數(shù)控車床夾盤液壓系統(tǒng)設計（機械類）畢業(yè)論文.doc

前言液壓傳動相對于機械傳動來說，是一門發(fā)展較晚的技術。自18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，液壓傳動技術只有二三百年的歷史。直到20世紀30年代它才較普遍地用于起重機、機床及工程機械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，出現(xiàn)了由響應迅速、精度高的液壓控制機構所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結束后，戰(zhàn)后液壓技術迅速轉向民用工業(yè)，液壓技術不斷應用于各種自動機及自動生產(chǎn)線，從而使它在機械制造、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車制造等行業(yè)得到推廣應用。720世紀60年代以來，液壓技術隨著原子能、空間技術、計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領域中。液壓技術開始向高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助測試(CAT)、計算機直接控制(CDC)、機電一體化技術、可靠性技術等方面也是當前液壓傳動及控制技術發(fā)展和研究的方向。我國的液壓工業(yè)開始于20世紀50年代，最初只應用于機床和鍛壓設備上，后來又用于拖拉機和工程機械?，F(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進一些液壓元件、生產(chǎn)技術以及進行自行設計，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。我國的液壓技術在21世紀必將獲得更快的發(fā)展。本次設計機床的夾盤液壓系統(tǒng)，運用了液壓傳動系統(tǒng)的各方面知識，通過對夾盤液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)和工況分析計算其技術參數(shù)，選擇系統(tǒng)的回路、元件、附件等。在滿足其使用要求的前提下使系統(tǒng)質量輕，體積小，性能完善，維護方便。21緒論1.1液壓技術的應用液壓技術是涉及液體流動和液體壓力規(guī)律的科學技術。近十幾年來，液壓技術發(fā)展非常快，應用領域也不斷拓展，幾乎囊括了國民經(jīng)濟的各個部門：工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防等各個部門。如機械制造業(yè)、其中設備、礦山機械、工程機械、農(nóng)業(yè)機械以及化工機械；又如軍艦上的舵機、雷達掃描設備、坦克、火炮、飛機、導彈等都采用了液壓技術。特別是在機床行業(yè)中，油液采用液壓傳動可以實現(xiàn)無極變速、自動化和在往復運動中實現(xiàn)頻繁的換向等，所以它的應用正在不斷的擴大和完善。例如，液壓傳動經(jīng)常應用在機床的如下方面。1）機床往復運動6龍門刨床的工作臺、牛頭刨床或插床的滑枕、組合機床動力滑臺、拉床刀桿等都是采用液壓傳動來實現(xiàn)高速往復運動。與機械傳動相比，采用液壓技術可以大大地減少換向沖擊，降低能量消耗，并能縮短換向時間，有利于提高生產(chǎn)效率和加工質量。2）機床回轉運動機床和銑床主軸采用液壓傳動來實現(xiàn)回轉運動，可是主軸無極變速。但是，由于液壓傳動泄漏是難免的，加之液體的可壓縮性使液壓傳動不能保證有嚴格的傳動比；因此，車床的螺紋傳動鏈、齒輪機床的展成傳動鏈，亦即具有內聯(lián)系的運動，尚不能采用液壓傳動。3）機床進給運動液壓傳動在機床進給運動裝置中應用的比較多，如磨床砂輪架快進、快退運動的傳動裝置；六角車床、自動車床的刀架或轉塔架；磨床、鉆床、銑床、刨床的工作臺；組合機床的動力滑臺等都廣泛采用了液壓技術。4）機床仿形運動在車床、銑床、刨床上應用液壓伺服系統(tǒng)進行仿形加工，實現(xiàn)復雜曲面加工自動化。隨著電液伺服閥和電子技術的發(fā)展，各種數(shù)字程序控制機床和加工中心開始普及，提高了機床自動化水平和加工精度，并為計算機輔助制造創(chuàng)造了條件。5）機床輔助運動機床上的卡緊裝置，變速操縱裝置，絲杠螺母間隙消除機構，分度裝置，工件和道具的裝卸、輸送、儲存裝置，都采用了液壓技術。這樣不但簡化了機床結構，而且提高了機床的自動化程度。此外，為了提高機床的承載能力，滿足高精度、高效率的需要，在大型機床上應用了靜壓技術，如靜壓導軌、靜壓軸承和靜壓絲杠等。1.2液壓技術的發(fā)展我國的液壓行業(yè)開始于20世紀50年代，隨著工業(yè)迅速發(fā)展逐日發(fā)展壯大，相繼建立了科研機構和專業(yè)生產(chǎn)廠家，從事液壓技術研究和液壓產(chǎn)品生產(chǎn)。他們不但生產(chǎn)液壓泵、液壓閥等液壓元件，還設計制造了許多新型的液壓元件，如電液比例閥、電液伺服閥等。到目前為止，液壓元件的生產(chǎn)，已經(jīng)形成了我國液壓元件產(chǎn)品的生產(chǎn)系列。液壓技術的發(fā)展正向著高效率、高精度、高性能方向邁進；液壓元件向著體積小、重量輕、微型化和集成化方向發(fā)展；靜壓技術、交流液壓等新興的液壓技術正在開拓。又由于計算機的應用，更大大推進了液壓技術的發(fā)展，像液壓系統(tǒng)的輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也都取得了顯著的成績?？梢灶A見，為滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，液壓技術也將繼續(xù)獲得飛速的發(fā)函，它在各個工業(yè)部門中的應用越來越廣泛。綜上所述，在機床行業(yè)，尤其是在卡緊和拖料架等需要往復運動并且頻繁換向的機構上，選用液壓系統(tǒng)作為其控制系統(tǒng)是最為合理的。在設計的過程中，要盡量發(fā)揮液壓傳動與其他傳動形式相比所體現(xiàn)出的長處，把液壓系統(tǒng)的缺點限制到最小，還必須符合重量輕、體積小、成本低、效率高等特點，盡量滿足顧客的所有要求，才是設計的宗旨。42液壓系統(tǒng)設計2.1液壓系統(tǒng)的設計要求本次設計是完成數(shù)控車床上高、低壓夾盤裝置液壓系統(tǒng)的設計。具體的設計要求如下：夾盤裝置要實現(xiàn)“夾盤油缸前進夾盤夾緊保壓夾盤油缸后退”的行程循環(huán)。整個裝置全部采用滑臺裝置，其靜摩擦系數(shù)s0.2，動摩擦系數(shù)d0.1，運動行程見表2-1.表2-1車床夾盤的運動參數(shù)和動力參數(shù)Tab.2-1themovementanddynamicparametersoftheLatheclamp工況行程速度時間最大夾緊力運動部件重力啟動、制動時間/mm/1mst/s/NG/Nt/s快進2000.0752.510000.05夾緊保壓005000(高壓)3000(低壓)快退2000.07522.2液壓系統(tǒng)的功能設計42.2.1工況分析由表2-1中的運動過程，分析卡盤液壓缸的負載情況，具體的計算結果見表2-2。表2-2夾盤液壓缸外負載計算結果Tab.2