深孔钻床液压系统分析及其改进设计.

本科毕业设计

深孔钻床液压系统分析及其改进设计

姓名***

学院交通学院

专业机械设计制造及其白动化

年级2010 级

学号20102814301

指导教师苏子林

2014年6月22日

1引言 (1)

2深孔钻床液压系统的分析 (2)

2.1深孔钻床 (2)

2.1.1深孔钻床的简介和发展 (2)

2.1.2深孔钻床的分类 (3)

2.2.3深孔加工过程中存在的问题 (3)

2.2深孔钻床液压系统 (3)

2.2.1液压系统的选择 (4)

2.3深孔钻床液压系统的组成 (5)

2.4深孔钻床液压系统的工作原理 (6)

2.5深孔钻床液压系统的特点 (7)

3深孔钻床液压系统的改进 (8)

3.1深孔钻床液压系统存在的问题 (8)

3.2电液比例换向阀 (8)

3.3改进后的液压系统的组成和工作原理 (9)

3.4改进后液压系统的特点 (11)

4结束语 (11)

参考文献 (11)

致谢12

深孔钻床液压系统分析及其改进设计

***

(交通学院机械设计及其自动化专业2010级机械本1002班20102814301)

摘要：在现代机械加工过程中，需要用到深孔加工的地方越来越多，深孔钻床的作用不断

得到重视，为了解决深孔加工过程中出现的问题，深孔钻床也得到了不断的改进和发展。

本设计对深孔钻床的现有液压系统进行了分析，找出了现有系统中存在的不足，从而对其进行改进，用电液比例换向阀改进了液压缸速度和方向控制，使液压系统更适应现代深孔加工的要求。

关键词：深孔钻床；液压系统；电液比例换向阀

Analysis and improved design of the hydraulic system of

deep hole drilling machine

Zhao QingHua

(Communications School, Mechanical Design, Manufacturing and Automation,

Grade2010, Jixieben1002 20102814301)

Abstract: In modern machining process, deep hole processing is more and more important, deep hole drilling machine has got more attention, aiming at the problems in the process of deep hole drilling, deep hole drilling machine has been in improvement and development. The design of the deep hole drilling machine of the existing hydraulic system analyzed the problems existed in the system, thus to improve it, using electro-hydraulic proportional directional valve to improve the hydraulic cylinder to control the speed and direction of the hydraulic system, so it is more suitable for the modern deep hole processing requirements

Key Word: deep hole drilling machine; hydraulic system; electro-hydraulic proportional directional valve 1引言

在科学技术不断的进步和发展的今天，产品也在不断的推陈出新，因此许多难加工零件拥有更高的强度和硬度，由丁深孔加工在机械加工过程中有十分重要的地位，伴随着难加工零件的出现，加工效率和深孔加工质量都有了更高的要求。在深孔钻床的发展中，伴随着钻头的不断改进

深孔钻床也在不断的进步中。在深孔钻床中主要由液压系

统中的液压马达和液压缸为加工过程提供动力,~~并与钻头互相配合从而保证其加工的稳定性和精确度。因此对液压系统的改进也能够使深孔加工更加适用丁现代机械加工，更

有利丁解决现代深孔加工中存在的问题。本设计利用电液比例换向阀控制液压缸速度的同时，也对其方向进行控制，改变了原来利用两个电磁换向阀控制的方式，从而使整个

液压系统速度控制更加精准，并且节省了压力油，在逐渐重视节约的今天，这种改进方

式更适应社会发展的方向。

2深孔钻床液压系统分析

2.1深孔钻床

2.1.1深孔钻床的简介和发展

在机械加工的过程中，在正常情况下，只要孔深L与孔径d之比大丁5的孔称为深孔⑴。深孔加工是机械加工中很难解决的问题，特别是细长孔的加工，容易出现直径变人,出现锥形等情况，所以很难达到加工质量的要求。在机床加工过程当中，决定孔加工工艺刚度的是孔的深度和直径之比，随着L/d增大，工艺系统的刚度便会越来越低，冷却润滑和切屑排除都会增加难度。因此深孔加工对深孔钻床的要求很高，深孔钻床在不断地发展中。

深孔钻床在发展过程中主要经历了以下几个阶段：

(1) 在深孔钻床中，最早利用的钻头是扁钻，后来美国人把扁钻改进成了麻花钻，但是麻花钻在钻孔过程中，不利丁冷却和排屑，所以生产效率很低。

(2) 在后来发展过程中，为了解决枪管的加工问题，枪钻便随之产生。枪钻依然是外排屑加工的方式，并且由丁它的非对称结构，能传递的转矩是非常有限的，只适用丁一些小孔零件的加工，而且排屑会划伤已经加工好的孔的表面，生产效率依然很低。

(3) 为了改进枪钻中存在的问题，一位德国的科学家发明了内排屑深孔钻的加工方

式，后来加以完善便形成了BAT深孔加工的方式。它是一种在枪钻原来结构上改善了排出废屑的方式，增加了钻杆的刚性，从而使孔的表面质量得到了提高，这是深孔加工技

术的一次伟大的飞跃。

(4) BAT加工方式存在密封困难，切屑液压力较高等问题，为了适应科技的进一步发展并进一步解决BAT加工方式的问题，一种巧妙利用喷吸效应，从而改善排屑方式的喷吸钻便产生了，它可以利用压力较低的切削液将切屑用推和吸联合作用的方式排出，进一步改变了排屑的方式。

(5) 喷吸钻产生以后，对其进一步改进，便形成了现在深孔钻床中常用的DF单管喷吸钻，它是BAT加工方式和喷吸钻法的结合体，在生产应用中得到了

广大用户的肯定，是一种最受欢迎的一种深孔加工方式。

2.1.2深孔钻床的分类