergrtindesignmodernadvantagesII1緒論1.1 課題的意義、背景及現(xiàn)狀11.2 組合機(jī)床概述21.3 液壓系統(tǒng)的基本組成32組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的工況分析72.1 負(fù)載分析82.2 運(yùn)動分析93液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定104確定液壓系統(tǒng)

9、方案和擬定液壓系統(tǒng)原理圖134.1 確定液壓系統(tǒng)方案144.2 確定基本回路154.3 將液壓回路綜合成液壓系統(tǒng)165選擇液壓元件175.1 液壓泵185.2 閥類元件及輔助元件195.3 油管195.4 油箱205.5 密封件的選擇216液壓缸在實(shí)際中的應(yīng)用情況分析22結(jié)束語23謝辭24參考文獻(xiàn)25III1緒論由于液壓工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自

10、我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。液壓工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的液壓產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)?，F(xiàn)代液壓工程液壓和液壓設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復(fù)雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實(shí)。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)

11、，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實(shí)踐促進(jìn)人腦智力。在人類的進(jìn)化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。1.1 課題的意義、背景及現(xiàn)狀液壓工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)，液壓工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類的進(jìn)步離不開液壓工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進(jìn)技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在新的市場需求的推動下，對DG型液壓缸進(jìn)行改良和優(yōu)化是

12、當(dāng)務(wù)之急。有大型壓管設(shè)備企業(yè)對設(shè)備的安全指標(biāo)的有著一定生產(chǎn)的嚴(yán)格要求。在生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)，充分考慮到在設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動或不當(dāng)操作設(shè)備的現(xiàn)象等。廣泛的液壓工程和多方位的服務(wù)領(lǐng)域都需要液壓系統(tǒng)的支持，在各行各業(yè)，特別是工程機(jī)械領(lǐng)域，液壓缸的使用非常廣泛，幾乎無處不在。傳統(tǒng)的液壓傳動形式已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)今越來越快的工業(yè)腳步的進(jìn)展，迫切需要液壓系統(tǒng)進(jìn)行更新?lián)Q代處理，從而來滿足當(dāng)今社會液壓工業(yè)發(fā)展的需要?？傊?，現(xiàn)代液壓工程有五個業(yè)務(wù)領(lǐng)域：能源液壓的開發(fā)和交付，用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的液壓開發(fā)和交付，在各種液壓服務(wù)的開發(fā)和交付，以及家庭和個人生活中的應(yīng)用提供了各種液壓的發(fā)展，液

13、壓臂的開發(fā)和交付。水利工程的理論基礎(chǔ)的建立和發(fā)展。例如，在工程力學(xué)、流體動力學(xué)流體和壓力的研究；金屬和非金屬材料性能的研究，材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用；熱生成熱力學(xué)，傳導(dǎo)和開關(guān)；各種液壓部件的研究有不同的功能，工作原理，結(jié)構(gòu)，和液壓原理和液壓零件的科學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算；研究金屬和非金屬成型和金屬切削加工技術(shù)和非技術(shù)等。研究，并開發(fā)新的液壓產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代液壓產(chǎn)品來滿足當(dāng)前和未來的需求設(shè)計(jì)。液壓產(chǎn)品包括：規(guī)劃和實(shí)施生產(chǎn)設(shè)施；生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)計(jì)劃的發(fā)展和實(shí)施的準(zhǔn)備；制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具，模具和材料定額；確定工作定額；組織加工，裝配，測試和包裝運(yùn)輸；產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制。液壓機(jī)制造企業(yè)的經(jīng)營管理

14、。液壓系統(tǒng)的液壓部件通常是由許多獨(dú)特的形狀組合，精密零件的加工工藝復(fù)雜的產(chǎn)品。一個單件、小批量的生產(chǎn)量，而且在批量，大批量生產(chǎn)，直到。銷售目標(biāo)在所有行業(yè)和個人，家庭。還實(shí)的社會經(jīng)濟(jì)條件影響下，可能會出現(xiàn)大的波動。因此，液壓元件制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復(fù)雜，和生產(chǎn)管理的研究，規(guī)劃和管理等企業(yè)都開始在液壓行業(yè)。液壓產(chǎn)品的應(yīng)用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調(diào)整，操作，維護(hù)，修理和用于各種工業(yè)和成套液壓設(shè)備的液壓改造，液壓產(chǎn)品保證長期使用的可靠性和經(jīng)濟(jì)。液壓產(chǎn)品的應(yīng)用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調(diào)整，操作，維護(hù)，修理和改造各種工業(yè)用液壓及成套液壓設(shè)備，液壓產(chǎn)品，保證長期使用的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此

15、為提高機(jī)床的生產(chǎn)率，改善工人的勞動條件，提高一般機(jī)床切削加工的自動化程度，提高控制系統(tǒng)的可靠性，對現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行PC改造，仍然具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義，正是利用了PC控制技術(shù)具有功能強(qiáng)，速度快，可靠性高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，針對雙面組合鉆床的控制部分進(jìn)行了改造，并分析了系統(tǒng)的性能。1.2 組合機(jī)床概述組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件，完成鉆孔、擴(kuò)孔、

16、較孔，加工各種螺紋、鏈孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鎮(zhèn)各種形狀槽，以及銃削平面和成形面等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床一一柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。1.3 液壓系統(tǒng)的基本組成液壓系統(tǒng)分別由一下幾個部分組成：1 ,動力元件（油泵），它的作用是將原動機(jī)的液壓能轉(zhuǎn)換成液壓能的流體動力部分液壓傳動。2 ,執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油缸，液壓馬達(dá)）是液壓能轉(zhuǎn)換成液壓能的能量。其中，氣缸的直2線運(yùn)動，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動3 ,壓力

17、閥的作用是必需的流體動力速度無級調(diào)節(jié)，壓力的工作流體的液壓系統(tǒng)，流量和流量調(diào)節(jié)控制。4 ,除了輔助組件以外的其他組件，三部分包括壓力表，過濾器，存儲設(shè)備，冷卻器，管件和坦克，等，他們都是同等重要的。2組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的工況分析2.1負(fù)載分析系統(tǒng)的負(fù)載包括切削負(fù)載、慣性負(fù)載及摩擦阻力負(fù)載。1）切削負(fù)載由機(jī)械切削加工方面的知識可知，用高速鋼鉆頭（單個）鉆鑄鐵孔時軸向切削力Ft（單位為N）為:Ft=25.5Ds0.8(HBS)0.6式中：D鉆頭直徑，單位為mm;s每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r；HBS-鑄件硬度。根據(jù)組合機(jī)床加工特點(diǎn)，鉆孔時主軸轉(zhuǎn)速n和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量s按“組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊”?。簩?3.9mm

18、的孔：n1=360r/min,s1=0.147mm/r;對8.5mm的孔：n2=550r/min,s2=0.096mm/r;所以，系統(tǒng)總的切削負(fù)載Fq為：Fq=10父25.5父13.9父0.1470.8父2600.6+2父25.5父8.5父0.0960.8父2600.6=27667c69N慣性負(fù)載Lv5Fm=m=120=66.667Nt600.15阻力負(fù)載機(jī)床工作部件對動力滑臺導(dǎo)軌的法向力為:Fn=mg=1209.8=1176N靜摩擦阻力：Ftf=fsFn=0.21176-235.2N動摩擦阻力：Ffd=fdFn=0.11176=117.6N由此得出液壓缸在各工作階段的負(fù)載，如表1所歹I:表1

19、液壓缸在各工作階段的負(fù)載Fl工況負(fù)載組成負(fù)載值F(N)啟動Fl=Fnfs235.2力口速Fl=Fnfd+mAv/184.267快進(jìn)Fl=Fnfd117.6工進(jìn)Fl=Fnfd+Fq23485.121快退Fl=Fnfd117.6按表1數(shù)值繪制的動力滑臺負(fù)載圖1(a)所示:圖1(a)組合機(jī)床液壓缸負(fù)載圖2.2運(yùn)動分析根據(jù)工作循環(huán)(總行程l3=l1+l2=150mm,工進(jìn)速度=nA=n2a-53mm/rnin制動力滑臺速度圖，如圖1(b)所示:圖1(b)組合機(jī)床液壓缸速度圖3液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定根據(jù)表2、表3可知，當(dāng)組合機(jī)床在最大負(fù)載約為24000N時，取液壓系統(tǒng)工作壓力r=4MPa表2按負(fù)載選擇系

20、統(tǒng)工作壓力負(fù)載/kN<5510102020303050>50系統(tǒng)壓力/MPa<0.811.622.533445>57表3按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)用機(jī)械或中型工程機(jī)械液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力p/(MPa)0.82.0352881010162032鑒于要求動力滑臺快進(jìn)、快退速度相等，液壓缸可選用雙作用單活塞桿式，并在快進(jìn)時作差動連接。在此情況下，通常液壓缸無桿腔的工作面積a為有桿腔工作面積A2的兩倍，即速比呼A=2。在鉆孔加工時，液壓缸回油路上必須具有背壓p2,以防止孔鉆通時滑臺突然前沖。在液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)尚未確定之前，一

21、般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)一個數(shù)值。系統(tǒng)背壓的一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：回油路有調(diào)速閥或背壓閥的系統(tǒng)取0.5MPa1.5MPa，現(xiàn)取液壓缸回油背壓推薦值取P2=0.6MPa?？爝M(jìn)時，液壓缸作差動連接，管路中有壓力損失，有桿腔的壓力應(yīng)略大于無桿腔，但其差值較小，可先按0.3MPa考慮。快退時回油腔中也應(yīng)具有背壓，這時P2也可按0.6MPa估算。用工進(jìn)時的負(fù)載值計(jì)算液壓缸面積(取液壓缸的機(jī)械效率“m=0.96)：A2=Flm(Pl：-P2)23485.1210.96(42-0.6)10632=3.30610mA=叭=24=6.612父10，2D=4=0.0918md=0.707D=0.065m將直徑按GB/T2348

22、-1993(2001)圓整得：D=0.10m.d=0.08m由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為：A=-：D2/4=7.8510“m22232A二二(D2-d2)/4=2.82610m2根據(jù)上述液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積值，可估算出液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率，如表4所示，并據(jù)此繪出工況圖4(a)所示：表4液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工況fl/n回油腔壓力P2/MPa進(jìn)油腔壓力r/MPa輸入理論qx10-/(m3/s)輸入功率P/kW計(jì)算式快進(jìn)（差動）啟動235.200.049一一Pi=(Fl/%)+AAp/(AiA);q=(AA2)Vi；P=P1q加速184.267P1+

23、集力=0.3MPa0.14一一恒速117.60.02440.41860.0102工進(jìn)23485.1210.63.6870.006540.024Pi=(Fl/*)+P2A2/A;q=A1V2；P=P1q快退啟動235.200.087一一Pi=(Fl/r)+P2Ai/A2；q=A2V3；p=p1q加速184.2670.62.48一一恒速117.60.4340.24960.1084確定液壓系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)原理圖4.1 確定液壓系統(tǒng)方案由于該機(jī)床是固定機(jī)械，且不存在外負(fù)載對系統(tǒng)做功的工況，并由圖4(a)知，液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺運(yùn)動速度低，工作負(fù)載變化小，該液壓系統(tǒng)以采用節(jié)流調(diào)速方式和開式系統(tǒng)為

24、宜。從工況圖中可以清楚地看到，在這個液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量油液。最大流量約為最小流量的64倍，而快進(jìn)和快退所需的時間i和工進(jìn)所需的時間t2分別為:,11136010060150八t33sViV35100051000l260500.0531000=56.6s亦即t2/t1"：19。因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量的角度來看，采用單個定量液壓泵作為油源顯然是不合適的，故采用由大、小兩個液壓泵供油的油源方案，如圖5所示:圖5動力源4.2 確定基本回路由于不存在負(fù)載對系統(tǒng)做功的工況，也不存在負(fù)載制動過程，故不需要設(shè)置平衡及制動回路。但必須有快速運(yùn)動、

25、換向、調(diào)速、速度換接、調(diào)壓及卸荷等基本回路。1）確定調(diào)速回路：系統(tǒng)采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路（設(shè)置調(diào)速閥），為解決孔鉆通時滑臺會突然前沖的問題，在回油路上設(shè)置了背壓閥。2）確定換向、快速運(yùn)動及速度換接回路：由圖4（a）組合機(jī)床液壓系統(tǒng)工況圖可知，當(dāng)滑臺從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時，輸入液壓缸的流量由25.64L/min降至0.392L/min,滑臺的速度變化較大，可選用行程閥來控制（緩沖制動）速度的換接，以減少液壓沖擊。當(dāng)滑臺由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時，回油路中通過的流量很大（進(jìn)油路中通過14.98L/min,回油路中通過14.98X（78.5-28.26）L/min=41.597L/min。為了保證換向平穩(wěn)起見，宜采用

26、換向時間可調(diào)的電液換向閥構(gòu)成速度換接回路。如圖6所示：圖6速度換接回路如圖7所示，在本系統(tǒng)中采用三位五通換向閥實(shí)現(xiàn)換向及快進(jìn)、工進(jìn)、快退速度換接。當(dāng)換向閥處在左工位時，液壓缸實(shí)現(xiàn)差動快進(jìn)。如圖7換向回路3）選擇調(diào)壓和卸荷回路：10油源中設(shè)有溢流閥（見圖5）,由溢流閥調(diào)定系統(tǒng)工作壓力（由定量泵與溢流閥構(gòu)成恒壓油源）。由于系統(tǒng)采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，故溢流閥常開，即使滑臺被卡住，系統(tǒng)壓力也不會超過溢流閥的調(diào)定值，所以又起安全作用。在雙泵供油油源中設(shè)有液控順序閥作卸荷閥，當(dāng)滑臺工進(jìn)或停止時，低壓大流量液壓泵可經(jīng)此閥卸荷。由于高壓小流量泵的功率較小，在系統(tǒng)中不再為其單獨(dú)設(shè)置卸荷回路。4.3 將液壓回路綜合成

27、液壓系統(tǒng)把上述液壓回路組合在一起，就可以得到如圖8所示的經(jīng)過整合的液壓回轉(zhuǎn)工作臺液壓系統(tǒng)原理圖：lL11圖8液壓回轉(zhuǎn)工作臺液壓系統(tǒng)圖1雙聯(lián)葉片泵；1A一小流量液壓泵；1B一大流量液壓泵；2三位五通電液換向閥；3一行程閥；4調(diào)速閥；5單向閥；6液壓缸；7一卸荷閥；8背壓閥；9溢流閥；10單向閥；11過濾器；12一壓力表接點(diǎn)；a單向閥；b順序閥；c單向閥；d壓力繼電器。經(jīng)過檢查，可以發(fā)現(xiàn)，該圖所示系統(tǒng)在工作中好存在一些問題。為了防止干擾、簡化系統(tǒng)并使其功能更加完善，所以對該系統(tǒng)進(jìn)行如下整合：1）為了解決滑臺工進(jìn)（閥2在左位）時進(jìn)、回油路相互接通，系統(tǒng)無法建立起工作壓力的問題，必須在換向回路中用接一

28、個單向閥a,將進(jìn)、回油路隔斷。2） 為了解決滑臺快進(jìn)時其回油路接通油箱，無法實(shí)現(xiàn)液壓缸差動連接的問題，必須在回路上用接一個液控順序閥bo這樣，當(dāng)滑臺快進(jìn)時，因負(fù)載較小而系統(tǒng)壓力較低，閥b關(guān)閉，從而阻止了油液返回油箱。3） 為了解決機(jī)床停止后，因回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，從而影響滑臺運(yùn)動平穩(wěn)性的問題，在電液換向閥的回油口增設(shè)單向閥Co4） 為了在滑臺工進(jìn)后完成后，系統(tǒng)能自動發(fā)出快退信號，在調(diào)速閥輸出端增設(shè)一個壓力繼電器do5）將順序閥b和背壓閥8的位置對調(diào)一下，可以將順序閥b與油源處的液控順序閥7合并。動力頭液壓系統(tǒng)頭如下圖9所示：12wmI»H1'史Irgirg

29、i干1TLL.ji能找tt/W_i>R廠a.=1TV1專l.J_ljl動力頭液壓系統(tǒng)圖圖95選擇液壓元件5.1液壓泵在整個工作循環(huán)中液壓缸的最大工作壓力為3.687MPa。假設(shè)進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa,為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力0.5MPa,則小流量液壓泵的最大工作壓力應(yīng)為：pp1=3.6870.80.5=4.987MPa大流量液壓泵在快進(jìn)、快速運(yùn)動時才向液壓缸輸油，由工況圖可知，快退時液壓缸的工作壓力比快進(jìn)時大，假設(shè)油路上的壓力損失為0.5MPa（因此時進(jìn)油不經(jīng)調(diào)速閥，故壓力損失減少），則大流量液壓泵的最高工作壓力為:Pp2=0.4340.5=

30、0.934MPa13由圖4(a)工況圖可知，兩液壓泵應(yīng)向液壓缸提供的最大流量為25.14L/min,因該系統(tǒng)較簡單，取泄漏系數(shù)Kl=1.05,則兩個液壓泵的實(shí)際流量應(yīng)為：qp=1.0525.14=26.397L/minp若溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,而工進(jìn)時輸入液壓缸的流量為0.392L/min,則由小流量泵單獨(dú)供油時，其流量規(guī)格最少應(yīng)為3.392L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取PV2R12-6/26型雙聯(lián)葉片液壓泵，其小泵和大泵的排量分別為6mL/r和26mL/r。當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速nP=940r/min時該液壓泵的理論流量為30.08L/min，若取液壓

31、泵的容積效率0.9,則液壓泵的實(shí)際輸出流量為：qp=(626)9400.9/1000=5.122=27.1L/min26.397L/min即所選液壓泵的實(shí)際流量滿足設(shè)計(jì)要求。且由于液壓缸在快退時輸入功率最大，這時液壓泵工作壓力為0.934MPa、流量為27.1L/min。取液壓泵的總效率“p=0.75,則液壓泵驅(qū)動電動機(jī)所需的功率為：PpqpP=np0.93427.1600.75:0.6kW根據(jù)此數(shù)值查閱電動機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y100L6型電動機(jī)，其額定功率Pn=1.5kW,額定轉(zhuǎn)速=940r/min。5.2 閥類元件及輔助元件根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實(shí)際流量，可

32、選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，如表10所列：14表10液壓元件和液壓輔助元件的型號及規(guī)格序號元件名稱估計(jì)通過四/(L/min)額定流量/(L/min)額定壓力/MPa額定壓降/MPa型號、規(guī)格1雙聯(lián)葉片泵一(5.1+22)17.5一PV2R12-6/26Vp=(6+26)mL/r2三位五通電磁閥608016<0.535DYF3Y-E10B3行程閥506316<0.3AXQF-E10B(單向行程調(diào)速閥)qmax=100L/min4調(diào)速閥0.50.075016一5單向閥6063160.26單向閥256316<0.2AF3-Ea10Bqmax=80L/min7液控順序閥256316

33、<0.3XF3-E10B8背壓閥0.56316一YF3-E10B9溢流閥56316一YF3-E10B10單向閥256316<0.2AF3-Ea10Bqmax=80L/min11濾油器306316<0.02XU-J63X8012壓力表開關(guān)一一16一KF3-E3B3測點(diǎn)13單向閥606316<0.2AF3-Ea10Bqmax=80L/minimax1514壓力繼電器一一14一PF-B8L8通徑此為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速nn=940r/min時液壓泵輸出的實(shí)際流量5.3 油管各元件問連接管道的規(guī)格按液壓元件接口處的尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵選定

34、之后液壓缸在各個工作階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算，如表11所列：表11液壓缸的進(jìn)、出流量及運(yùn)動速度快進(jìn)工進(jìn)快退輸入流量/(L/min)。=(Aqp)/(A-A2)=(78.527.1)/(78.5-28.26)=42.34q=0.392qi=qp_27.1排出流量/(L/min)q2=(A2q1)/A=(28.26父42.34)/78.5=15.242q2=(A2q1)/Al=(28.26父0.392)/78.5=0.14q2=(Aq)/A=(78.5父27.1)/28.26=75.28運(yùn)動速度/(m%=qp/(A-A)=(27.170)/(78.5-28.26)=5.39

35、V2=。/A=(0.39210)/78.5定0.053V3=q/4=(27.r<10)/28.26=9.5916/min)由表11可以看出，液壓缸在各個工作階段的實(shí)際運(yùn)動速度符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)表11中的數(shù)值，取推薦流速v=3m/s,計(jì)算得與液壓缸無桿腔及有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為：dw=2、,q/（二v）=2,（42,34106-：-60）/（二3103）=17.31mmdy=2q/（二v）=2（27.1106-：-60）/（二3103）=13.85mm液壓缸進(jìn)、出兩根油管都選用內(nèi)徑115mm、外徑418.2mm的15號冷拔無縫鋼管。5.4 油箱取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)7=7,則油箱估算容積為：V=1

36、q=727.1=189.7L按GB2876-1981規(guī)定，取最靠近的標(biāo)準(zhǔn)值V=250L。5.5 密封件的選擇液壓系統(tǒng)中密封件的作用是防止工作介質(zhì)的內(nèi)外泄漏，以及防止灰塵，金屬屑等異物侵入液壓系統(tǒng)。能實(shí)現(xiàn)上述作用的裝置稱為密封裝置，其中起密封作用的關(guān)鍵元件密封元件，簡稱密封件。系統(tǒng)的內(nèi)外泄漏均會使液壓系統(tǒng)容積效率下降，或達(dá)不到要求的工作壓力，甚至使液壓系統(tǒng)不能正常工作。外泄漏還會造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染環(huán)境。異物的侵入會加劇液壓元件的磨損，或使液壓元件堵塞，卡死甚至損壞，造成系統(tǒng)失靈。一般的液壓系統(tǒng)對密封件的主要要求是：在一定的壓力，溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能；有相對運(yùn)動時，因密封件引起的摩擦

37、應(yīng)盡量小，摩擦系數(shù)應(yīng)盡量穩(wěn)定；耐腐蝕、耐摩性能好，不易老化，工作壽命長，磨損后能在一定程度上自動補(bǔ)償；1）結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，成本低廉。176液壓缸在實(shí)際中的應(yīng)用情況分析調(diào)速閥2FRM10-20/50L14二位二通電磁換向閥型號：3WE6B6/AW220-50N單向閥型號：S6P222三位四通電磁換向閥。首先，故障診斷與處理故障或失敗的行動的原因及處理方法如下：(1)閥芯卡住或堵塞。時的流動方向閥閥芯或閥卡住或堵塞，液壓缸容易出現(xiàn)運(yùn)行故障或失效。你應(yīng)該檢查油的污染；檢查是否有污物或膠狀沉淀物閥門或堵塞閥孔；(2)在這一點(diǎn)上，在任何情況下操作，或動作液壓缸運(yùn)行不均勻的微。然后檢查活塞和活塞桿密封

38、嚴(yán)密，是否進(jìn)入灰塵和膠質(zhì)沉淀物：活塞桿的軸線與氣缸，易損件和密封件的失效負(fù)荷太大的話。(3)在控制線的節(jié)流阻力可能太大，不適當(dāng)?shù)牧髁空{(diào)節(jié)閥，控制壓力不合適，壓力源的干擾。你應(yīng)該檢查控制壓力源，確保壓力調(diào)整到規(guī)定值的系統(tǒng)。(4)在液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣。主要是因?yàn)橄到y(tǒng)存在泄漏。你應(yīng)該檢查液壓油箱油位，密封件和配件，泵的吸入側(cè)吸入過濾器是臟的。如果是這樣的話，你應(yīng)該添加液壓油，密封件和配件處理，清洗或更換粗濾器。(5)液壓缸初始慢。在低的溫度下，更換液壓油的粘溫性能好的改進(jìn)方法，可以使用與機(jī)器本身加熱或加熱油增加啟動，系統(tǒng)工作油的溫度應(yīng)保持在40左右Co工作時不能驅(qū)動負(fù)載主要用于活塞止點(diǎn)不準(zhǔn)確，推力不

39、足，速度下降，原因是工作不安全感，等等：(1)液壓缸內(nèi)泄漏。液壓缸內(nèi)泄漏包括液壓缸密封，活塞桿密封和活塞密封和關(guān)閉是由于磨損如過度泄漏。原因活塞密封泄漏和關(guān)閉密封皺紋，擠壓，撕裂，磨損，老化，變質(zhì)，失真，等等，你要用新的密封件更換。其次是外來物質(zhì)進(jìn)入裝配和密封材料質(zhì)量不好。結(jié)果是慢，弱，也會造成活塞與氣缸嚴(yán)重?fù)p壞，“拉缸”現(xiàn)象。(2)液壓回路泄漏。包括液壓閥和管道泄漏。修復(fù)的方法是檢查和消除泄漏的液壓閥，通過操縱連接管。(3)如果減壓閥上的污垢，使安全閥常開，液壓油通過溢流閥直接流回油箱，造成無油進(jìn)入氣缸。如果負(fù)荷過大，安全閥調(diào)整壓力已超過最大額定值，但仍然沒有推力液壓缸的連續(xù)動作不需要行動。

40、如果你調(diào)整下壓力，由于不足的壓力仍達(dá)不到要求的負(fù)載的椎體強(qiáng)度，表現(xiàn)出足夠的推力。你應(yīng)該檢查并調(diào)整減壓閥?；钊瑒踊蚺佬?8造成液壓缸不穩(wěn)定的主要原因是：(1)內(nèi)部的停滯和液壓缸。氣缸內(nèi)部零件裝配不當(dāng)，零件變形，磨損或幾何公差超限，運(yùn)動阻力過大，液壓缸的活塞速度和行程位置變化變化，滑移，或爬。主要是由于質(zhì)量差的零件裝配，表面有劃痕或燒結(jié)鐵生產(chǎn)，使阻力增大，下降的速度。例如：活塞桿彎曲和不同的心或桿，液壓缸的安裝位置偏移或軌道桿，密封環(huán)裝配過緊或過松等。修復(fù)過程：1,有氧-乙快火焰烤劃傷部位(主溫度，避免表面退火)，常年滲油烤，烤到?jīng)]有火花。2,將表面的劃痕處理區(qū)與角磨機(jī)，1毫米或更多的磨削深度，

41、磨出凹槽沿軌，最好是燕尾。鉆井深度劃痕兩端，改變的力量。3,用棉球蘸丙酮或乙醇清潔表面。4,將調(diào)和甚至美國華福世藍(lán)2211f修補(bǔ)材料涂覆的金屬表面劃傷；第一層要薄，甚至把全部覆蓋表面，以保證最佳的粘接材料與金屬表面，然后在材料應(yīng)用于反復(fù)推進(jìn)整個修復(fù)網(wǎng)站，確保材料夯實(shí)達(dá)到要求的厚度，使其略高于軌面。5,在24的材料完全滿足C性能需要24小時，為了節(jié)省時間，你可以通過鹵素?zé)舻臏囟忍岣?，每提?1c溫度，固化時間將會縮短一半，最佳固化溫度70Co6,在材料的固化，或用細(xì)砂輪打磨，將高于材料的表面修平軌，施工完成。19結(jié)束語在最近的一段時間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是四工位組合機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識