CK6152数控机床液压系统设计 毕业论文(2)

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向前顶紧

保持不动原位停止 图2-7座液压缸运动循环图

尾座套筒通过液压缸来实现顶出与缩回。控制回路由减压阀10，三位四通换向阀7和单向调速阀13组成。减压阀10将系统压力降为尾座架套筒顶紧所需要的压力。但单相调速阀13用于在尾座套筒伸出时实现回油节流阀调速控制伸出速度5YA得电，尾座套筒缩回如图2-8。

退出 伸出尾座套筒液压缸

图2-8尾座套筒伸缩系统图

根据上述可以观察CK6152数控机床液压系统原理图—附图2-9。

2.4 多方案的比较和论证

根据对液压传动系统有关知识的学习、调查和了解，并且借鉴前人经验，拟设计如下二个方案以供选择:

（1）系统全部采用常规阀控制，液压缸动作顺序由手动换向阀来控制。其优点是性能可靠，安全性高。可以采用国内均可生产的常规阀，价格较便宜，较易购买。缺点是自动化程度低、不能适应数控程度高自动化程度的机床，而且移动速度较慢。

向后松开

F=0137B6YAPT5YA16A10PT

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（2）系统全部采用电磁铁驱动的电磁控制阀来控制，其优点是移动速度快，系统安全可靠，可连续长时间工作，是近年高自动化液压传动系统控制的发展趋势。但目前国内生产的电磁换向阀的安全性能达到使用要求的还不多，因此需要进口或采用台湾产品，并且台湾产品价格不是很高，而且基本可以达到国际先进水平，完全可以满足使用要求。

从自动化的使用要求和安全方面考虑，第二种方案更适合本次设计。因此本次设计的液压系统采用了电磁铁驱动的电磁控制阀。在液压泵站的设计中，采用了独立的液压泵和供油集成块，用一个单向阀保证系统安全性。另外，在各个液压站集成块上，有三个压力继电器，可使系统更加安全可靠的工作。 2.5 最终方案的制定和说明

（1）确定液压泵类型及调速方式

参考同类机床，选用单向定量液压泵供油、调速阀进油节流调速的开式回路，溢流阀作定压阀。回油路上设置背压阀，初定背压值为0.8MPa。 （2）选用执行原件

因系统要求变挡，且液压缸有正向和反向运动，用单活塞杆的二位液压缸变挡。 （3 换向回路的选择

本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换向阀的换向回路 因此两个油缸都选用三位四通换向阀。

（4）组成液压系统绘原理图，将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的修改补充，即组成如附录图2-9所示的液压系统原理图。液压系统图的运行得有电磁铁的控制才能够运行，如图表2-1为整个液压系统电磁铁的动作顺序。

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表2-1 液压系统电磁动作

电磁铁 动作 卡盘正传 卡盘反转 回转刀架 尾座 低压 高压 低压 高压 夹紧 松开 夹紧 松开 夹紧 松开 夹紧 松开 刀架正转 刀架反转 刀盘松开 刀盘夹紧 套筒伸出 + — + — — + — + — + — + + — + — — — + + — — + + + — — + + — — + + — 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA 8YA 套筒退回 注：“+”表示电磁铁得电。将压力继电器SP1的压力调至3.0-3.5MPa，当油液中的压力低于继电器SP1设定压力时，SP1发出信号，使主轴停止运转。

2.6液压系统的特点

（1）采用变量叶片泵向系统供油，能量损失小。

（2）用减压阀调节卡盘高压夹紧或低压夹紧压力的大小以及尾座套筒伸出工作时的预紧力大小，以适应不同工件的需要，操作方便简单。

（3）用液压马达实现刀架的转位，可实现无级调速，并能控制刀架正、反转。 （4）本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换向阀的换向回路。因此两个油缸都选用三位四通换向阀。

（5）组成液压系统绘原理图将上述所选定的液压回路进行组合。

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3 数控机床液压系统的负载分析与计算

在设计CK6152数控机床液压系统时，通过查阅书籍及一些参考文献，同时根据数控机床的特点，进行综合考虑以后，最终按照设计要求实现“快进—工进—快退—停止”的工作循环。刀架材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS，通过查阅资料所得机床工件部件总质量m=1000kg；快进v1为 5.5mmin.快进0.157s其静磨擦为fs=0.2.动摩擦fd=0.1液压缸中的执行元件用液压缸。 3.1 液压卡盘的负载分析

根据对液压卡盘的运动分析，液压卡盘液压缸的负载可分为惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。但主要的负载有：

（1）外负载

高速钢钻头铸铁孔时轴向切削力Ft(单位为N)为

Ft?25.5Ds0.8(HBS)0.6 （3-1）

式中 D—钻头直径，单位mm；

S—每转进给量，单位mm/r； HBS—铸件硬度，HBS=240。

（2）摩擦阻力负载Ff摩擦阻力是指运动部件与支撑面间的摩擦力，前进与后退时的动摩擦负载。这些负载都是单向负载，是与运动方向相反的正值负载，近似为恒定的负载，并且负载力的方向与液压缸活塞轴线重合。它与支撑面的形状，放置情况，润滑条件以及运动状态有关：

F=mg=9810N 静摩擦力： Ff=fFN=0.2?9810N=1962N 动摩擦力： fsd= fdFN=0.1?9810N=981N 式中，F—为运动部件及外负载对支撑面的压力；

f—为摩擦系数，分为静摩擦系数（fs?0.2-0.3）和动摩擦力系数（fd?0.5?0.1）。

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（3）向前卡紧工进时的工作负载FL工作负载与设备的工作情况有关，在机床上，与运动件的方向同轴的切削力的分量是工作负载，而对于提升机，千斤顶等来说锁移动的物体的重量就是工作负载，工作负载可以是定量，也可以是变量，可以是正值，也可以是负值，有时还可能是变的。

（4）惯性负载Fa惯性负载是运动部件的速度变化时，由其惯性而产生的负载，可用牛顿第二定律计算

Fa=ma=

G?v （3-2） g?t5.5N?583

60?0.157 =1000?式中 m—为运动部件的质量；

a—为运动部件的加速度sm2； G—为运动部件的重力； g—为重力加速度；

?v—为速度的变化量；

?t—为速度变化所需的时间。

液压卡盘的主要作用是在加工工件时限制工件两个自由度，以卡紧工件，保证加工的顺利完成。

（5）卡盘液压缸参数计算 …… 此处隐藏：1012字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……