CK6152数控机床液压系统设计 毕业论文

本科毕业设计（论文）

1 绪论

液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一。液压传动的各种元件由于重量轻、体积小，可以根据需要方便、灵活地来布置；结合最新技术自动化程度高且操纵控制方便，容易实现直线运动，自动实现过载保护；采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。因此，液压技术广泛用于国民经济各部门，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。

据统计，世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%，而我国只占1%左右，这充分说明我国液压技术使用率较低，努力扩大其应用领域，将有广阔的发展前景。液压技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率重量比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点因此，液压技术广泛用于国民经济各部门，现如今我国的液压行业现已形成一个门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模的工业体系。改革开放以来，液压行业迅速发展，先后引进了40余项国外先进技术，经消化吸收和技术改造，现均已批量生产，并成为行业的主导产品。近年来，行业加大了技术改造力度，1991~1998年，国家、地方和企业自筹资金总投入共约16多亿元。促进了整个液压技术的进步。如今国内外液压发展情况简要概括如下表1-1。

表1-1 国内外液压发展情况 国内 小型化，集成化，多样化 高压，高速，高精度，高可靠性 高效，节能，环保 机电一体化 国外 机电一体化集成元件和系统 智能化自动控制元件和系统 高精度数字控制元件和系统 水介质液压元件和系统 通过对CK6152数控机床液压系统的改造，完成了机床动作由手动完成向半自动乃至全自动的推进，大大提高了CK6152数控机床的自动化程度，大大提高了劳动生产效率，为解放劳动力发展生产力迈出了重要的一步。基于本次设计，通过对CK6152普通数控车床分析和了解，结合已掌握的液压方面的知识对普通数控机床进行改进；最终使液压系统实现CK6152车床的刀架卡紧，使其满足旋转精度，刚度，温升，抗震性等主要性能，以提高整机性能，并保证该液压系统执行上述二个动作时的可行性与可靠性，充分体现现代液压技术应用于数控机床的优越性。

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此次主要是手动改为液压系统的设计。液压系统应用在数控机床中，可以实现机床的自动进给，卡盘的自动加紧，刀架的自动转换，尾座的自动伸缩，而且可以使机床的运动更平衡，加工精度更高，效率更高，从而实现机床的自动化。为了达到以上效果，我做了这个设计。本设计的主要内容有液压系统图的设计，液压系统负载的运动与分析，液压系统元件的选择，液压系统的验算，液压系统的电气控制图，液压仿真等。

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2 CK6152数控机床液压系统图的设计

拟定系统原理图是整个液压系统设计中最重要的一环，它的好坏根本上影响整个液压系统。拟定液压系统原理图所需要的知识面较广，一般的方法是先根据具体的动作性能要求选择液压基本回路，然后将基本回路加上必要的连接措施有机地组合成一个完整的液压系统。 将各个回路图进行分析，再进行整合，整个设计的液压系统图就初步绘制了，再检查并加以补充完善，便可以绘制出正式的液压系统原理图。

2.1 卡盘系统

该数控机床负载变化小，要求低速运动平稳性好速度负载性好，因此采用调速阀的进油节流调速回路，选用差动液压缸实现“快 慢 快” 的回路。对普通CK6152数控车床机床卡盘卡紧动作的观察和分析可知，液压卡盘执行元件，即液压缸运动过程可分解为：向前卡紧，保持不动，向后松开。其运动循环如图2-1。

向前卡紧

保持不动原位停止 卡盘向前夹紧原理图如图2-2，卡盘松开原理图如图2-3。

图2-2卡盘夹紧动作原理图 图2-3卡盘松开动作原理图

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向后松开

图2-1 卡盘液压缸运动循环图

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卡盘分系统由一个二位四通换向阀3（带两个电磁阀），一个二位四通电磁换向阀4，两个减压阀8和9及一个液压缸组成。高压加紧1YA得电，3YA失电，换向阀3和4均位于左位，加紧力的大小可通过减压阀8调节，这时液压缸活塞左移使卡盘加紧，减压阀8的调定值高于减压阀9，卡盘处于高压加紧状态。

液压卡盘可以实现自动加紧与松开运动，松夹时，使1YA失电，2YA得电，阀3切换至右位。活塞右移，卡盘松开低压加紧。这时3YA得电而使换向阀4切换至右位，压力油经减压阀9进入，通过调节减压阀9便能实现低压加紧状态下的夹紧力。

卡盘夹紧 卡盘松开F=03AB1YAPT2YA144A3PTYAAA8PTP9T9

图2-4卡盘加紧与松开系统图

2.2 回转刀架（自动卡刀）分系统

根据对普通CK6152数控车床机床中心架压紧动作的观察和分析可知，液压中心架执行元件，即中心架油缸的运动过程可分解为：向前压紧，保持不动，向后松开，其运动循环如图2-5。

向前压紧

保持不动原位停止自动回转刀架盘分系统有两个执行元件，刀盘的松开与夹紧由液压缸执行，而

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向后松开

图2-5 中心架液压缸运动循环图

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液压马达则驱动刀盘回转。控制刀盘的放松与夹紧是通过电磁换向阀6的切换来实现的。液压马达即刀盘正反都通过三位四通换向阀5的切换控制，两个单向调速11和12与变量液压马达在正反转时都能够通过进油路容积节流调速阀来调节旋转速度，如图2-6。

刀架转移马达刀架液压缸刀架液压缸松开 夹紧反转正转F=012A6AB5PT7YA4YA8YAPT15

图2-6回转刀架自动卡刀系统图

自动换刀完整过程是：刀盘松开——刀盘通过左转或右转就近到达指定刀位——刀盘夹紧。因此电磁铁的动作顺序是4YA得电（刀盘松开）——8YA（正转）或（反转）得电（刀盘旋转）——4YA得电（刀盘松开）——8YA（正转）或7YA（反转）得电（刀盘旋转）——4YA失电（刀盘夹紧）。 2.3 尾座套筒伸缩动作

根据对普通CK6152数控车床机床尾座顶紧动作的观察和分析可知，液压尾座执行元件，即尾座油缸的运动过程可分解为：向前顶紧，保持不动，向后松开，其循环图2-7。

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