液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统一、课程设计要求1. 设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
2. 列出液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书。
3. 进行机床的控制系统设计及编写控制程序。
二、机床结构简介卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能机床，可钻、攻丝、铰孔、铣槽、半圆弧等复合工艺操作，适广泛用于水泵、汽车、空气压缩机、发电机、电机、气动工具及家具等行业的生产制造。
机床结构主要由床身、主轴箱、工作台、电气系统、液压系统等组成。
其中，床身用于支撑整机，主轴箱用于装配主轴及各个传动装置，工作台用于夹持工件及执行传动。
注：本设计仅涉及液压系统部分的工作原理图和液压元件的选型。
三、液压系统工作原理图液压系统主要用于机床的升降、夹紧、进给等控制操作。
下面的工作原理图展示了该机床的主要液压系统结构。
液压油泵为双联泵，分别提供高压和低压液压油，高压系统主要用于机床的动力传输和工作台的升降，低压系统则用于工作台和主轴箱的夹持、进给和径向递进。
四、液压元件的选型计算本文中设计的液压系统主要包括液压油泵、液压缸、液压阀、液压滤清器、液压压力表等液压元件。
针对所需控制的液压作用，根据相应的公式和数据手册，进行液压元件的选型计算。
液压元件选型计算书如下：五、控制系统设计本设计中，机床的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器和电磁阀等组成，通过编写相应的控制程序，实现机床的高效稳定运行。
液压系统的控制程序中主要包括如下控制命令：1. 单向液压缸的伸出和缩回控制命令。
2. 双向液压缸的伸出和缩回控制命令。
3. 液压油泵的控制启停命令。
4. 电磁阀的开关控制命令。
5. 液压滤清器的定期清洗命令。
通过不同的控制命令组合，可以实现机床的不同运动状态和操作需求，从而提高机床的生产效率和工作质量。
六、总结本文对卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统进行了详细介绍，并给出了液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书，同时简要讲述了机床的控制系统设计流程和控制命令。
课程设计_卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统之欧阳德创编
目录引言1第一章明确液压系统的设计要求2第二章负载与运动分析3第三章负载图和速度图的绘制5第四章确定液压系统主要参数54.1确定液压缸工作压力54.2计算液压缸主要结构参数64.3绘制液压缸工况图8第五章液压系统方案设计85.1选用执行元件85.2速度控制回路的选择95.3选择快速运动和换向回路105.4速度换接回路的选择105.5组成液压系统原理图115.5系统图的原理12第六章液压元件的选择136.1确定液压泵的规格和电动机功率146.2确定其它元件及辅件156.3主要零件强度校核17第七章液压系统性能验算187.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值187.2油液温升验算20设计小结21参考文献22引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。
所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
要求实现的动作顺序为：启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和F g=12700N，移动部件总重量G＝20000N；行程长度400mm（其中工进行程100mm）快进、快退的速度为7m/min，工进速度（20~1000）mm/min，其中20mm/min为粗加工，1000mm/min为精加工；启动换向时间△t≤0.15s；该动力滑台采用水平放置的平导轨；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计..
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 20 14 学年第 1 学期课程名称液压与气压传动指导教师罗中平职称教授学生姓名曹炎斌专业班级机工1102班学号11495200131 题目组合机床动力滑台液压系统设计成绩起止日期2013 年12 月19日～1014 年1月02日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：液压与气动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计1完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年1 月 3 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013 年12月19日至2014 年1 月 2 日学生姓名曹炎斌班级机工1102学号11495200131成绩指导教师(签字)机械工程学学院（部）2013年12 月30 日液压传动课程设计指导书湖南工业大学机械工程学院2013年12月第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
设计要求驱动动力滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。
液压系统的主要参数与性能要求如下：机床上有主轴16个，加工Φ13.9 mm 的孔14个，Φ8.5mm 的孔2个。
刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS ，运动部件总质量G=9800N ，快进、快退的速度v 1= v 3=5.5 m/min ，快进行程长度l 1=100mm ，工进行程长度l 2=50 mm ，往复运动的加速，减速时间为0.2s ，动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1，液压系统中的执行元件使用液压缸。
第二章 负载与运动分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台地液压系统地课程设计.
工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 20 14 学年第 1 学期课程名称液压与气压传动指导教师罗中平职称教授学生炎斌专业班级机工1102班学号题目组合机床动力滑台液压系统设计成绩起止日期2013 年12 月19日～1014 年1月02日目录清单工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：液压与气动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计1完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年1 月 3 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013 年12月19日至2014 年1 月 2 日学生炎斌班级机工1102学号成绩指导教师(签字)机械工程学学院（部）2013年12 月30 日液压传动课程设计指导书工业大学机械工程学院2013年12月第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
设计要求驱动动力滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。
液压系统的主要参数与性能要求如下：机床上有主轴16个，加工Φ13.9 mm 的孔14个，Φ8.5mm 的孔2个。
刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS ，运动部件总质量G=9800N ，快进、快退的速度v 1= v 3=5.5 m/min ，快进行程长度l 1=100mm ，工进行程长度l 2=50 mm ，往复运动的加速，减速时间为0.2s ，动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1，液压系统中的执行元件使用液压缸。
第二章 负载与运动分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。
最新卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统目录弓I 言 (2)第一章明确液压系统的设计•要求 (3)第二章负载与运动分析 (3)第三章负载图和速度图的绘制 (4)第四章确定液压系统主要参数 (5)4........................................................................................................................... 「确定液压缸工作压力 (5)4.2计算液压缸主要结构参数 (5)4.3绘制液压缸工况图 (7)第五章液压系统方案设计 (8)5.1速度控制回路的选择 (8)5.2选用执行元件 (9)5.3速度换接回路的选择 (9)5.4选择快速运动和换向回路 (9)5.5组成液压系统原理图 (10)5.5系统图的原理 (10)第六章液压元件的选择 (13)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (13)6.2确定其它元件及辅件 (14)6.3主要零件强度校核 (16)第七章液压系统性能验算 (18)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (18)设计小结 (19)参考文献 (19)引言液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。
所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
液压系统已经在各个部门得到广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
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卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计.
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 20 14 学年第 1 学期课程名称液压与气压传动指导教师罗中平职称教授学生姓名曹炎斌专业班级机工1102班学号11495200131 题目组合机床动力滑台液压系统设计成绩起止日期2013 年12 月19日～1014 年1月02日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：液压与气动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计1完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年1 月 3 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013 年12月19日至2014 年1 月 2 日学生姓名曹炎斌班级机工1102学号11495200131成绩指导教师(签字)机械工程学学院（部）2013年12 月30 日液压传动课程设计指导书湖南工业大学机械工程学院2013年12月第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
设计要求驱动动力滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。
液压系统的主要参数与性能要求如下：机床上有主轴16个，加工Φ13.9 mm 的孔14个，Φ8.5mm 的孔2个。
刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS ，运动部件总质量G=9800N ，快进、快退的速度v 1= v 3=5.5 m/min ，快进行程长度l 1=100mm ，工进行程长度l 2=50 mm ，往复运动的加速，减速时间为0.2s ，动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1，液压系统中的执行元件使用液压缸。
第二章 负载与运动分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。
液压与气压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
题目：卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统姓名：学号：班级：一题目：设计一卧式单而多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统, 动力滑台的工作循环是：快进一一工进一一快退一一停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N,快进行程为100mm,快进与快退速度均为4. 2m / min,工进行程为20mm,工进速度为0.05m / min,加速、减速时间为0.2s,利用平导轨，静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动，试设计该组合机床的液压传动系统。
二负载分析1工作负载：工作负载为轴向切削力讪帆F任=0.2 X LOOOO = 20OON2静摩擦阻力3动摩擦阻力F M- 0.1 X 10000 ■ 1000N4惯性负载取重力加速度则有移动部件质量为m■ IQQQkfF = IJI^= 1000kg X <N = 333.33NAt P 84 5?表I液压缸各阶段的負孜和推力（液压缸的机械效率取帕』9）F/N24444-2223国i 负我循环谢快进速度V 】•与快退勺分别为勺■ b ■ 4.2m/min 快进行程： 工进行程：h =快退行程£ = I 】+ b = 120mm工进速度v ? • OSm/min三设计方案采用单定量泵和溢流阀组成的供油源 使用调速阀出口节流调 速回路 采用电磁阀的快慢速接换回路选用单杆活塞缸的差动连接 来实现 使用三位四通电磁换向阀2223148L4111250100 1 20L/mm-11121液压系统原理图22系统图的原理1快进快进，按下启动按钮，电磁铁YA2通电，由泵输岀的压力油经三位四通换向阀的左侧，这使得主油路：进油路：泵一单向阀4—三位四通换向阀5 （YA2得电）一液压缸左腔回油路:液压缸右腔一二位四通换向阀8 （YA3得电）由此形成液压缸两腔连通，实现差动快进。
2工进快进终止，挡块压下行程阀9,发出信号，使二位四通换向阀8 的电磁铁YA3断电，油液压缸右腔输出的压力油经二位四通换向阀8 的右侧，这时的主油路为：进油路：泵一单向阀4—三位四通换向阀5 （YA2得电）一液压缸左侧回油路：液压缸右腔一二位四通换向阀8 （YA3）—单向节流阀7—三维换向阀5 （YA2得电）一油箱3快退当滑台完成工进进给碰到行程10时，发出信号，使三位四通换向阀5的电磁铁YA1得电，YA2失电。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计一、引言动力滑台是卧式单面多轴钻孔组合机床的关键部件之一，通过液压系统驱动，实现工件在机床工作台上的运动。
本文将从液压系统的设计角度，对卧式单面多轴钻孔组合机床的动力滑台液压系统进行详细介绍。
二、液压系统的组成动力滑台液压系统主要包括液压泵站、液压缸、液压阀组以及油箱等组成部分。
液压泵站负责提供压力油源，液压缸用于产生力和运动，液压阀组则控制液压系统的工作过程。
1.液压泵站2.液压缸液压缸是将液压能转化为机械能的执行器，通过提供力和运动实现动力滑台的移动。
液压缸的选型要根据动力滑台的负载、速度和行程等参数来确定。
3.液压阀组液压阀组是控制液压系统工作的关键部件，包括方向阀、压力阀、流量阀以及安全阀等。
根据液压系统的工作要求和功能需求，选择合适的液压阀组。
4.油箱油箱用于储存液压油和冷却液，并且起到滤波和冷却的作用。
油箱应具备足够的容量，以满足液压系统的工作需求。
三、液压系统的工作过程液压系统的工作过程可以分为以下几个步骤：1.液压泵站通过吸油口从油箱中吸入液压油，然后通过压油口将液压油送入液压缸中。
2.通过液压阀组对液压油进行控制，方向阀控制液压油的流向，压力阀控制系统的工作压力，流量阀控制液压油的流量。
3.液压缸受到液压油的作用，产生相应的力和运动，从而驱动动力滑台在工作台上进行滑动。
4.当液压系统工作完成后，通过液压阀组的控制，将液压油返回到油箱中，完成液压系统的循环。
四、液压系统的设计要点在设计卧式单面多轴钻孔组合机床的动力滑台液压系统时，需要注意以下几个要点：1.根据实际工作要求选择合适的液压泵站、液压缸和液压阀组，以满足系统的工作压力、流量和速度要求。
2.设计合理的油箱容量，确保液压系统的正常工作和冷却。
3.对液压系统的各个部件进行合理布局，减少管道长度和阻力，提高液压系统的工作效率。
4.考虑安全防护措施，如设置过载保护装置和液压安全阀等，确保液压系统的安全可靠性。
课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统之令狐文艳创作
令狐文艳创作目录令狐文艳引言1第一章明确液压系统的设计要求2第二章负载与运动分析3第三章负载图和速度图的绘制5第四章确定液压系统主要参数64.1确定液压缸工作压力64.2计算液压缸主要结构参数64.3绘制液压缸工况图8第五章液压系统方案设计95.1选用执行元件95.2速度控制回路的选择95.3选择快速运动和换向回路105.4速度换接回路的选择105.5组成液压系统原理图115.5系统图的原理12第六章液压元件的选择156.1确定液压泵的规格和电动机功率156.2确定其它元件及辅件166.3主要零件强度校核18第七章液压系统性能验算207.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值207.2油液温升验算21设计小结23参考文献24引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。
所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
第一章明确液压系统的设计要求设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统（含图）。
动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：切削力Ft=20000N，移动部件总重力G=10000N，快进行程l1=100mm，工进行程l2=50mm，快进快退的速度为4m/min，工进速度为0.05m/min；加速、减速时间Δt=0.2s，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。
设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
设计⼀卧式单⾯多轴钻孔组合机床动⼒滑台的液压系统。
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克*设计⼀卧式单⾯多轴钻孔组合机床动⼒滑台的液压系统。
1）⼯作循环：快进—⼯进—快退—停⽌。
2）⼯作参数轴向切削⼒21000N ，移动部件总重10000N ，快进⾏程 100mm ，快进与快退速度 4.2m ／min ，⼯进⾏程20mm ，⼯进速度 0.05m ／min ，加、减速时间为0.2s ，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，动⼒滑台可在中途停⽌。
⼀、负载分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压⼒，液压缸的密封装置产⽣的摩擦阻⼒在机械效率中加以考虑。
因⼯作部件是卧式放置，重⼒的⽔平分⼒为零，这样需要考虑的⼒有：切削⼒，导轨摩擦⼒和惯性⼒。
导轨的正压⼒等于动⼒部件的重⼒，设导轨的静摩擦⼒为fs F ，动摩擦⼒为fd F ，则N N F f F N s fs 2000100002.0=?==N N F f F N d fd 1000100001.0=?== ⽽惯性⼒N N t v g G t v mF m 3572.08.960/2.410000 =??=??=??= 如果忽略切削⼒引起的颠覆⼒矩对导轨摩擦⼒的影响，并设液压缸的机械效率95.0=m η，则液压缸在各⼯作阶段的总机械负载可以算出，见表1。
⼯进 m fd t F F F η/)(+= 23158 快退m fd F F η/=1053根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（l F -）和速度图（l v -），见图1a 、b 。
横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压活塞退回时的曲线。
a) b)图1 负载速度图 a ）负载图 b ）速度图⼆、液压系统⽅案设计1. 确定液压泵类型及调速⽅式参考同类组合机床,同时根据本题要求。
选⽤双作⽤叶⽚泵双泵供油，同时这是调速阀进油调速的开式回路来满⾜快进、快退和⼯进的功能。
设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。之欧阳术创编
设廿一卧式单面多聃钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
1）工作循坏：快进一工进一快退一停止。
2）工作参数轴向切制力21000N,移动部件总重10000N，快进行程100mm,快进与快退速度4.2m/min,工进行程20mm, 工进速度0.05m / min ,加、减速时间为0.2s,静摩擦系数0.2,动摩擦系数0.1,动力滑台可在中途停止。
一、负義分林负教分桥中，暂不考虑回油腔的背压力，液压SI的密封装置产生的摩撩阻力在机械效率中J1U以考虑。
因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有:力，导珈摩撩力和惯性力。
导珈的正压力等干动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为仕，动摩擦力为则而惯性力如果忽昭切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的敷响，并设液压缸的机械效率^=0-95,则液压缸在各工作阶段的总机械负敎可以算出，见表lo表I液压4［各运动阶段负载表根据负教廿算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（F"）和速度图（v-/ ）,见图la、b。
横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压活塞退回时的曲线。
a）b）图1负载速度图a）负载图b）速度图二、裁压系统方案披it1.确定液压泵类型及调速方式参考同类组合机床,同时根据本题要求。
选用双作用叶片泵双泵供油,同时这是调速阴进油调速的开式回路来满足快进、快退和工进的助能。
快进或快退时双泵进行供油,工进时，小泵单独供油，同时利用节流阀调速保込工进速度。
整个回路采用溢流阀作定压阀，起安全阴作用。
为肪止钻孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值为p h = 0・8MPao2.选用执行元件因系统循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退速度相等。
实现快进快退速度相等有以下几种方法：1）单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面枳人等于有杆腔面枳仏的两倍。
2）采用双活塞杆液压缸，因两腔有效面枳相等，即可满足快进、快退速度相等的要求。
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目录一摘要 (1)二设计的技术要求和设计参数 (1)三工况分析 (2)1 确定执行元件 (2)2 分析系统工况 (2)3 负载循环图和速度循环图 (3)4 确定系统主要参数 (4)四拟定液压系统原理图 (7)1 速度控制回路的选择 (7)2 换向和速度换接回路的选择 (7)3 压力控制回路的选择 (8)五液压元件的选择 (9)1确定液压泵和电机规格 (9)2.电机的选择 (10)3.阀类元件和辅助元件的选择 (11)4.油管的选择 (12)5油箱的设计 (13)六液压系统性能的验算 (13)1 管路系统压力损失演算 (13)2 油液温升验算 (14)七设计心得 (16)八参考文献 (17)一摘要作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
组合机床是由一些通用和专用零部件组合而成的专用机床，广泛应用于成批大量的生产中。
组合机床上的主要通用部件——动力滑台是用来实现进给运动的，只要配以不同用途的主轴头，即可实现钻、扩、铰、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。
动力滑台有机械滑台和液压滑台之分。
液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需的机械能的。
它对液压系统性能的主要要速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少。
组合机床兼有低成本和高效率的优点，并可用以组成自动生产线。
液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。
液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的直线运动和回转运动，如图1所示，如果动力滑台要实现二次进给，则动力滑台要完成的动作循环通常包括：原位停止快进I工进死挡铁停留快退原位停止。
关键词：组合机床液压系统图1 组合机床动力滑台工作循环二设计的技术要求和设计参数设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统，其实现的工作循环是：快进—工进—快退—停止。
主要参数：轴向切削阻力为20000N；移动部件总重力为10000N；快进行程为200mm，快进和快退速度均为4m/min，工进行程50mm，工进速度为30—120mm/min,加速、减速时间均为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1.要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。
设计该组合机床的液压传动系统。
三 工况分析1 确定执行元件金属切削机床的工作特点要求液压系统完成的主要是直线运动，因此液压系统的执行元件确定为液压缸。
2 分析系统工况在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。
（1）工作负载F W工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即F W =20000N（2）惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。
已知启动换向时间为0.2s ，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为4m/min ，因此惯性负载可表示为N t v m F m 3402.06048.910000=⨯⨯=∆∆=（3）摩擦负载阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。
静摩擦阻力 F fj = f j ×N =N N F fs 2000100002.0=⨯=动摩擦阻力 F fd = f d ×N =1000100001.0=⨯=N F fd N根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。
表1 液压缸在各工作阶段的负载（单位：N ）注：ηm —缸的机械效率，取ηm =0.953 负载循环图和速度循环图根据表1中计算结果，绘制组合机床动力滑台液压系统的负载循环图如图2所示。
图2 组合机床动力滑台液压系统负载循环图图2表明，当组合机床动力滑台处于工作进给状态时，负载力最大为19111N ，其他工况下负载力相对较小。
所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度min /431m v v ==、快进行程=l 1200mm 、工进行程mm l 502=、工况 负载组成 负载值F 液压缸推力'F =F /m η起动 F =fs F 2000N 2105 N加速 F =fd F +m F 1340 N 1411 N快进 F =fd F 1000N 1053N工进 F =fd F +t F 21000 N 22105 N反向起动 F =fs F 2000N 2105 N加速 F =fd F +m F 1340 N 1411 N快退 F =fd F1000 N 1053 N快退行程2503=l mm ，工进速度2100υ= mm/min 。
根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统的速度循环图如图3所示。
图3 组合机床液压系统速度循环图4 确定系统主要参数(1)选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为22105N ，其它工况时的负载都相对较低，初选液压缸的工作压力p 1=4.5MPa 。
(2)确定液压缸主要尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。
通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。
这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积1A 是有杆腔工作面积2A 两倍的形式，即活塞杆直径d 与缸筒直径D 呈d = 0.707D 的关系。
工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，选取此背压值为p 2=0.8MPa 。
快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接），但连接管路中不可避免地存在着压降p ∆，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取p ∆≈0.5MPa 。
快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值2p =0.6MPa 。
工进时液压缸的推力计算公式为11221112/(/2)m F A p A p A p A p η=-=-，式中：F ——负载力m ——液压缸机械效率A 1——液压缸无杆腔的有效作用面积A 2——液压缸有杆腔的有效作用面积p 1——液压缸无杆腔压力p 2——液压有无杆腔压力因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为(262110054.0101.4221052m F P P A m =⨯=⎪⎪⎭⎫-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=η 液压缸缸筒直径为()94.8241==πA D mm 由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系，d = 0.707D ，因此活塞杆直径为d=0.707×82.94=58.64mm ，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D =90mm ，活塞杆直径为d =60mm 。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：1A =πD ²/4=6.36×10-3m 22A =π（D 2—d 2）/4=3.53×10-3m 2(3)计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为q 快进 =（A 1-A 2）×v 1=11.32L/min工作台在快退过程中所需要的流量为q 快退 =A 2×v 2=14.12/min工作台在工进过程中所需要的流量为q 工进 =A 1×v 1’=0.636L/min根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表2所示。
表2 各工况下的主要参数值工况推力F’/N 回油腔压力P2/MPa进油腔压力P1/MPa输入流量q/L.min-1输入功率P/Kw计算公式快进启动2015 0 1.367 ————P1=212AAPAF-∆+'q=(A1-A2)v1P=p1qp2=p1+Δp 加速1411 1.622 1.122 ————恒速1053 1.496 0.996 11.32 0.19工进22105 0.8 3.92 0.636 0.042P1=(F’+p2A2)/A1q=A1v2P=p1q快退起动2105 0 0.60 ————P1=(F’+p2A1)/A2q=A2v3P=p1q加速1411 0.6 1.48 ————恒速1053 0.6 1.38 14.12 0.32把表2中计算结果绘制成工况图，如图4所示。
图4 液压系统工况图四拟定液压系统原理图根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。
1 速度控制回路的选择工况图4表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。
虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单、成本低。
该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度-负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。
钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。
但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。
由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油液温升过高。
2 换向和速度换接回路的选择所设计多轴钻床液压系统对换向平稳性的要求不高，流量不大，压力不高，所以选用价格较低的电磁换向阀控制换向回路即可。