组合机床液压系统设计

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1、组合机床液压系统设计1方案的确定1.1整体性分析要求此液压系统实现的工作循环是：工件夹紧工作台快进工作台1工进工作台2工进工作台快退工件松开。运动部件重5800N，工作台快进、快退的速度4.8m/min，工进的速度60—960mm/min，最大行程640mm，工进行程240mm。最大切削力8000N。夹紧缸行程30mm,夹紧力35000N。对于铣削专用机床的液压系统而言，加工的零件需要精度高，定位准确。所以整个系统的设计要求定位精度高，换向速度快。在设计阀的时候，考虑这些方面变的尤其重要，要考虑到工作在最低速度时

2、调速阀的最小调节流量能否满足要求。在行程方面，应该比要求的工作行程大点，包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程，主要是考虑到在安全方面和实际运用中。在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。而且在液压系统能满足要求的前提下，使液压系统的成本较低。1.2拟定方案由上述分析可得以下两种方案：方案一液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸，工件的夹紧用单杆活塞缸；工作台采用节流阀实现出油口节流调速，用行程阀实现工作台从快进到工进的转换，压力继电器控制一工进与二工进的转换，在工进回路上串接个背压阀；为了防止工件在加工过程中松动，在夹紧

3、进油路上串接个单向阀；工作台的进、退采用电磁换向阀；夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。方案二液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸，工件的夹紧也采用单杆活塞缸；工作台采用调速阀实现进油口节流调速，也采用行程阀实现工作台从快进到工进的转换，压力继电器控制一工进与二工进的转换，工进时，为了避免前冲现象，在回路上串接个背压阀；夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀，避免工件在加工过程中松动；工作台的进、退换向采用电液换向阀，工作台快进时，采用差动连接；夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。方案比较：单杆活塞缸比伸缩缸结构简单，价格便宜，

4、易维护，而且也能满足要求；调速阀的性能比节流阀稳定，调速较好，用于负载变化大而运动要求稳定的系统中；采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热；夹紧缸进油口处串接蓄能器，更好的保证工件的夹紧力，使工件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快，配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。综上比较选择方案二较好。2工况分析2.1运动参数分析首先根据主机要求画出动作循环图（2.1）。快进工进快退放松夹紧图2.1动作循环图2.2动力参数分析计算各阶段的负载工作负载

5、：由已知条件可知切削力。惯性负载：（参考机床的工作台加速时间，取=0.2s）阻力负载：静摩擦阻力动摩擦阻力（滑动导轨：铸铁对铸铁—启动低速时,v<0.16m/s）表2.1液压缸在各个工作阶段的负载值其中=0.9工况负载组成负载值（N）推力（N）夹紧——5800快进起动11601289加速817908快进580644工进一工进1800020000二工进85809533快退5806442.3负载图和速度图的绘制负载图按上面的数值绘制，如图2.2所示。速度图按已知数值，一工进的速度，二工进的速度。图2.2负载位移、速度

6、位移图3液压缸尺寸和所需流量3.1液压缸尺寸计算3.1.1工作压力的确定：工作压力可根据负载和主机类型确定，由《液压传动》表11—3得出：P—工作压力3.1.2计算液压缸尺寸：液压缸有效工作面积液压缸内径由《液压设计手册》查得内径的标准值D=50mm3.1.3活塞杆直径：因采用差动连接，所以取mm，再根据《机床液压传动》中的表4—6选取标准值d=36mm。3.1.4缸径、杆径取标准值后的有效工作面积：无杆腔有效面积活塞杆面积有杆腔有效面积3.2确定液压缸所需流量3.3夹紧缸的有效面积、工作压力和流量确定3.3.1

7、确定夹紧缸的工作压力：根据最大夹紧力，由《液压传动》中的表11-2取工作压力。计算夹紧缸有效面积、缸径和杆径：夹紧缸面积夹紧缸直径取标准值活塞杆直径，一般取。（不符合标准）取标准值=32mm3.3.2计算夹紧缸的流量：根据上述计算数据，可估算液压缸在各个工作段中的压力、流量和功率，如下表所示：表3.1液压缸各工作段压力、流量和功率工况推力F/N回油腔压力进油腔压力输入流量输入功率计算式夹紧580004.80.970.02快进启动128901.73——加速9081.36——恒速6441.104.8820.089一工

8、进200000.81．8712.2720.383二工进95330.85.259.4420.83快退启动128901.69——加速9081.134——恒速6440.30.8523.640.334拟定液压系统图4.1确定执行元件类型：4.1.1工作缸：根据组合机床特点和要求，所以选用无杆腔面积等于两倍的有杆腔面积的差动液压缸。4.1.2夹紧缸：由于结构上的原因和为了有较大的有