Y32-1000四柱压机液压系统设计

1、摘 要本文主要论述了液压设计。因为液压是活塞式发动机和压缩机的主要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是将活塞的气体压力传送给曲轴，又收曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆承受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小，强度高。所以在安排工艺过程时，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。 在夹具设计方面也要针对连杆结构特点比较小，设计应时应注意夹具体结构尺寸的大小等，最终就能达到零件的理想要求！关键词: 液压 变形 加工工艺 夹具设计AbstractThe diesel connecti

2、ng rod treating handicraft the main body of a book has been discussed mainly and their grip design. Because of the connecting rod is one of dyadic engine of piston and main compression engine part, whose larger end hole and crank shaft link up , the small head hole links up by the wrist pin and the

3、piston , whose effect is that the piston gas pressure is transmitted to the crank shaft , collect crank shaft gas in driving but setting a piston in motion to compress a cylinder. Being that the pole bears pounds a live load , request connecting rod mass is minor therefore , the intensity is high. T

4、herefore when arranging procedure for, according to "first the criterion queen-like " treating principle. The connecting rod main part processes a surface being that head hole and both ends big or small are weak, more important faying face and bolt hole locating surface being the connectin

5、g rod body and cover treating outside. Also should be comparatively small specifically for connecting rod structure characteristic in the field of grip design , design that the size should pay attention to gripping the concrete structure dimension of the season waits, the ideal being therefore likel

6、y to reach a part ultimately demands!Keyword: Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device第一章 引言1 1.1数控机床的特点1 1.2 设计采用的方法1第二章 分度盘的加工与编程2 2.1加工任务分析22.2工艺处理42.2.1 毛坯准备42.2.2 装夹42.2.3 工艺设计52.3数控刀具72.4宏程序编程92.5模拟仿真112.5.1 定义机床112.5.2 定义毛坯122.5.3 选择夹具142.5.4 安装工件162.5.5 定义

7、刀具172.5.6 建立工件坐标系172.5.7 输入代码输入宏程序代码进行准备模拟172.5.8 空运行182.5.9 模拟加工202.5.10 模拟三维工件和刀具23第三章 3 机械手液压系统机构设计计算 24 3.1负载分析 25 3.2 液压马达的负载28 3.3 执行元件主要参数的确定30 3.4 计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量、功率36 3.5 拟定液压原理图37 3.6选择液压元件38 3.7液压缸基本参数的确定40 3.8液压缸结构强度计算和稳定校验42 3.9液压传动用油的选择43 4.1 验算系统液压性能43 4.2液压系统发热和温升验算43 4.3滤油器的选择44结

8、论 45参考文献46第一章 引言1.1数控机床的特点在数控技术中，所谓的加工程序，就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、切削参数以及辅助动作等，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把程序中的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。 数控编程分为手工编程和自动编程。手工编程是从零件图样确定工艺路线，计算数值和编写零件加工程序单，制备控制介质到校验程序都由人工完成。对于形状简单零件的加工，计算比较简单，程序较短，采用手工编程可以完成，但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程相当困难，必须用自动变成完成.自

9、动编程是编程人员根据加工零件图纸要求，进行参数选择和设置，由计算机自动地进行数值计算，后置处理，编写出零件加工程序单，直至将加工程序通过直接通信的方式进入数控机床，控制机床进行加工。随着数控技术的发展，数控机床得到了广泛的应用。目前，在机械行业中，单件小批量生产所占有的比例越来越大。这对工件的加工要求也提高了，目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程，它是按照事先编制好的加工程序，根据加工程序自动的对被加工零件进行加工，我们把零件的加工工艺路线，工艺参数，刀具轨迹，切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单，然后输入到数控机床中，从而控制机床完成对零件的加工，但这种手

10、工编程只能加工一些简单的面。面对具有复杂曲面的点位关系是无法完成的。例如在分度盘的加工过程中，孔的数量相当多，而且加工精度要求高，在加工中还有很多变量，一般编程很难完成，但我们可以采用宏程序来完成。宏程序结构类似于计算机高级语言，可以实现变量的算术运算，逻辑运算和条件转移等操作。它可以很轻松的完成分度盘的加工。1.2设计采用的方法本设计采用宏程序进行加工程序的编制，在分度盘的实际运用中比较适用，在运用过程中还可以采用算术运算和逻辑运算，能够多次转移和循环，极大的简化了我们的操作过程，与普通加工相比，也减轻了编程人员的劳动强度和工作时间。在这次设计分度盘的过程中，我们要感受到计算机在工业生产中的

11、重要辅助作用。有些复杂的曲面和多孔零件在加工中必须要通过电脑软件的帮助才能完成工件的加工，人工计算是很难得到的，而通过自动编程和宏程序就可以简单快速的完成。通过这次毕业设计，使我能更熟练的应用宏程序进行设计、加工等。第二章 分度盘的加工与编程2.1 任务分析在加工编程前，必须按照加工工艺要求先对该零件进行详细的加工工艺分析，这是编程人员编辑程序的重要依据之一。由于分度盘的加工较复杂，如果用普通机床加工，必须先进行人工画线，打样冲，钻孔，再扩孔等工艺，而操作过程中需要人为干涉，不仅费时而且误差较大，使其加工精度底，产品质量不高，同时生产效率也大大降低。分度盘示意图如图一所示：图一 分度盘采用数控

12、机床加工，因数控机床对工件的加工是按事先编好的程序自动完成的，工件加工过程中不需要人为干涉，加工完成后自动停止，消除了操作者人为产生的误差，提高了加工精度高，同时也减少了划线，打样冲等时间，提高了生产效率。数控加工编程分为自动编程和手工编程，手工编程无法完成具有较多变量的加工，而宏程序可以完成有较多变量的编程，所以我们选择了宏程序编程，它是一固定功能，避免多次编程的繁琐，减少了编程时间，提高了加工效率，并且其结构类似于计算机高级语言，可以实现变量的算术运算，逻辑运算和条件转移等操作。按照工件的加工及实际应用的基本要求，可以将该工件的加工主要分为三个部分：外轮廓加工：外轮廓加工主要完成将工件毛坯

13、加工到需要的尺寸精度，外轮廓加工一般需要经过粗加工、半精加工、精加工等步骤才能达到需要的精度要求。由于本设计的分度盘零件对外圆没有加工要求，因此这里只进行了一次加工，即能满足实际要求。上表面加工：由于需要在上表面上进行大量的孔加工，再加上钻削过程中所产生的切削抗力较大以及较大的振动，因此在孔加工之前需要将上表面加工光整。孔加工：孔加工是本设计的一个重点加工部位，本设计采用了两个子程序的办法来完成该加工，并作出了一个标准孔加工宏程序，在设计中通过反复调用即可完成。在调用宏程序时，只要改变其中任意一个参数，就可完成不同厚度，不同大小，不同孔数的分度盘或类似扇形的分度盘多孔的加工。在孔加工中，主要经

14、过了中心钻钻引入孔、麻花钻钻底孔等步骤。2.2 工艺处理由于加工分度盘较复杂，精度要求高，所以选择数控加工中心进行加工，这就可以保证较高的加工精度并满足加工要求。加工中心加工选择定位基准的基本要求：1、所选基准与各加工部位见的各个尺寸计算简单。2、保证各项加工精度。3、选择定位基准应遵循的原则：尽量选择分度盘的设计基准为准，选择设计基准做为定位基准不仅可以避免因基准不重合而引起的定位误差，保证加工精度，可以简化程序编制。当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时，要考虑所选择基准定位后，一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工。由于加工分度盘较复杂，精度要求高，所以选择数控加工中

15、心进行加工，这就可以保证较高的加工精度并满足加工要求。221毛坯准备毛坯如图二所示：1、08F低碳钢材料2、淬火后回火至HRC40-50图二 毛坯示意图222装夹对夹具的基本要求：夹紧结构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面在外，夹具要开敞。为保持分度盘安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上事项定向安装，还要求能使零件定位面于机床之间保持一定的坐标联系。夹具的刚性和稳定性要好，在考虑夹紧方案时，夹紧力应靠近主要支撑点或在支撑点所组成的三角形内，靠近切削部位及刚性好的地方，尽量不要在被加工孔的上方。加工中心夹具的选择要根据

16、零件精度等级，结构特点，产品批量及机床精度等情况综合考虑。在单件生产或产品研制中，应广泛采用通用夹具。我们在这次分度盘的设计中所选用的是通用夹具三爪卡盘。为使其定位和装夹准确可靠，由于毛坯中已经有中心空，不需要再加工中心孔。所以我们只需要限制零件的X轴的移动与转动，Y轴的移动与转动，Z轴的移动就可以保证零件的定位精度要求。能满足这种要求的夹具就是三爪卡盘，所以采用三爪卡盘进行定位安装，数控加工工件和零件设定，见表一：表一 工件安装卡片零件图号J30102-4数控加工工件安装卡片工序号零件名称分度盘装夹次数一次 装夹零件 分度盘钻铣夹具GS53-61编制（日期）审核（日期）批

17、准（日期）第1页表 一三爪卡盘00102007/6/202007/6/20共4页序 号夹具名称夹具图号223工艺设计先对零件毛坯在热处理，热处理可以减少加工过程中内应力的产生，提高加工精度。然后再进行粗加工，为数控铣削加工工序提供了可靠的工艺基准，用三爪卡盘装夹零件时，零件的各孔，外圆，及端面均留0.2mm0.5mm粗加工余量，经调质处理后对零件的内孔进行半精铣加工，外圆及端面均留1.0mm2.0mm余量，其中数控加工工艺卡片详见表二：表二 工 序 卡单位 数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 零件图号 FW300  分度盘  车 间 使用设备 数控车间 

18、 DA4565 工艺序号 程序编号 005   N0110 夹具名称 夹具编号 三爪卡盘 HA2313  工步号 工 步 作 业 内 容 加工面 刀 具 号 刀 补 量 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注  1  铣轮廓 X，Y T01   5mm 1200  0.3  0.5  2  铣平面  XYT02  101200 0.3  0.5 3  铣平面  XYT03 25  1800 

19、 0.3  0.5   4  钻孔  Z T04 20  600  0.20.5   5  倒角  Z T0520 1600  0.2 0.5  6  绞孔 Z T06  20  230  0.2 0.5 编制 杨 闯审核   批准   07年6 月20 日共4页 第2页 2.3数控刀具刀具是机械制造系统中重要的组成部分之一，机械工业的生产过程中要涉及大量的金属切削。数控机床于普通机床相比较，对刀

20、具提出了更高的要求，不仅要精度高，刚性好，装夹调整方便，而且要求切削性能强，耐用度高，因此数控加工中刀具的选择是非常重要的内容，刀具选择合理于否不仅影响机床的加工效率，而且还直接影响加工余量，选择刀具通常要考虑机床的加工能力，工序内容，工件材料等多中因素。数控刀具通常应考虑的因素有：（1）被加工工件的材料及性能，如材料的硬度，耐磨度，韧性。（2）切削工艺的类别。（3）加工的几何形状，零件精度，加工余量等因素。（4）要求刀具能承受的背吃刀量，进给速度，切削速度等切削参数。铣刀主要参数的选择：粗铣时，铣刀直径要小些，因为粗铣切削力大，选小直径铣刀可减少切削按扭；精铣时，铣刀直径要大些，尽量包容工件

21、整个加工宽度，一提高加工精度和效率并减小相邻两次刀具的接刀痕迹。根据工件的材料，刀具材料及加工性质的不同来确定铣刀的几何参数。刀柄的选择是根据零件的加工工艺，尽量选用加工效率较高的刀柄和刀具，选用模块式刀柄或复合刀柄要综合考虑。1、由于分度盘的加工精度要求较高、并且加工过程需要进行多次换刀，因此对刀具的要求十分严格，刀具安装时，一般要在机外对刀仪上预先调整刀具直径和位置，这样才能保证刀具的安装精度要求。刀具卡反映了刀具编号和材料等。它是组装刀具和调整刀具的依据，详见表三：表三 数控铣削刀具卡片零件图号J30102-4数 控 刀 具 卡 片使用设备刀具名称铣刀加工中心刀具编号T13006换刀方式

22、自动程序编号O0001刀具组成编号刀具名称规格数量备注7013960拉钉1390140-5063050刀柄139135-4063110M铣刀杆1448S-405628-11铣刀体1TRMR110314-21SIP铣刀头1 拉钉 刀柄 铣刀杆 铣刀体 铣刀头编制杨 闯审校批准共4页第3 页2、分度盘加工中所用刀具和刀具尺寸、半径长度补偿。如表四：文字说明？表四 刀具卡片序号刀具编号刀具名称尺寸半径补偿长度补偿1T01轮廓铣刀d10mm5mm20.957mm2T02盘铣刀d180mm90mm45.527mm3T03盘铣刀d170mm85mm27.820mm4T04钻头d5.8mm2mm30.080

23、mm5T05倒角铣刀d10mm2.5mm68.536mm6T06绞刀d6mm3mm12.535mm24程序编制宏程序是数控加工编程的特殊功能。FANUC 6M数控系统变量表示形式为# 后跟14位数字，变量种类有三种：（1）局部变量：#1#33是在宏程序中局部使用的变量，它用于自变量转移。(2) 公用变量：用户可以自由使用，它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的。#100#149在关掉电源后，变量值全部被清除，而#500#509在关掉电源后，变量值则可以保存。(3) 系统变量：由 # 后跟4位数字来定义，它能获取包含在机

24、床处理器或NC内存中的只读或读/写信息，包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。根据宏程序编制程序程序，先经过轮廓加工，再加工表面，最后进行钻孔加工。本设计主要靠调用子程序来进行加工，先进行三次轮廓铣削，再进行两次平面加工，然后再经过三次钻孔，从而完成分度盘的加工。具体流程图如图三所示。下面就根据图三的流程图进行详细的程序设计。1、 主程序文字说明？图三 流程图O0001； #101=300；X坐标#102=-150；Y坐标#103=340；Y坐标#104=3；Z坐标#105=140；X坐标N0005 G92 X0 Y0 Z100； 建立机床坐标系N0010 M0

25、3 S360 ； 主轴旋转N0015 G65 P0002 A01 ； 调用子程序 N0020 G42 G00 X #101 Y #102； Z #104； 建立刀具半径补偿N0025 G65 P0003 D-5 E-150 F0； 调用子程序铣轮廓 D-10； D-12；N0030 G40 G00 X#101 Y#102；， 快速定位N0035 G65 P0002 A02；N0040 G00 X#105 Y#102；N0045 Z#104；N0050 G65 P0004 A-1.5 C-#103 D-#105 V#104；粗铣平面N0055 G65 P0002 A03 ；N0060 G00 Z

26、#104 ；N0065 G65 P0004 A-2 C-#103 D-#105 V#104； 精铣平面N0070 G65 P0002 A04 ； 换刀N0075 G00 Z#104；N0080 M98 P1002； 钻孔5.8mmN0085 G49 G00 Z#104 取消刀具长度补偿N0090 G65 P0002 A05；N0095 G00 Z #104；N0100 M98 P1002； 倒角N0105 G49 G00 Z#104；N0110 G65 P0002 A06；N0115 M98 P1002； 绞孔6mmN0120 G49 G 00 Z#104；N0125 G92 X0 Y0 Z1

27、00；N0130 M302、换刀子程序因为在加工中需要调用多把刀具，因此这里编制一换刀子程序以简化编程。另外，该子程序作为标准字程序，也可作为在加工其他零件是调用，这是对加工中心编程中比较重要的一个子程序。O0002；N0010 #111=#1 ；变量 N0020 T#111；刀具号N0030 G28 Z50 N0035 M06；换刀N0040 G29 X0 Y0；N0050 G43 Z20 H01； 长度补偿N0060 M99；3、铣轮廓子程序这是本设计编制的铣削圆形轮廓类零件的子程序，这一程序同样可以用于以后任何圆形轮廓的铣削。O0003；N0010 #112=#7；Z坐标（铣削深度）N0

28、020 #113=#8；X坐标N0030 #114=#9；Y坐标N0040 G01 Z#112 F0.2；N0050 Y0；N0060 G03 X0 Y0 I#113 J #114 F0.2； 铣外圆N0070 G49 G00 Z3 ；N0080 M99；4、铣平面子程序 这是本设计编制的铣削平面零件的子程序，这一程序同样可以用于以后任何大小平面的铣削。O0004；N0010 #115=#1；铣削深度N0020 #117=#3；N0030 #118=#7；N0060 #121=#22；退刀高度N0070 G01 Z#115；N0080 Y #117；N0090 X #118；N0100 Y-#

29、117；N0110 X-#118；N0120 G49 G00 Z #121 ； N0130 M99；5、钻孔子程序 该钻孔程序通过G65调用标准孔加工宏程序（O1003），以后在加工同类零件进行加工时，只需要修改其中的孔深、孔数、分布半径、起始/中止角度等即可。O1002；N0010 G65 P1003 Z12 D0 B140 V360 U43 ；Z孔深，D起始角，B半径，V终止角，U孔数 N0020 B130 U42；N0030 B120 U41；N0040 B110 U39；N0050 B100 U38；N0060 B90 U37；N0070 B80 U34；N0080 B70 U30；N

30、0090 B60 U28；N0100 B50 U25；N0110 B40 U24； N0120 M99；6、孔加工宏程序 本设计完成孔加工宏程序，可作为一个加工中心的标准子程序，为以后加工同类零件提供编程方便。O1003；N0010 #100=0；X坐标N0020 #101=0；Y坐标N0030 #109=#26；Z坐标N0040 #102=#7；起始角N0050 #103=#2；半径N0060 #105=#22；终止角N0070 #106=#21；每一圈的孔数N0080 #104=#105#102/#106；两孔之间的夹角N0110 #100=#103*COS#102；孔的X坐标N0120

31、#101=#103*SIN#102；孔的Y坐标N0130 G81 X#100 Y#101 Z#109 R3 F0.3； 钻孔循环N0140 #102=#102+#104； 角度增加N0150 #110=#106-1；N0160 IF#106GT#110 GOTO 0110； #106>#110 条件转移N0170 M99；25模拟仿真零件的数控加工程序完成后，我们需要对零件的的加工走刀轨迹有个大致了解，采用模拟软件就可以解决问题了。我们可以清楚的知道刀具的走刀轨迹和零件的成型状况。目前我们普遍采用斯沃6.0软件进行加工模拟，此软件能够根据所选择的机床以及所定义的刀具毛坯，然后输入宏程序进

32、行自动化模拟仿真，能够让我们清楚的看见刀具路径和零件的成型情况，此软件能够让我们掌握现实机床中所遇见的所有问题，避免我们在现实操作着中冒的风险，所以我们在这次毕业设计中选择了此软件来模拟仿真， 具体操作过程如下：251定义机床运用北京第一机床厂XKA714 B的FANUC0I系统进行模拟加工。 性能、技术要求？ 252定义毛坯圆柱形08F低碳钢材料，高为90mm，直径305mm的毛坯，如图四所示： 图四 定义毛坯253选择夹具用长为75mm，高50mm，宽25mm的三爪卡盘装夹工件，如图五所示：图五 夹具254安装工件对高为90mm，直径为305mm的毛坯进行安装，如图六所示：图六 安装工件2

33、55定义刀具本设计选择了直径为10mm的轮廓铣刀，直径为180mm和170mm的盘铣刀和直径为4mm、5mm、6mm的钻头加工。256建立工件坐标系由于分度盘的加工要求较高，为了提高零件的加工精度，在刀具安装时，需要进行对刀，对刀时，先把工件毛坯装夹在工作台夹具上，用手动方式分别回X轴，Y轴和Z轴到机床参考点。将百分表安装在刀柄上，移动工作台使主轴中心轴线大约移到工件的中心，在使百分表的触头接触工件的外圆周，用手慢慢转动主轴观察百分表指针的偏移情况，慢慢移动工作台的X轴和Y轴，反复多次后，若转动主轴时百分表的指针基本在同一位置，这时主轴的中心就是X轴和Y轴的原点。在将机床工作方式转换成手动数据

34、输入方式，输入并执行程序段“G92 X0 Y0 ”。这时刀具中心X轴坐标和Y轴坐标已设定好，都为零。Z轴的坐标值同理可得。这样就可以通过对刀建立设置工件坐标系。257输入代码输入宏程序代码进行准备模拟根据分度盘的所编程序输入代码，如图八：图八 输入代码258空运行在程序完成后，利用模拟仿真软件进行加工，但是在没有工件的前提下，掌握了工件的加工路径，进行的完整的运行过程。259模拟加工运用宏程序所编程序和模拟加工软件进行模拟加工。作用是可以预先知道工件的加工路线，可以预先看到会出现什么问题。例如，在加工中出现了撞刀，加工路线的错误等。2510模拟三维工件和刀具利用宏程序编程后模拟加工后的分度盘三

35、维实体和刀具，如图九所示： 图九 分度盘三维实体3机械手液压系统机构设计计算31负载分析311载荷的组成和计算如图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各参数标注图上，其中Fw是作用在活塞杆上的外部载荷，Fm是活塞与缸壁以及活塞杆遇导向套之间的密封阻力。作用在活塞杆上的外部载荷Fg，导轨的摩擦力Ff和由速度变化而产生的惯性力Fa。图3-1液压缸受力简图（1）工作载荷Fd常见的工作载荷有作用于活塞杆上的重力、切削力、挤压力等，这些作用力与活塞的运动方向相同为负相反为正。（2）导轨摩擦载荷摩擦阻力是指液压缸驱动工作机构工作时所克服的机械摩擦阻力，对于机床来说，即导轨摩擦阻力，其值与导轨的

36、形式，放置情况和运动状态有关。在机床上经常使用的平导轨和V型导轨水平放置。对于平道轨 f× （3-1）对于V型导轨 f×/sin（/2） （3-2）式中Fn作用在导轨上的法向力 V型导轨夹角 f导轨摩擦因数图3-2 平导轨图3-3 V型导轨本课题采用平轨，故：f×f取滑动导轨（材料铸铁对铸铁）低速（v<10m/min）时的摩擦因数。F0.140×9.8392N故：39.2（3）惯性力惯性力指运动部件在启动或制动过程中的惯性力，其计算公式如下： （3-3）式中m运动部件的质量a运动部件的加速度V启动或制动前后的速度差t启动或制动时间一般机床运动取0.

37、250.5s进给运动取0.10.5s故取t0.5s40×0.8/0.564N（4）重力垂直或倾斜放置运动部件无平衡，其自重也是一种负载，40×9.8392N（5）密封阻力密封阻力指装有密封件在相对移动中产生的摩擦力。它与密封类型、液压缸的加工精度和油液的工作压力有关。密封阻力难以计算，一般估算为 （1-）×F （3-4）式中 液压缸的机械效率 一般取0.900.95 F作用在活塞杆上的载荷故 = / 液压缸的外载荷（6）背压力它是指液压回油路上的阻力。（7）液压港各个主要工作阶段的总机械负载荷可按下列各式计算启动加速时（）/ 稳态运动时（ ）/减速制动时（）/将数

38、值代入以上公式得：启动加速时（39239.264）/0.9550.2N稳态运动时（39239.2）/0.9479.1N减速制动时（39239.264）/0.9408N3.2液压马达的负载3.2.1工作载荷力矩Tg常见的载荷力矩有被驱动轮的阻力距、液压卷筒的阻力距等。3.2.2轴颈摩擦力矩 GR N M （3-5） 式中 G旋转部件所受的重力 摩擦系数 R旋转轴的半径3.2.3惯性力矩Ta J×J×t N M （3-6）式中角加速度 rad/ 角速度变化量 rad/st启动或制动的时间 sJGD/4g回转部件的转动惯量GD回转部件的分轮效应33 执行元件主要参数的确定3.3.

39、1初选液压缸的工作压力参考同类型组合机床，初定液压缸的工作压力为P140×10Pa3.3.2 确定液压缸的主要结构尺寸设动力滑台的快进，快退速度相等，先采用缸体固定的单杆式液压缸，快进时采用差动连接，并取无干腔有效面积为A1等与有杆腔有效面积的2倍，即A1A2。为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲，在回油路中装有背压阀，初选背压Pb8×10Pa。查表可知：最大负载为工进阶段的负载F22105N按此计算A1，则：A1 6.14×61.4cm液压缸直径D8.84cm由A12A2可知活塞杆的直径d0.707D0.707×8.846.25cm按标准直径算出A16.2

40、5cmA2按最底工进速度验算液压缸的尺寸，查产品样本，调速阀最小稳定流量q0.05L/min因工进速度V0.05m/min为最小速度。由公式得：A1A163.6cm>10cm满足最底速度的要求。3.4计算液压缸各工作阶段的工作压力，流量，功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积，可以算出液压缸工作过程各阶段的压力，在计算时工进时的背压力按Pb8×10Pa代入，快退时按Pb5×10Pa代入公式和计算结果如下表：表3-1各工作阶段的工作压力，流量，功率工作循环计算公式负载 进油压力回油压力所需流量输入功率F(N)P(Pa)Pn (Pa)L/minP(KW)差动快

41、进Pjqv(A1A2)PP550.28.5×1013.5×1012.50.174工进479.138.5×108×100.320.021快退40813.1×105×1012.90.218注：1.差动连接时，液压缸的回油口到进油口之间的压力损失P5×10Pa，而PnPP2快退时，液压缸有杆腔进油。压力为P，无杆腔回油，压力为Pn。3.5 拟定液压系统原理图3.5.1 选择液压基本回路1确定调速方式及供油形式在液压缸的初步计算前，已经确定了采用调速阀的进口节流调速，因此相应采用开式循环系统，这种调速回路具有较好的低速稳定性和速度负

42、载特性。2快速运动回路和速度换接回路根据本设计的运动方式和要求，采用差动连接和双泵供油，两种快速回路来实现快速运动，即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。采用二位三通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进，与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，由工作台行程开关控制，管路较简单，行程大小饿容易调整，另外采用液压控制顺序阀与单项阀来切断差动油路，因此速度换接回路为形成和压力联合控制形式。3换向回路选择本系统对换向的平稳性没严格的要求，所以选用电磁换向阀的换向回路。为提高换向的位置精度，采用压力继电器的行程终点反程控制。3.5.2 组成液压系统将选定的液压回路进行组合，并做出休整

43、，即组成液压系统图。3.6选择液压元件3.6.1选择液压泵液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，再无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是采用变量泵供油。对长时间所需油量较小的情况，可增设蓄能器作辅助油源。 工进阶段液压缸工作压力最大。若取压力损失5×10 Pa压力继电器可靠动作需要压力差为5×10 Pa液压泵最高工作液压可按：因此泵的额定压力可取Pa工进所需的流量最小是0.32L/min，设备流量最小流量为2.5L/mi

44、n，则小流量泵的流量按公式即2.85L/min快进快退时液压缸所需的最大流量是12.9L/min，则泵的总流量为：即大流量泵的流量：根据上面计算的压力和流量，查产品样本选用YB-4/12型的双联叶片泵，该泵的额定压力为6.3MP，额定转速为960r/min。3.6.2电动机的选择系统为双泵供油系统，其中小泵1的流量为：大泵的流量为：差动快进快退时两个泵同时向系统供油，工进时，小泵向系统供油，大泵卸载，下面计算三个阶段所需要的电动机功率P。1.差动快进 差动快进时，大泵2m出口油经单向阀与小泵汇合，然后经单向阀2，三位五通阀3，二位三通阀4进入液压缸大腔，大腔的压力查样本可知，小泵的出口压力损失

45、，于是计算可得小泵的出口压力（总效率），大泵出口压力（总效率）。电动机效率为：2工进考虑到调速阀所需最小压力压力继电器可靠动作所需压力差因此工进时小泵的出口压力而大泵的卸载压力取（小泵的总效率）电动机功率：综合比较 快退时所需功率最大，因此选用Y90l-6异步电动机，电动机功率1.1KW，额定转速910r/min.3.6.3 选择液压阀根据液压阀在系统中最高的工作压力与通过的最大流量，可选出这些元件的型号及规格，本设计中所有阀是压力为63×10额定流量根据通过的流量是确定为10L/min，30L/min和63L/min三种规格。表3-2液压阀的流量、型号和规格序号元件名称通过流量（L

46、/min）额定流量（L/min）额定压力（MPa）额定压降（MPa）型号、规格1过滤器34.8631.60.07XU-A63×502单向阀34.8306.3<0.2I-30B3溢流阀3306.3Y-30B4节流阀22.2306.3<0.3L-30B5节流阀3.78/2.4/1106.3<0.3L-10B6三位四通电磁阀22.2306.3<0.434D-30B7二位四通电磁阀2.4106.3<0.424D-10B8二位二通电磁阀3.78106.3<0.422D-10B9减压阀22.2306.3J-30B10三位四通电磁阀3.78/0.96106.3<0.434D-10B11减压阀2.4106.3J-10B3.7 液压缸基本参数的确定3.7.1 工作负载液压缸的工作负载是指工作机构在满负载情况下，以一定的加速度启动时对液压缸产生的总阻力。F=K （3-7）工作机构的要求的负载力； K考虑缸本身的各种负载力的系数； K=1.2F缸的输出力。由原始参数F=1.83N,则F=1.21.8310=2.210N3.7.2