专用铣床的设计

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1、目录1、设计流程图-22、设计依据-23、工况分析・33.1外负载33.2阻力负载53.3惯性负载54、初步确定油缸参数，绘制工矿图-74.1初选油缸的工作压力74.2计算油缸的尺寸84.3油缸个工况的压力、流量、功率的计算95、确定液压系统方案和拟订液压系统原理图115.1确定油源及调速方式115.2选择基本冋路125.3选择调压回路136、选择液压元气件146.1液压泵的选择146.2阀类元气件及辅助元气件的选择156.3确定油管直径166.4油箱的设计177、验算液压系统性能18参考文献20一、设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的

2、，设计步骤的一般流程如图下而将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。二、设计依据：专用铳床工作台重量为3000N,工件及夹具最大重量为1000N,切削力最大达9000N,工作台的快进速度为4.5m/min,进给速度为60〜1000mm/min,行程为400mm（其中快进340mm>工进60mm）。工作循环为快进一工进一快退一原位停止。工作台往返运动的加速、减速时间为0.05s,假定工作台采用平面导轨，其摩擦系数人二0.2,.九二0.1,试设计其液压系统。三、工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析，目的是查明每个执行元

3、件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数（压力和流量）的依据。负载分析（一）外负载打说=9000N其中"max表示最大切削力。对于专用铳床铳削时铳刀所承受的主切削力大小（单位N）为：Pc=Pfa卩（N）式屮P—单位切削力CN/mm1）f一每转进给量（mm/r）an—背吃刀量（mm）下面将进行具体参数的计算：由公式uf=fn可得(其中竹表示每分钟进给速度，n表示铳刀的转速)由设计依据可知n=300r/min工进速度竹=60—1000mm/min,故我们取竹=300mm/rnin。11fn300t=1m

4、m300对于单位切削力P,由以下的常用金属材料的单位切削力表可得，我们选P=2000N/mm类别材料牌号单位切削力P(N/mm2)钢易切钢Y40Mn1700结构钢452000合金结构钢40Cr不锈钢lCrl7Ni92500铸铁灰铸铁HT2001140铸造合金铸造锡青铜ZcuSn5Pb5Zn5700铸造铝合金ZALSn7Mg720对于铳削背吃刀量。”我们选用硬质合金铳刀，查铳工计算手册可得,取Gp=1.5mm。根据以上的公式Fc=Pfap可得：F=Pfap=2000x1x1.5=3000(N)因为3000

5、(-)阻力负载静摩擦力：F/,二(G1+G2)-fs其中Pf—静摩擦力NG1、G2—工作台及工件的重量N人一静摩擦系数由设计依据可得：F<=(G1+G2)-=(3000+1000)X0.2二800N动摩擦力F.九二(G1+G2)•fd苴中F九一动摩擦力N力一动摩擦系数同理可得：F九二(G1+G2)•力二(3000+1000)X0.1二400N(三)惯性负载机床工作部件的总质量m二(G1+G2)/g二4000/9.81二408kg惯性力Fm=m•°=408x——=340N60x0.1其中：a—执行元件加速度m/s°="'一"°ut—执行元件末速度

6、m/st—执行元件加速时间suO—执行元件初速度m/s因此，执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示:工况油缸负载(N)负载值(N)启动F*800加速F=Ffd+Fm740快进F=FL400工进F二Fr+Fc3400快退F=FL400按上表的数值绘制负载如图所示。对于速度而言，设计依据中已经有了明确的说明，所以按照设计依据绘制如下：四、初步确定油缸参数，绘制工况图1、初选油缸的工作压力、由上可以知道，铳床的最大负载F=9800N,根据下表可得:表按负载选择液压执行元件的工作压力载荷/(KN)<55—1010—2020—3030—50>50工作压

7、力(Mpa)<0.8〜11.5〜22.5〜33〜44〜5>=5〜7选系统的工作压力Pl=2Mpaorti设计耍求可知，导轨要求快进、快退的速度相等，故液压缸选用单活塞杆式的，快进时采用差动连接，且液压缸活塞杆直径d^0.7Do快进和工进的速度换接用三位四通电磁阀来实现。铳床液压系统的功率不大，为使系统结构简单，工作可靠，决定釆用定量泵供油。考虑到铳床可能受到负值负载，故采用调速阀的进油节流加背压阀的调速回路，所以回油路上具有背压P2,取背压P2=0.5Mpao2、计算油缸尺寸可根据油缸的结构及连接方式计算油缸的面积、油缸直径I）及活塞杆直径d计

8、算出后应按标准了以圆整，然后再计算油缸的面积：此时由工进时的负载值按计算公式计算液压缸血积:a234000.96x(2x2-0.5)xI。"=1011