铣床夹紧装置液压系统的设计
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xx大学
本科毕业设计
（xxxx届）
题目铣床夹紧装置液压系统的设计
系 别机电动力与信息工程系
专 业机械工程（机械设计制造及自动化）
年 级xxxx级
学生姓名xxx
指导教师xxx
xxቤተ መጻሕፍቲ ባይዱx年x月x日
摘要
作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用.与其他传动方式相比较，液压传动具有其独特的技术优势，其应用领域几乎囊括了国民经济各工业部门。
工程机械广泛应用的传动方式有以下几种，除了有传统的机械传动以外，还有电气传动、液压传动和气压传动。它们在使用过程中也各有优劣。
4）高度集成化
叠加阀、集成块、插装阀的应用以及把各种控制阀集成于液压泵及液压执行元件上形成组合元件，有些还把单片机等集成在其控制机构上，达到了集机、电、液于一体的高度集成化。
此外，高压、高转速、低噪声组件的研究，高效滤材的研究，环保型工作介质及其相应高压液压组件的研究等也是值得关注的动向。
1.2 液压传动的优缺点
3）增强液压传动的可靠性
优化设计的产生可以为我们省去好多繁琐的步骤，我们可以用有限元法来进行分析，对液压系统元件进行可靠性实验等，这样可以延续液压元件的使用周期，就有了发挥最多价值的可能。此外，某些重要的液压系统我们要对其进行多裕度设计，在系统旁路侧还可以设置一个净化回路，此时如果再增设自动故障检测仪表就更加完美了，仅需拥有初级的记忆功能即可。这样我们仿佛对油液的污染度控制装了一个实时监控。有了以上成熟的技术支持，它们中的重要成果，为液压系统的可靠性逐步提高做出了贡献。
1）节能环保
近年来，由于世界能源的紧缺，各国都把液压传动的节能问题作为液压技术发展的重要课题。20世纪70年代后期，德、美等国相继研制成功负载敏感泵及低功率电磁铁等。最近美国威克斯公司又研制成功用于功率匹配系统的CMX阀[1]。
2）液压系统与现今新型微电子、计算机技术配合使用
在当代新兴技术的不断产生，随着计算机控制技术逐步发展成熟，为液压技术与电子技术的完美结合给予了得天独厚的条件，就目前来讲计算机控制技术我们都可以接触到，去学习并掌握这部分知识，在此基础上的集成传感的技术研究对液压技术用处不可谓不大，微电子技术听起来离我们很远，其实它充斥在我们生活的各个角落，如今我亲眼看到了把单片机直接装在了液压组件上的方式，亦或是力反馈闭环控制的液压方面的组件及其装置。
3.5液压回路的分析、选择与合成17
3.6液压原理图的拟定与设计18
4计算和选择液压元件19
4.1液压泵的选择19
4.1.1液压泵站组件的选择19
4.1.2液压泵的计算与选择19
4.2液压控制阀的选择22
4.2.1选择依据22
4.2.2选择阀类元件应注意的问题23
4.3液压附件的计算和选择24
4.3.1确定管件的尺寸24
4.3.2确定油箱容积26
5液压系统性能验算27
5.1液压系统压力损失验算27
5.1.1Ⅰ工位夹紧缸的压力损失验算27
5.2估算系统效率28
5.3系统的发热和温升30
6液压系统的污染控制32
6.1油液污染对液压系统的危害32
6.2污染控制措施32
6.3油液的过滤32
7结论33
致谢34
参考文献35
前言
2.4液压执行器主要结构参数的计算9
2.4.1Ⅰ工位夹紧缸主要结构参数的确定9
2.4.2Ⅱ工位夹紧缸主要结构参数的确定11
2.4.3液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率12
3液压系统原理图的拟定和方案论证14
3.1制定基本方案14
3.2油路循环方式的分析和选择14
3.3调速方案的分析和选择15
3.4液压动力源的分析与选择17
与其他传动方式相比较，液压传动具有其独特的技术优势，其应用领域几乎囊括了国民经济各工业部门。随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短，从而促进了现代制造业的发展。用普通的机床加工精度低，效率低，劳动度大，已经无法满足生产要求，从而一种新型的数字程序控制的机床应运而生。这种机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量和机械设计等新技术的机电一体化的产品。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，它对加工精度和自动化都有严格的要求。
数控车床上的工位夹紧装置对于加工的精度有着直接的关系，以往的机床的工位夹紧装置使用简单的机械装置，在加工时容易产生大的加工误差。随着数控车床自动化程度的提高，使用液压系统控制这一过程已经大大提高了自动化和加工精度。液压传动在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力，且结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。所以研究液压系统有很好的应用价值和广阔的前景。
我国进入世界贸易组织之后，对我国的机械行业是个机遇，更是一个艰难的挑战。因此作为二十一世纪的主人，我们更应该通过作大量的设计制造和广泛地使用各种先进的机器，以便能加快我国国民经济的增长速度，加快我国现代化建设。
1
1.1 液压系统传动的现状及其展望
液压传动在我国经过长时间的基础发展后，到现今已经有了全方面的提高，在传动和控制方面的应用非常广泛，除了可用于传统的助力方面的装置外，还可用于对机械精准操纵，还可用于机械类设计中的模拟加工。如今的液压技术在工程诸多方面都有很大的进展，可以从这几个方面看出来；
本文根据数控铣床的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。数控铣床的液压系统，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。
本文通过对数控铣床的工况分析,给出了对于一般夹紧装置分析的方法,对于提高制造质量、实际生产具有一定的指导意义。
关键词：现代机械；数控铣床；夹紧装置；液压系统设计。
摘要Ⅰ
前言1
1概述2
1.1液压传动的现状及展望2
1.2液压传动的优点缺点2
2液压系统的设计5
2.1技术要求5
2.2动力分析和运动分析5
2.2.1Ⅰ工位夹紧缸的负载计算5
2.2.2Ⅱ工位夹紧缸的负载计算6
2.3液压系统主要参数的确定8
2.3.1系统工作压力 的确定8
本科毕业设计
（xxxx届）
题目铣床夹紧装置液压系统的设计
系 别机电动力与信息工程系
专 业机械工程（机械设计制造及自动化）
年 级xxxx级
学生姓名xxx
指导教师xxx
xxቤተ መጻሕፍቲ ባይዱx年x月x日
摘要
作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用.与其他传动方式相比较，液压传动具有其独特的技术优势，其应用领域几乎囊括了国民经济各工业部门。
工程机械广泛应用的传动方式有以下几种，除了有传统的机械传动以外，还有电气传动、液压传动和气压传动。它们在使用过程中也各有优劣。
4）高度集成化
叠加阀、集成块、插装阀的应用以及把各种控制阀集成于液压泵及液压执行元件上形成组合元件，有些还把单片机等集成在其控制机构上，达到了集机、电、液于一体的高度集成化。
此外，高压、高转速、低噪声组件的研究，高效滤材的研究，环保型工作介质及其相应高压液压组件的研究等也是值得关注的动向。
1.2 液压传动的优缺点
3）增强液压传动的可靠性
优化设计的产生可以为我们省去好多繁琐的步骤，我们可以用有限元法来进行分析，对液压系统元件进行可靠性实验等，这样可以延续液压元件的使用周期，就有了发挥最多价值的可能。此外，某些重要的液压系统我们要对其进行多裕度设计，在系统旁路侧还可以设置一个净化回路，此时如果再增设自动故障检测仪表就更加完美了，仅需拥有初级的记忆功能即可。这样我们仿佛对油液的污染度控制装了一个实时监控。有了以上成熟的技术支持，它们中的重要成果，为液压系统的可靠性逐步提高做出了贡献。
1）节能环保
近年来，由于世界能源的紧缺，各国都把液压传动的节能问题作为液压技术发展的重要课题。20世纪70年代后期，德、美等国相继研制成功负载敏感泵及低功率电磁铁等。最近美国威克斯公司又研制成功用于功率匹配系统的CMX阀[1]。
2）液压系统与现今新型微电子、计算机技术配合使用
在当代新兴技术的不断产生，随着计算机控制技术逐步发展成熟，为液压技术与电子技术的完美结合给予了得天独厚的条件，就目前来讲计算机控制技术我们都可以接触到，去学习并掌握这部分知识，在此基础上的集成传感的技术研究对液压技术用处不可谓不大，微电子技术听起来离我们很远，其实它充斥在我们生活的各个角落，如今我亲眼看到了把单片机直接装在了液压组件上的方式，亦或是力反馈闭环控制的液压方面的组件及其装置。
3.5液压回路的分析、选择与合成17
3.6液压原理图的拟定与设计18
4计算和选择液压元件19
4.1液压泵的选择19
4.1.1液压泵站组件的选择19
4.1.2液压泵的计算与选择19
4.2液压控制阀的选择22
4.2.1选择依据22
4.2.2选择阀类元件应注意的问题23
4.3液压附件的计算和选择24
4.3.1确定管件的尺寸24
4.3.2确定油箱容积26
5液压系统性能验算27
5.1液压系统压力损失验算27
5.1.1Ⅰ工位夹紧缸的压力损失验算27
5.2估算系统效率28
5.3系统的发热和温升30
6液压系统的污染控制32
6.1油液污染对液压系统的危害32
6.2污染控制措施32
6.3油液的过滤32
7结论33
致谢34
参考文献35
前言
2.4液压执行器主要结构参数的计算9
2.4.1Ⅰ工位夹紧缸主要结构参数的确定9
2.4.2Ⅱ工位夹紧缸主要结构参数的确定11
2.4.3液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率12
3液压系统原理图的拟定和方案论证14
3.1制定基本方案14
3.2油路循环方式的分析和选择14
3.3调速方案的分析和选择15
3.4液压动力源的分析与选择17
与其他传动方式相比较，液压传动具有其独特的技术优势，其应用领域几乎囊括了国民经济各工业部门。随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短，从而促进了现代制造业的发展。用普通的机床加工精度低，效率低，劳动度大，已经无法满足生产要求，从而一种新型的数字程序控制的机床应运而生。这种机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量和机械设计等新技术的机电一体化的产品。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，它对加工精度和自动化都有严格的要求。
数控车床上的工位夹紧装置对于加工的精度有着直接的关系，以往的机床的工位夹紧装置使用简单的机械装置，在加工时容易产生大的加工误差。随着数控车床自动化程度的提高，使用液压系统控制这一过程已经大大提高了自动化和加工精度。液压传动在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力，且结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。所以研究液压系统有很好的应用价值和广阔的前景。
我国进入世界贸易组织之后，对我国的机械行业是个机遇，更是一个艰难的挑战。因此作为二十一世纪的主人，我们更应该通过作大量的设计制造和广泛地使用各种先进的机器，以便能加快我国国民经济的增长速度，加快我国现代化建设。
1
1.1 液压系统传动的现状及其展望
液压传动在我国经过长时间的基础发展后，到现今已经有了全方面的提高，在传动和控制方面的应用非常广泛，除了可用于传统的助力方面的装置外，还可用于对机械精准操纵，还可用于机械类设计中的模拟加工。如今的液压技术在工程诸多方面都有很大的进展，可以从这几个方面看出来；
本文根据数控铣床的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。数控铣床的液压系统，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。
本文通过对数控铣床的工况分析,给出了对于一般夹紧装置分析的方法,对于提高制造质量、实际生产具有一定的指导意义。
关键词：现代机械；数控铣床；夹紧装置；液压系统设计。
摘要Ⅰ
前言1
1概述2
1.1液压传动的现状及展望2
1.2液压传动的优点缺点2
2液压系统的设计5
2.1技术要求5
2.2动力分析和运动分析5
2.2.1Ⅰ工位夹紧缸的负载计算5
2.2.2Ⅱ工位夹紧缸的负载计算6
2.3液压系统主要参数的确定8
2.3.1系统工作压力 的确定8