专用铣床液压系统.doc

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1、-15-目录一、设计依据…………………………………………1二、工况分析…………………………………………1三、初步确定油缸参数，绘制工况图………………4四、确定液压系统方案和拟订液压系统原理图………7五、选择液压元气件……………………………………9六、验算液压系统性能…………………………………12七、心得体会…………………………………………14八、参考文献…………………………………………15-15--15-一、设计依据：下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。设计一专用铣床的液压系统。工作台作往复直线运动，要求实现：快进→工进→快速退回。最大切削力F=9000N；铣床工作台重量G1

2、=3000N，工件及夹具最大重量为G2=1000N；行程长度L=400mm（工进和快进行程均为200mm），快进、快退的速度均为4.5m/min，工作台的工进速度可调（60~1000）mm/min；启动、减速、制动时间△t=0.05s;该动力滑台采用水平放置的平导轨。静摩擦系数fs＝0.2；动摩擦系数fd＝0.1。二、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=9000N其中表示最大切削力。对于专用铣床铣削时铣刀

3、所承受的主切削力大小（单位N）为：(N)式中P—单位切削力（）f—每转进给量（mm/r）—背吃刀量（mm）下面将进行具体参数的计算：由公式可得（其中表示每分钟进给速度，n表示铣刀的转速）由设计依据可知n=300r/min工进速度=60—1000mm/min，故我们取=300mm/min。-15--15-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=2000。表1-1类别材料牌号单位切削力P（）钢易切钢Y40Mn1700结构钢45200040Cr不锈钢1Cr17Ni92500铸铁灰铸铁HT2001140铸造合金铸造锡青铜ZcuSn5Pb5Zn5700铸造铝合金ZA

4、LSn7Mg720对于铣削背吃刀量,我们选用硬质合金铣刀，查铣工计算手册可得，取=1.5mm。根据以上的公式可得：因为3000<=3185N，所以选取的合适（二）阻力负载静摩擦力：FPS=（G1+G2）·fs其中Ffs—静摩擦力（N）G1、G2—工作台及工件的重量（N）fs—静摩擦系数由设计依据可得：Ffs=（G1+G2）·fs=(4000+1800)X0.2=1160N动摩擦力Ffd=（G1+G2）·fd其中Ffd—动摩擦力（N）fd—动摩擦系数同理可得：Ffd=（G1+G2）·fd=(4000+1800)X0.1=580N（三）惯性负载机床工作部件的总质量m=（G1+G2）/g=

5、5800/9.81=592kg惯性力Fm=m·a=N其中：a—执行元件加速度（m/s²）-15--15-ut—执行元件末速度（m/s²）u0—执行元件初速度（m/s²）t—执行元件加速时间（s）因此，执行元件在各动作阶段中负载计算如下表2-2所示：工况油缸负载（N）负载值（N）启动F=Ffs1160加速F=Ffd+Fm1073快进F=Ffd580工进F=Ffd+Fc3580快退F=Ffd580图2铣床液压缸速度图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：铣床机床液压缸负载图图1铣床液压缸负载图-15--15-三、初步确定油缸参

6、数，绘制工况图1、初选油缸的工作压力、由上可以知道，铣床的最大负载F=3580N，根据下表可得：表3-3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工作压力（Mpa）<0.8~11.5~22.5~33~44~5>=5~7选系统的工作压力P1=2Mpa。由设计要求可知，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≈0.7D。快进和工进的速度换接用三位四通电磁阀来实现。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，故采用调速阀的进油节

7、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=0.5Mpa。2、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D及活塞杆直径d计算出后应按标准予以圆整，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面积：在将这些直径按照国标圆整成标准值得：D=0.06m,d=0.04m由此就求得液压缸两腔的实际有效面积为，。3、油缸各工况的压力、流量、功率的计算（1）、工进时油缸需要的流量Q工进（）-15--15-Q工进=A1