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时间:2019-07-20
《3实例二 液压专用铣床液压系统设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实例二液压专用铣床液压系统设计设计要求:设计一台成型加工的液压专用铣床,要求机床工作台上一次可安装两只工件,并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成,工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。机床的工作循环为:手工上料→工件自动夹紧→工作台快进→铣削进给(工进)→工作台快退→夹具松开→手动卸料。参数要求:运动部件总重力G=25000N切削力Fw=18000N快进行程l1=300mm工进行程l2=80mm快进、快退速度v1=v3=5m/min工进速度v2=100~600mm/min启动时间△t=0.5s夹紧力Fj=30000N行程lj=15mm夹紧时间△tj=1s工
2、作台采用平导轨,导轨间静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1,要求工作台能在任意位置上停留一.分析工况及主机工作要求,拟订液压系统方案 1.确定执行元件类型 夹紧工件,由液压缸完成。因要求同时安装、加工两只工件,故设置两个并联的、缸筒固定的单活塞杆液压缸。其动作为: 工作台要完成单向进给运动,先采用固定的单活塞杆液压缸。其动作为: 47 2. 确定执行元件的负载、速度变化范围 (1)夹紧缸 惯性力和摩擦力可以忽略不计,夹紧力F=30
3、0000N。 (2)工作缸 工作负载Fw=18000N 运动部件惯性负载 导轨静摩擦阻力Ffs=fsG=0.2×25000N=5000N 导轨动摩擦阻力Ffd=fdG=0.1×25000N=2500N 根据已知条件计算出执行元件各工作阶段的负载及速度要求,列入下表:表2 工作循环各阶段的负载及速度要求工作循环外负载速度要求夹紧3000Nv=l/△t=0.015m/s工作台启动Fa+Ffs=5425.2N加速△v/△t=1.6m/s2工作台快进Ffd=2500Nv=5m/min工作台工进Fw+Ffd=20500Nv=0.1~
4、0.6m/min工作台快退Ffd=2500Nv=5m/min二. 参数设计 1.初定系统压力 根据机器类型和负载大小,参考,初定系统压力p1=3MPa。 2.计算液压缸的主要尺寸(1)夹紧缸 按工作要求,夹紧力由两并联的液压缸提供,则 根据国标,取夹紧缸内径D=80mm,活塞杆直径d=0.6D=50mm。(2)工作缸 由表2可知,工作缸的最大负载F=20500N,取液压缸的回油背压p2=0.5MPa,机械效率ηcm=0.95,则 根据国标,取工作缸内径D=100mm,活塞杆直径d按杆径比d/D=0.7得d=70mm。 3
5、.计算液压缸各个工作阶段的工作压力、流量和功率47 根据液压缸的负载和速度要求以及液压缸的有效作用面积,可以算出液压缸工作过程中各阶段的压力、流量和功率。在计算过程中,工进时因回油节流调速,背压取pb=0.8MPa,快退时背压取pb=0.5MPa,液压缸回油口到进油口之间的压力损失取△p=0.5MPa,见表3。表3 液压缸所需的实际流量、压力和功率工作循环负载F(N)进油压力pj(Pa)回油压力pm(Pa)所需流量q(L/min)输入功率P(kW)夹紧30000pj=F/2A夹1=29.86×1050q=2A夹1L/△t=90.448工作台差动快进250
6、0pj=(F+△pA2)/(A1-A2) =11.68×10516.68×105q=(A1-A2)v1=19.20.374工进20500pj=(F+pb·A2)/A1 =30.19×1058×105q=A1v2=4.710.237快退2500pj=(F+pb·A2)/A2 =16.06×1055×105q=A2v3=200.535 三. 拟订液压系统方案 1.确定油源及调速方式 铣床液压系统的功率不大,为使系统结构简单,工作可靠,决定采用定量泵供油。考虑到铣床可能受到负值负载,故采用回油路调速阀节流调速方式。 2.选择换向回路及速度换接方
7、式 为实现工件夹紧后工作台自动启动,采用夹紧回路上的压力继电器发讯,由电磁换向阀实现工作台的自动启动和换向。要求工作台能在任意位置停止,泵不卸载,故电磁阀必须选择O型机能的三位四通阀。 由于要求工作台快进与快退速度相等,故快进时采用差动连接,且液压缸活塞杆直径d≈0.7D。快进和工进的速度换接用二位三通电磁阀来实现。 3.选择夹紧回路47 用二位四通电磁阀来控制夹紧换向动作。为了避免工作时因突然失电而工件被松开,此处应采用失电夹紧方式,以增加安全可靠性。为了能够调节夹紧力的大小,保
8、持夹紧力的稳定且不受主油路压力的影响,
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