钻镗两用组合机床液压系统的设计

攀枝花学院学生课程设计（论文）绪论

绪论

随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样的质量优、性能好、能耗低、价格廉的液压机床产品。其中，产品设计是决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节。产品的设计包括液压系统的功能分析、工作原理方案设计和液压传动方案设计等。这些设计内容可作为液压传动课程设计的内容。很明显，液压系统设计本身如果存在问题，常常属于根本性的问题，可能造成液压机床的灾难性的失误。因此我们必须重视对学生进行液压传动设计能力的培养。

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。组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。

攀枝花学院学生课程设计（论文） 1 钻镗液压机床的设计

1 钻镗液压机床的设计

1.1机床的设计要求

设计一台钻镗两用组合机床的液压系统。

钻镗系统的工作循环时快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：最大切削力18000N，移动部件总重量27000N；最大行程434mm（其中工进行程184mm）；快进、快退的速度为5.85m/min，工进速度应在（20~120）mm/min范围内无级调速；启动换向时间△t＝0.05s，采用水平放置的导轨，静摩擦系数fs＝0.2；动摩擦系数fd＝0.1。机械效率取0.9。

1.2 机床的设计参数

系统设计参数如表1所示，动力滑台采用平面导轨，其静、动摩擦系数分别为fs = 0.2、fd = 0.1。l1=300mm，l2=184mm，l3=484mm其主要设计参数如表1-1

参数数值

切削阻力（N）18000

滑台自重(N) 27000

快进、快退速度(m/min) 5.85

工进速度(mm/min) 20—120

最大行程(mm) 434

工进行程(mm) 184

启动换向时间（s）0.05

液压缸机械效率0.9

表1-1 设计参数

攀枝花学院学生课程设计（论文） 2 执行元件的选择

2 执行元件的选择

2.1分析系统工况

2.1.1工作负载

钻镗两用组合机床的液压系统中，钻镗的轴向切削力为Ft 。根据题意，最大切削力为18000N ，则有

N

18000F t =

2.1.2惯性负载

惯性负载 N t v m F m 526505

.06085

.52700=⨯⨯

=∆∆= 2.1.3阻力负载

静摩擦阻力 N F fs 5400270002.0=⨯= 动摩擦阻力 N F fd 2700270001.0=⨯=

由此可得出液压缸的在各工作阶段的负载如表2-1

表2-1

工况 负载组成

负载值F 推力m /F η 启动 fs F F =

5400N 6000N 加速 m fd F F F += 7965N 8850N 快进 fd F F =

2700N 3000N 工进 t fd F F F += 20700N 23000N 快退

fd F F =

2700N

3000N

注：1、此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。

2、液压缸的机械效率取9.0m =η