数控车床液压系统设计答辩稿

工况
快进 卸料
行程 /mm
500
表2-1 托料装置的设计要求
速度 m/s
0.07
时间 /s
7
根据使用要求
运动部件自重 /N
5000
托料负载 /N
3000
快退 500 0.08
6
工况
快进 定位卡紧
表2-2中心架装置的设计要求
行程 /mm
速度 m/s
时间 运动部件自
/s
重
/N
100 0.06 1.6
2000
3.1 系统工作压力的确定
本设计根据主机类型是数控车床，初步选择系统压力为3Mpa。
3.2 执行元件主要参数的确定
3.2.1 托料油缸参数的确
根据液压缸的技术参数，将两个参数进行圆整得 D＝40mm d＝20mm
3.2.2 中心架油缸参数的确定
根据液压缸的技术参数，将两个参数进行圆整得 D＝40mm d＝20mm
=400
Fm
m
t
500 0.08 0.12
=300
2.2.1.3 阻力负载
送料时，托料架与负载共重800kg
对动力滑台的法向力为 Fn mg
＝800×10
=8000
静摩擦力为 Ffs fs Fn ＝0.2×8000 =1600
动摩擦力为 Ffd fd Fn =0.1×8000
=800 返回时 托料架自重为500kg 对动力滑台的法向力为 Fn mg
=500×10 =5000 静摩擦力为 Ffs fs Fn =0.2×5000 =500
动摩擦力为 Ffd fd Fn =0.1×5000 =500
F=
2.2.2 中心F架= 定位装置负载计算
工况 启动 加速 恒进 反向启动 加速 恒退
负载组成
Fn fs Fm Ffd
Ffd Ffs Fm Ffd Ffd
数控机床液压系统毕业设计
前言
本次设计是完成CK3180QZ-4001数控车 床上中心架和托料装置液压系统的设计 本文正是从此处入手，对数控机床的中 心架和托料装置控制系统进行深入研究， 并设计出专门供数控车床中心架和托料 装置使用的液压站。在设计的过程当中 使用了液压传动的一般规律和设计原则， 最后完成设计使其满足系统的设计要求， 符合设计宗旨。
后 退 100 0.08 1.2
中心定位卡 紧负载
/N
2500
v
2.2 液压系统的负载特性分析
2.2.1 托料油缸的负载计算
2.2.1.1外负载 鉴于托料装置是一个自动送料装置，在运动过程中，除了承受物料 重载外，在水平方向上没有别的外负载。
2.2.1.2惯性负载送料过程
Fm
m
t
返回过程
500 0.08 0.12
4.1.1 油路循环方式的分析和选择
油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。一 般来说，凡是有较大空间可以存放油箱而且不需要另设散热装置的系统， 要求结构尽可能简单的系统，采用节流调速或者容积节流调速的系统， 均宜采用开式系统。在本设计中，油泵向两个液压执行元件供油而且功 率较小，整个系统的结构也比较简单，所以本设计采用开式系统。
根据上述条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率，如表3－3所 示。
3.3执行元件流量的确定
4 液压系统的方案选择和原理图的拟定
4.1 基本方案的拟定
液压系统方案设计是根据主机的工作情况、主机对液压系统的技术 要求、液压系统的工作条件和环境条件以及成本、经济性、供货情况等 诸多因素，进行全面、综合的设计，从而拟订出一个各方面比较合理的、 可实现的液压系统的方案。
1.3 液压系统的发展方向
1.3.1提高效率，降低能耗； 1.3.2提高控制性能，适应机电一体化主机发展的需要； 1.3.3发展集成、复合、小型化、轻量化元件； 1.3.4加强以提高安全性和保护环境为目标的研究开发； 1.3.5提高液压元件和系统的可靠性； 1.3.6标准化和多样化； 1.3.7开拓新的应用领域。
5.1 液压泵的选择
5.1.1 液压泵的类型选择 液压泵站按照泵组的布置方式可以分为上置式、柜式和非上置式。液压泵组置于油箱之上的上 置式液压泵站，分为立式和卧式两种，上置式液压泵站结构紧凑，占地小，被广泛应用于中、 小功率液压系统中。考虑到整个安装空间的布置，本设计选择上置式的卧式安装。
4.1.2 调速方案的分析和选择
本设计采用容积节流调速，所以使用变量泵供油
4.1.3 液压回路的分析、选择与合成 4.1.4 液压原理图的拟定与设计
1－油箱 2－液压泵 3－空气滤清器 4－液位计5－液压泵 6－电机 7－单向阀 8－压力继电器9－叠加式节流阀
10－叠加式减压阀 11－叠加式单向阀 12－电磁换向阀 13-溢流阀 图4-1 液压系统的原理图
2.1 液压系统的设计依据载与运动分析
2.1 液压系统的设计依据
本次设计是完成CK3180QZ-4001数控车床上中心架 和托料装置液压系统的设计。其具体的设计要求如下：
托料装置要实现“托料油缸进料－托料油缸卸料－托 料油缸后退”的行程循环。中心架定位装置要完成 “中心架前进－中心架中心定位－中心架后退”的工 作循环。两个装置全部采用滑台装置，其静摩擦系数 ＝0.2，动摩擦系数＝0.1，往复运动的加速、减速时 间不希望超过0.12s：
负载值F/N 1600 1200 800 1000 800 500
工况 启动
加速
恒进
中心定位 工况
反向启动
加速
恒退
负载组成
Fn fs Fm Ffd
Ffd
F＝外负载 负பைடு நூலகம்组成
Fm Ffd Fm Ffd
Ffd
负载值F/N 400
310
200
2500 负载值F/N
400
310
200
3 液压系统主要参数的确定
综上的折弯机液压系统原理如下图：
电磁铁的动作顺序见表4－3
动作
电磁铁工作状态
名称
YV1
YV2
YV3
YV4
托料油缸进料
+
-
-
-
托料油缸退料 中心架定位
-
+
-
-
-
-
+
-
中心架松开
-
-
-
+
5 液压元件的基本参数计算和选型
液压元件的计算是指计算元件在工作中承受的压力和流量，以便选择 零件的规格和型号，此外还要计算原动机的功率和油箱的容量。选择元 件时应尽量选择标准件。
1 概述
1.1 液压技术起源
1.2 液压传动的优缺点
1.2.1液压系统的优点(1)易于获得较大的力或者力矩 (2) 功率重量比大 (3)易于实现往复运动 (4)易于实现较大 范围的无级变速 (5)传递运动平稳 (6)可以实现快速而 且无冲击的变速和换向 。
1.2.2液压系统的缺点(1) 易于出现泄漏 (2) 油的黏度随 温度变化，引起动作机构运动不稳定(3)空气渗入液压 油后会引起爬行、振动、噪声(4)用矿物油做液压介质 时，有燃烧危险，应注意防火