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组合机床液压系统设计.doc
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组合机床液压系统设计.doc
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组合机床液压系统设计
1 方案确实定
1.1整体性分析
要求此液压系统实现的工作循环是:工件夹紧 工作台快进 工作台1工
进 工作台2工进 工作台快退 工件松开。运动部件重5800N,工作台快
进 、 快 退 的 速 度 4 . 8 m / m i n, 工 进 的 速 度 6 0 — 9 6 0 m m / m i n, 最 大 行 程
640mm,工进展程240mm。最大切削力8000N。夹紧缸行程30mm,夹紧力
35000N。
对于铣削专用机床的液压系统而言,加工的零件需要精度高,定位准确。所
以整个系统的设计要求定位精度高,换向速度快。在设计阀的时候,考虑这些方
面变的尤其重要,要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要
求。在行程方面,应该比要求的工作行程大点,包括工作行程、最大行程和夹紧
缸行程,主要是考虑到在平安方面和实际运用中。在压力方面也要考虑到满足最
大负载要求。而且在液压系统能满足要求的前提下,使液压系统的本钱较低。
1.2 拟定方案
由上述分析可得以下两种方案:
方案一 液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸,工件的夹紧用单杆活塞缸
工作台采用节流阀实现出油口节流调速,用行程阀实现工作台从快进到工进的转
换,压力继电器控制一工进与二工进的转换,在工进回路上串接个背压阀;为了
防止工件在加工过程中松动,在夹紧进油路上串接个单向阀;工作台的进、退采
用电磁换向阀;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。
方案二 液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸,工件的夹紧也采用单
杆活塞缸;工作台采用调速阀实现进油口节流调速,也采用行程阀实现工作台从
快进到工进的转换,压力继电器控制一工进与二工进的转换,工进时,为了防止
前冲现象,在回路上串接个背压阀;夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀,防止工件
在加工过程中松动;工作台的进、退换向采用电液换向阀,工作台快进时,采用
差动连接;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。
方案比拟:
单杆活塞缸比伸缩缸构造简单,价格廉价,易维护,而且也能满足要求;调速阀
的性能比节流阀稳定,调速较好,用于负载变化大而运动要求稳定的系统中;采
用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热;夹紧缸进油
口处串接蓄能器,更好的保证工件的夹紧力,使工件在加工过程中始终在夹紧状
态。电液换向阀的信号传递快,配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优
点使控制灵活、精度高、快速性好。
综上比拟选择方案二较好。
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2 工况分析
2.1运动参数分析
首先根据主机要求画出动作循环图〔2.1〕。
图2.1 动作循环图
2.2动力参数分析
计算各阶段的负载
工作负载:由条件可知切削力 。
惯性负载:
〔参考机床的工作台加速时间,取 =0.2s〕
阻力负载:静摩擦阻力
动摩擦阻力
〔滑动导轨:铸铁对铸铁—启动低速时 ,v<0.16m/s〕
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快进
工进
快退
放松
夹紧
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表2.1 液压缸在各个工作阶段的负载值其中 =0.9
工况 负载组成 负载值〔N〕
推力
〔N〕
夹紧
—
— 5800
快
进
起动
1160 1289
加速
817 908
快进
580 644
工
进
一工进
18000 20000
二工进
8580 9533
快退
580 644
2.3负载图和速度图的绘制
负 载 图 按 上 面 的 数 值 绘 制 , 如 图 2 . 2所 示 。 速 度 图 按 数 值
, 一 工 进 的 速 度 , 二 工 进 的 速 度
。
2.2负载位移、速度位移图
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3 液压缸尺寸和所需流量
3.1液压缸尺寸计算
3.1.1工作压力确实定:
工作压力可根据负载和主机类型确定,由?液压传动?表11—3得出:
P—工作压力
3.1.2计算液压缸尺寸:
液压缸有效工作面积
液压缸径
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