数控车床液压系统设计论文

哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - I - 数控车床液压系统设计 摘 要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构 进行设计。 液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作。 对液压系统的一系列参数进行计算，选择了适合本系统的液压回路和液压元件，并对液压系统进行了性能验算和维护。 对液压系统进行运动分析和负载分析，重点对零 件中的关键部件如液压缸进行了设计和研究，确定了它们的结构类型和主要参数。从而使设计更合理，为后续液压系统的设计打下坚实的基础。 叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词 ： 数控车床 液压系统 液压 缸 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - II - 目录 数控车床液压系统设计 . I 摘 要 . I 目录 . II 第 1 章 绪 论 . - 1 - 1.1 液压技术的历史发展 . - 1 - 1.2 国内数控车床的现状和发 展前景 . - 1 - 1.3 研究的对象和研究的方法 . - 2 - 第 2 章 液压系统的组成 . - 3 - 2.1 液压系统组件的设计步骤 . - 3 - 2.2 技术参数确定 . - 3 - 2.3 主传动系统方案的确定 . - 3 - 2.4 液压系统结构设计 . - 3 - 第 3 章 液压缸的设计 . - 4 - 3.1 液压缸的参数及设计 . - 4 - 3.1.1 液压缸的分类 . - 4 - 3.1.2 液压缸的主要参数 . - 4 - 3.1.3 液压缸的设计和计算 . - 4 - 3.2 液压缸主要零件的材料和技术要求 . - 6 - 3.2.1 缸体 . - 6 - 3.2.2 活塞 . - 6 - 3.2.3 活塞杆 . - 7 - 3.2.4 活塞杆直径的计算 . - 7 - 3.2.5 活塞杆稳定性的验算 . - 8 - 3.2.6 液压缸主要零件的材料 . - 8 - 3.2.7 控制阀的选择 . - 9 - 3.3 液压缸工况 . - 9 - 3.4 拟定液压传动系统图 . - 12 - 第 4 章 液压系统性能验算及维护 . - 14 - 4.1 性能验算 . - 14 - 4.2 系统维护 . - 14 - 结论 . - 15 - 致谢 . - 16 - 参考文献 . - 17 - 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - 1 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - 1 第 1 章 绪 论 1.1 液压技术的历史发展 液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，但从 1650 年巴斯卡提出静压传递远离， 1795 年英国的约瑟夫 布拉默利用这一原理在英国制成了世界上第一台水压机，使液压技术开始进入工程领域算起，已有两三百年的历史了。到了 20 世纪 30 年代才较普遍地用于机械、机床及工程领域。在第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要响应迅速、精度高、功率大的液压传动系统和伺服机构，以装备各种飞机、坦克、大炮和军舰，提高它们的使用性能，因此各种高压元件获得了进一步的发展，并出现了伺服阀。这里值得一提的是美国马塞诸塞州理工学院的布莱克本、李等人对于高压场合的液压问题以及伺服控制问题进行了深入的研究，大约于 1958 年他们研制出了电液伺服阀。当前液压技术在高速、高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用及高度集成化等各项要求方面都取得了重大进展，在完善比例控 制、伺服控制、数字控制等技术上也有了许多新成就。 由于伺服阀造价高、抗污染能力弱，后来又发展了比例阀和比例泵。我国路甬祥博士在比例技术上的 5 项发明，是 20 世纪 80 年代液压技术的新突破。 1.2 国内数控车床的现状和发展前景 近年来，我国数控车床生产一直保持两位数增长。 2002 年产量居世界第四。但与发达国家相比，我国车床数控化率还不高，目前生产产值数控化率不到 30 ；消耗值数控化率还不到 50 ，而发达国家大多在70 左右。国产数控车床到 2000 年可供品种为 700 多种，接近数控车床品种的 50 ，其 中占产量 70 的是经济型数控车床。最高转速一般在2000r min，个别转速达 8000r min， 坐标定位精度一般在 0 01mm，重复定位精度在 0 005mm，工作精度圆度在 0 01 0 005mm 之间， 表面粗糙度 Ra0 8 1 61xm。长城车床厂 CK7815C 液压系统最高转速3 500r min，快速行程 X 轴 9m min， z 轴 12m min，定位精度 X 轴0 016mm， z 轴 0 025mm， 工作精度圆度 0 007mm，表面粗糙度Ra39.7L/min 功率验算损失： P 额定 =5.5KW P 实际 =5.5*0.75=4.1253.6 KW 2由于本液压系统比较简单，系统的温升不大，故不必进行系统温升的验算。 所以该设计符合设计要求。 4.2 系统维护 1.本系统用纯净的 20 号机械油（ N32#液压油 )，当油温在 50。 C 时其运动粘度约为： 27 57 厘泊 ,如用其他油代用粘度不宜过大； 2.油箱加油必须先经过滤油器； 3.为保证油的清洁及良好润滑性，要定期清洗滤油器 ,油箱，同时要按时换油 (每三个月换一次油 )； 4.为保证工作可靠，系统中不应出现漏油现象； 5.油压的调整不宜过大，在保证正常工作情况下，宜调在下限。 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - - 15 - 结论 数控液压 系统是在原有系统的基础上提出并设计的。本文按照设计要求对数控车床进行了研究 。 1.在对数控车床原有系统和控制方法研究的基础上，确定了液压系统的总体方案 。 对原有系统的关键技术进行了研究，重点对零件中的关键部件如液压缸进行了设计和研究，确定了它们的结构类型和主要参数。 2.对液压系统进行运动分析和负载分析，从而使设计更合理，为后续液压系统的设计打下坚实的基础。 3.在考虑总体设计的前提下，对液压系统的一系列参数进行计算，选择了适合本系统的液压回路和液压元件，并对液压系统进行了性能验算和维护。通 过验算，获得了一系列符合设计要求的校核结果，验证了液压系统性能是良好的。通过对液压系统与电气控制回路的仿真，能够实现所设计的效果，同时也能符合操作要求。 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - - 16 - 致谢 能够顺利的完成本次设计，与老师的指导和同学的帮助是分不开的，在这里，我向张老师致以最衷心的感谢，十分感谢老师的悉心指导和严谨的教学态度，使我在迷茫的时刻找到了正确的思路。为我顺利地完成此次毕业设计论文少走了很多弯路，学到了很多宝贵的知识和经验。 同时，也非常感谢和我同组的同学，他们给了我很多帮助，就是在他们的 帮助下，我才能顺利完成设计，再次说声，感谢你们！ 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文 - - - 17 - 参考文献 1 唐增宝等 . 机械设计课程设计 (第二版 ) . 华中科技大学出版社