數(shù)控機(jī)床畢業(yè)論文

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1、武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 本文是以鉆孔機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)課題為背景，重點(diǎn)研究了液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，此外還對(duì)液壓控制系統(tǒng)的相關(guān)電氣控制部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)其中，液壓控制設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)參數(shù)的選擇、液壓元件等的選型、壓力損失和熱量損失的計(jì)算，以及對(duì)油箱及其輔件、集成塊和液壓動(dòng)力站的進(jìn)行了設(shè)計(jì)。此外，還對(duì)管道進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)。電氣控制部分，是對(duì)液壓系統(tǒng)的起輔助做用，在弄清液壓系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)之上，明確機(jī)床的動(dòng)作過(guò)程，然后作出于之相應(yīng)的電路控制設(shè)計(jì)，同時(shí)繪制了電氣原理圖以及PLC控制梯形圖等。 本文設(shè)計(jì)的鉆孔機(jī)床，將機(jī)、電、液等相關(guān)技術(shù)有效的集于一身，為傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)計(jì)提供一

2、種方法。 關(guān)鍵詞：鉆孔機(jī)床，液壓控制系統(tǒng)，電氣控制 Abstract This paper pays more attention to the research of hydraulic control system based on the problem of hydraulic control system of drill-machine, and more takes some design of electric control system. The content

3、 of hydraulic control design includes select of system parameter, select of the hydraulic component, pressure loss, energy loss, oil box and its complement design, integration block design and the design of the central power station. And more, makes correlative design of the pipeline. The function o

4、f the part of electric control is to assistant the hydraulic system, makes sure the course of machine tool action based on understanding the principle of hydraulic system, then makes the corresponding design of circuit control and protracts the electric principle drawing and PLC control trapezoid dr

5、awing. This design of drill-machine integrates the function of machine, electricity, fluid. Provides a new design thought to the traditional design of the drill-machine. Key words: drill-machine ，hydraulic control system ，electric control 目錄 緒論

6、……………………………………………………………………1 1.1研究的背景和意義………………………………………………………1 1.2本文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)………………………………………………………1 第一章 系統(tǒng)的初步計(jì)算和系統(tǒng)原理圖的擬定…………………………2 2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)……………………………………………………2 2.2鉆孔機(jī)床的工況分析……………………………………………………2 2.3確定液壓系統(tǒng)參數(shù)……………………………………………………6 2.4擬定系統(tǒng)原理圖………………………………………………………7 第三章 液壓元件的選型………………………………………………

7、…10 3.1液壓泵和電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………10 3.2元、輔件的選擇………………………………………………………11 第四章 液壓輔件的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型………………………………………16 4.1 液壓油箱的設(shè)計(jì)………………………………………………………16 4.2 液壓管路的設(shè)計(jì)………………………………………………………17 4.3 過(guò)濾器的選擇…………………………………………………………18 4.4 液壓工作介質(zhì)的選擇…………………………………………………19 第五章 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算………………………………………………………19 5.1液壓系統(tǒng)壓力損失

8、的計(jì)算……………………………………………20 5.2液壓系統(tǒng)升溫驗(yàn)算……………………………………………………21 第六章 液壓動(dòng)力站和集成塊的設(shè)計(jì)………………………………………23 6.1液壓動(dòng)力站設(shè)計(jì)………………………………………………………23 6.2集成塊的設(shè)計(jì)…………………………………………………………24 第七章 液壓系統(tǒng)的電氣控制設(shè)計(jì)…………………………………………25 7.1液壓系統(tǒng)的電氣控制……………………………………………………25 7.2PLC控制…………………………………………………………………25 第八章 工作總結(jié)和展望……………………………………………

9、…………27 8.1工作總結(jié)…………………………………………………………………27 8.2工作展望…………………………………………………………………27 致謝…………………………………………………………………………………28 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………29 1 緒 論 1.1課題研究的背景和意義 本次研究的課題是一個(gè)多軸（16個(gè)軸）組合機(jī)床的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的鉆床的加工軸都是比較少，比如單軸，雙軸，3、4軸等，總體上同本課題研究的鉆孔機(jī)床存在一定的差別。正是由于這一方面的差別，當(dāng)同時(shí)加工16跟軸時(shí)，就會(huì)存在很大的切削力，要想實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)這

10、種機(jī)床，除了采用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，普通的電動(dòng)機(jī)鉆孔機(jī)床很難實(shí)現(xiàn)的。因而，在這種情況下，開始了設(shè)計(jì)鉆孔機(jī)床的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課程（包括基礎(chǔ)知識(shí)課和專業(yè)知識(shí)課）以后，進(jìn)行的最后的一次總體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合練習(xí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的理論知識(shí)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐知識(shí)，達(dá)到鞏固、加深和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)的目的，同時(shí)進(jìn)一步了解和掌握設(shè)計(jì)的方法。 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)鉆床的工作方式進(jìn)行了分析，由于鉆床主要的工作系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)，所以同時(shí)對(duì)液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理和基本回路（包括典型機(jī)床的液壓系統(tǒng)）等進(jìn)行了分析，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和提高設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)

11、，學(xué)習(xí)查閱有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料，達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識(shí)和提高設(shè)計(jì)能力的目的。 通過(guò)這次對(duì)鉆空機(jī)床的設(shè)計(jì)，獲得設(shè)計(jì)工作的基本技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力，并為進(jìn)行的一般機(jī)械的設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件，并為我們以后步入工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。 1.2本文的內(nèi)容與結(jié)構(gòu) 本文研究的是一個(gè)多軸鉆孔組合機(jī)床的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，要求設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)能夠使鉆孔機(jī)床完成為快進(jìn)---工進(jìn)---快退---停止的工作循環(huán)。在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，涉及到液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算，元件的選型，油箱的設(shè)計(jì)，集成塊的設(shè)計(jì)以及動(dòng)力站的設(shè)計(jì)；同時(shí)為了配合液壓系統(tǒng)順利完成對(duì)鉆孔機(jī)床所完成的動(dòng)作循環(huán)，設(shè)計(jì)的與系統(tǒng)原理圖相關(guān)的電氣

12、控制電路以及PLC控制。 本文的結(jié)構(gòu)是： 第一章 緒論，主要講課題研究的背景和意義和全文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。 第二章 系統(tǒng)的初步計(jì)算和系統(tǒng)原理圖的擬訂，在對(duì)鉆床進(jìn)行了工況分析以后，初步估算一下系統(tǒng)的參數(shù)——壓力和流量，并且在次基礎(chǔ)之上，擬訂系統(tǒng)的原理圖。 第三章 系統(tǒng)元件的選型，根據(jù)系統(tǒng)的壓力和流量來(lái)選擇液壓泵、電動(dòng)機(jī)以及液壓回路中的閥的型號(hào)。 第四章 油箱的設(shè)計(jì)，該章主要是講述了油箱的設(shè)計(jì)的方法，包括容積的確定，油箱附件的選擇。同時(shí)還進(jìn)行了管路的設(shè)計(jì)。 第五章 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算，主要是進(jìn)行了壓力損失的計(jì)算，校核所選擇的系統(tǒng)壓力是否合適，要是不合適則可以作出調(diào)整，直到和社為止。此外，還進(jìn)行

13、了系統(tǒng)的溫升驗(yàn)算。 第六章 液壓動(dòng)力站和集成塊的設(shè)計(jì)，該章敘述的電動(dòng)機(jī)的安裝方式，電動(dòng)機(jī)和液壓泵的連接方式。同時(shí)還提出了進(jìn)行動(dòng)力站設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題。而集成塊的設(shè)計(jì)，主要是講述了集成塊的設(shè)計(jì)原理，同時(shí)敘述了集成塊的特點(diǎn)，最后提出了繪制集成塊應(yīng)該注意的問題。 第七章 系統(tǒng)的電氣控制設(shè)計(jì)，電氣控制部分分別描敘了電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力滑臺(tái)的控制動(dòng)作過(guò)程。在PLC控制部分，講到PLC控制的優(yōu)點(diǎn)和功能，以及所選用PLC的簡(jiǎn)要內(nèi)部機(jī)構(gòu)。 第八章 工作總結(jié)和展望，在論文的最后，對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了最后的總結(jié)，同時(shí)提出了工作的展望。

14、 第二章 系統(tǒng)的初步計(jì)算和系統(tǒng)原理圖的擬定 1. 1系統(tǒng)的主要參數(shù) 鉆孔機(jī)床液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括：電動(dòng)機(jī)，液壓泵，油箱，液壓缸及液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、液壓動(dòng)力站的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的電氣控制設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 1） 主軸 16個(gè) 2） 加工孔徑 Φ13.9（14個(gè)）和Φ8.5（2個(gè)） 3） 工件的材料 鑄鐵 4） 工件的硬度（HB） 240 5） 工

15、件的重量 10000N 6） 快進(jìn)和快退的速度 7m/min 7） 工進(jìn)的速度 0.2~1 m/min 8） 快進(jìn)行程L1和工進(jìn)行程L2 100mm，50mm 9） 靜、摩擦系數(shù) fs=0.2 fd=0.1 10）加速和減速的時(shí)間 t1=t2=0.2s 2.2鉆孔機(jī)床的工況分析 2.2.1．執(zhí)行元件的選擇 根據(jù)工況和動(dòng)力滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)安排，采用液壓缸為執(zhí)行元件，有液壓缸筒與動(dòng)力滑臺(tái)團(tuán)結(jié)完成工作循環(huán)，活塞桿固定在床身上。由于要求快進(jìn)和快退的速度相

16、等，為減少液壓泵的供油量，決定采用差動(dòng)型液壓缸，可以取液壓缸前后腔的有效面積為2：1，活塞桿較粗，結(jié)構(gòu)上可以允許油管通過(guò)，進(jìn)、出油管穿過(guò)活塞桿，直接使用硬管與液壓裝置或與液壓泵相連。這樣就避免了由于較長(zhǎng)的軟管的彈性變形硬氣滑臺(tái)在轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的“前沖”、“后坐“現(xiàn)象”。 使液壓缸在無(wú)桿腔為高壓腔，這樣就可以得到較大的輸出動(dòng)力，并且可以得到較低的穩(wěn)定工作速度，以便滿足精加工的要求。 2.2.2計(jì)算外負(fù)載 當(dāng)機(jī)床的液壓缸在做直線往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓缸必須克服的外負(fù)載為： F=++++ （2—1） 上式中，

17、——工作負(fù)載；——摩擦負(fù)載； ——慣性負(fù)載；——重力負(fù)載； ——背壓負(fù)載； 1）工作負(fù)載 工作負(fù)載與機(jī)床的工作性質(zhì)有關(guān)，可能為定值，也可能為變值，鉆孔時(shí)沿進(jìn)給方向的切削力為為正值負(fù)載，切削力的大小由切削力的公式估算： 軸向切削力： （2—2） 其中：D—孔徑；HB—鑄鐵硬度；S---每轉(zhuǎn)進(jìn)給 故： 對(duì)于孔徑為Ф13.9mm的鉆頭： 對(duì)于孔徑為Ф8.5mm的鉆頭： 則：總的切削力 ＋2=32180N 2）

18、摩擦力 液壓缸驅(qū)動(dòng)工作部件工作時(shí)，要克服機(jī)床導(dǎo)軌外的摩擦阻力，它與導(dǎo)軌形狀，導(dǎo)軌放置的位置，以及工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)有關(guān)。 由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)床采用的是平導(dǎo)軌，切削里垂直于導(dǎo)軌上的正壓力為零，則： （2—3） 可以求出： 靜摩擦阻力： 動(dòng)摩擦阻力： 3）慣性負(fù)載 ——可以求動(dòng)力滑臺(tái)快速和慢速的慣性阻力 由于動(dòng)力滑臺(tái)啟動(dòng)加速和減速時(shí)的加速度相等，， 得： （2—4）

19、 4）重力負(fù)載 由于工作部件是水平放置的，且本次實(shí)時(shí)滑臺(tái)為臥式裝置，故負(fù)載不考慮重力。 由上面的分析，可以得出液壓缸個(gè)動(dòng)作階段的負(fù)載，表2—1 表2—1 液壓缸在個(gè)動(dòng)作階段的負(fù)載 工況 計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載（N） 啟動(dòng) 2222 快進(jìn) 1111 工進(jìn) 36866 快退 1111 制動(dòng) 431 取：液壓缸機(jī)械效率η=0.9 圖中最大負(fù)載值是初選液壓缸和工作壓力和確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸的重要依據(jù)。 2.2.3快進(jìn)、快退時(shí)間的計(jì)算 由前面計(jì)算出來(lái)的快進(jìn)、快退、工進(jìn)的行程和速度，配合相應(yīng)的負(fù)載數(shù)據(jù)，可以 近似計(jì)算快進(jìn)

20、、工進(jìn)、快退的時(shí)間如下： 1快進(jìn)： 3快退： 2.3確定液壓系統(tǒng)參數(shù) 2.3.1初選液壓缸的工作壓力 初選液壓缸工作壓力的選擇是否合理直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的合理性，確定的時(shí)候不能只考慮負(fù)載的要求，應(yīng)全面考慮液壓裝置的性能要求和經(jīng)濟(jì)性。 液壓缸的工作壓力選定較高，則泵、缸、閥和管道尺寸可選小些，這樣結(jié)構(gòu)較為緊湊、輕巧，加速的時(shí)候慣性負(fù)載也較小，易于實(shí)現(xiàn)高速的要求。但是，工作壓力太高，對(duì)系統(tǒng)的密封性能要求也相應(yīng)提高了制造困難，同時(shí)縮短了液壓裝置的使用壽命，此外，高壓會(huì)使構(gòu)件彈性的影響增大，運(yùn)動(dòng)件容易振動(dòng)。 表2—2由機(jī)床內(nèi)型選擇工作壓力 機(jī)床

21、內(nèi)型 磨床 車床鏜床 衍磨機(jī) 組合 機(jī)床 齒輪加工機(jī)床 拉床、龍門刨床 工作壓力 （P Pa） 20 20~40 20~50 30~50 63 100 參照表2—2，可以初選： 液壓缸的工作壓力：Pa 液壓缸回油腔背壓： Pa 快進(jìn)、快退時(shí)回油壓力損失： Pa 2.3.2計(jì)算液壓缸內(nèi)有效面積的計(jì)算 設(shè)液壓缸無(wú)桿腔有效面積為A1 液壓缸無(wú)桿腔有效面積為A2 則： （2—5） 故液壓缸內(nèi)徑D為： （2—6） 可以取

22、標(biāo)準(zhǔn)值D=110mm 由于采用差動(dòng)連接,活塞桿的直徑 （2—7） 取標(biāo)準(zhǔn)值d=80mm 則取了標(biāo)準(zhǔn)值后； 活塞桿的面積 2.3.3液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的流量 1）快進(jìn)時(shí)的流量 （2—8） 2）工進(jìn)時(shí)的流量 （2—9） 3）快退時(shí)的流量 （2—10） 2.4擬定系統(tǒng)原理圖 2.

23、4.1調(diào)速方式的選擇 鉆床工作的時(shí)候，要求低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性很好，速度負(fù)載特性好。由前面計(jì)算可知，液壓缸快速和工進(jìn)的時(shí)候功率都比較小，負(fù)載變化也很小，因此采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。為了防止工作負(fù)載突然消失（鉆通孔）引起前沖現(xiàn)象，在油路上加背壓閥。 2.4.2快速回路和速度換接方式的選擇 前面計(jì)算已選用差動(dòng)型液壓缸（A1=2A）實(shí)現(xiàn)快、慢、快回路，即采用快進(jìn)和快退速度相等的差動(dòng)回路作為快速回路。由于快進(jìn)轉(zhuǎn)換為工進(jìn)時(shí)有平穩(wěn)性要求，故采用行程閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，而工進(jìn)轉(zhuǎn)換快退利用壓力繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2.4.3油源的選擇 由前面的計(jì)算，系統(tǒng)的特點(diǎn)是快進(jìn)時(shí)低壓大流量時(shí)間短，工進(jìn)時(shí)高壓小流量時(shí)間長(zhǎng)，

24、則選用單定量泵效率低，系統(tǒng)發(fā)熱量大，而系統(tǒng)要求壓力平穩(wěn)，工作可靠，故采用雙聯(lián)葉片泵。 2.4.4液壓系統(tǒng)的組合 在所選的基本回路的基礎(chǔ)上，在綜合考慮到其他因素的影響和要求，便可以組成完整的系統(tǒng)圖。為了十液壓缸（滑臺(tái)）快進(jìn)時(shí)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，而在工作進(jìn)給的時(shí)十進(jìn)油路與回油路隔離，在系統(tǒng)中增加一個(gè)單向閥和一個(gè)順序閥；在啞啞泵和電磁換向閥的出口處，分別增設(shè)一個(gè)單向閥，來(lái)保護(hù)液壓泵免受液壓沖擊。為了過(guò)載保護(hù)或者行程終了利用壓力控制來(lái)實(shí)現(xiàn)切換油路，在系統(tǒng)中還有壓力繼電器。 初步擬定了系統(tǒng)原理圖后，應(yīng)檢查起動(dòng)作循環(huán)，制定系統(tǒng)工作循環(huán)表。 圖2—1 系統(tǒng)原理圖 1、2—雙聯(lián)葉片泵 3—

25、溢流閥 4—順序閥 5—單向閥 6—單向閥 7—電磁換向閥 8—單向行程換向閥 9—壓力繼電器 10—單向閥 11—順序閥 12—背壓閥 13—液壓缸 14—濾油器 15—油箱 表2—3 動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)表 動(dòng)作名稱 信號(hào)來(lái)源 液壓元件工作狀態(tài) 順序閥4 電磁換 向閥 單向行程調(diào)速閥 順序閥11 快進(jìn) 啟動(dòng)，1DT得電 關(guān)閉 左位 下位 關(guān)閉 工進(jìn) 擋板壓下行程開關(guān) 開啟 左位 上位 開啟

26、 停留 滑塊擋在擋板上 開啟 左位 上位 開啟 快退 壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，2DT得電，1DT失電 關(guān)閉 右位 上位 關(guān)閉 停止 擋塊壓下終點(diǎn)開關(guān)，1DT和2DT都失電 開啟 中位 下位 關(guān)閉 2.4.5系統(tǒng)的特點(diǎn) （1）系統(tǒng)采用了“雙聯(lián)葉片泵——調(diào)速閥——背壓閥”式的容積節(jié)流（進(jìn)口）調(diào)速回路，能保證穩(wěn)定的進(jìn)給速度和較好的速度剛度和較大的速度調(diào)節(jié)范圍。 （2）系統(tǒng)采用了雙聯(lián)葉片泵和差動(dòng)液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，功率利用比較合理。 滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，換向閥使液壓泵在低壓下卸荷，減少 能量損失。 （3）采用行程閥和順序閥實(shí)現(xiàn)快速和工進(jìn)換接，不僅簡(jiǎn)化了油路，

27、而且使動(dòng)作可靠，接換精度高。而工進(jìn)之間的環(huán)節(jié)則由于兩者速度都比較低，采用電磁閥完全可以保證換接精度。 第三章 液壓元件的選型 3.1液壓泵和電動(dòng)機(jī)的選擇 3.1.1確定液壓泵的工作壓力 1）小流量泵 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大的壓力是 P1max= （3—1） 而由于一方面，系統(tǒng)采用的是調(diào)速進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速，可以取進(jìn)油路的壓力損失為 0.8MPa 另一方面，由于采用了壓力繼電器，溢流閥調(diào)整的壓力系統(tǒng)的最大的壓力大0.5 MPa 故泵的最高工作壓力為 Pp1=

28、（30+8+5）=4.3MPa 而公稱壓力比計(jì)算的時(shí)要高25%~60% P1=1.3 Pp1=1.34.3=6.3MPa 2）大流量泵 由于大流量泵只是在快速時(shí)間向液壓缸輸油，而液壓缸快退的時(shí)比 快進(jìn)的時(shí)候工作壓力要大，即： P2max= MPa （3—2） 而快退的時(shí)候流徑管道和閥的流量都比較大，即進(jìn)油路壓力損失為0.5 MPa 故快退時(shí)泵的工作壓力 Pp2=（11.9+5）=16.9 Mpa 3.1.2確定液壓泵的流

29、量 1） 最大流量 最大流量出現(xiàn)在快進(jìn)的時(shí)候（差動(dòng)連接） Q快= （3—3） 由于工作的時(shí)候都采用的是節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) Qp1 （3—4） 2） 最小流量 最小流量出現(xiàn)在工進(jìn)的時(shí)候 Q工= （3—5） 由于考慮到泄露及溢流閥的性能， Qp2 （3—6） 雙聯(lián)葉片泵的公稱流量分別為0.5（30L/Min）和0.2 30L/Min） 3.1.3液壓泵的選擇 則通過(guò)前面的計(jì)算，可以選取公稱壓力為6.3Mpa、公稱流量為0.5 和0.2的雙聯(lián)葉片泵 3.1.4電動(dòng)機(jī)的

30、計(jì)算與選擇 由于液壓泵采用的是雙聯(lián)葉片泵，查表可以知，葉片泵在公稱壓力下的總效率為η=0.75~0.9 可以取η=0.75 故驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)的功率為（最大功率點(diǎn)在快進(jìn)和快退階段） Pp= （3—7） = 可以由Pp=1633W以及所選的雙聯(lián)葉片泵的轉(zhuǎn)速來(lái)選取 選取的電動(dòng)機(jī)為：功率為2.2KW的異步電動(dòng)機(jī)，其型號(hào)為Y112M-6 2. 2元、輔件的選擇 3.2.1選擇閥的依據(jù) 選擇閥的主要依據(jù)是根據(jù)該閥在系統(tǒng)中工作的最大工作壓力和通過(guò)該閥的實(shí)際流量，同時(shí)還

31、要考慮到閥的動(dòng)作方式，安裝閥的固定方式，壓力損失數(shù)值、工作性能和工作壽命等條件來(lái)選取標(biāo)準(zhǔn)閥類的規(guī)格。 3.2.2選擇閥注意的問題 （1）應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，要求非標(biāo)準(zhǔn)元件盡量少用，不得已時(shí)，才自行設(shè)計(jì)制造專用 閥或者其他液壓元件。 （2）選擇溢流閥的時(shí)候，按照泵的最大流量來(lái)選取，使泵的全部流量能回油箱，選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速性能的要求。 （3）一般選擇控制閥的公稱流量略比管路系統(tǒng)實(shí)際通過(guò)的流量要大一些。必要時(shí)允許通過(guò)閥的流量超過(guò)公稱流量的20%。 （4）應(yīng)注意差動(dòng)液壓缸由于面積差形成不同的回油量對(duì)閥的影響。 3.2.3液壓系統(tǒng)中元件的

32、具體選擇 在考慮到液壓系統(tǒng)的閥選擇的依據(jù)和注意的問題的情況下，根據(jù)液壓泵的工作壓力和通過(guò)閥的實(shí)際流量來(lái)選取。同時(shí)考慮到所選取的閥最終安裝在集成塊上，則選取板式連接的閥。 1）壓力控制回路閥 a、 順序閥4 該閥用于控制機(jī)床在工進(jìn)時(shí)大流量泵的卸荷，故調(diào)定的壓力為被控液壓泵的壓力P=1.75Mpa，實(shí)際通過(guò)的流量是Q=30L/Min 則可以選取順序閥的型號(hào)為：XY—63B ，其性能參數(shù)如表3—2： 表3—2 順序閥XY—63B性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 閥徑 63 18 0.3~6.3 20

33、 b、 單向閥 該單向閥的作用可以防止液壓系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)發(fā)生反轉(zhuǎn)。閥通過(guò)的最大流量是Q=30 L/Min 則可以選取單向閥的型號(hào)為：I—63B，其性能參數(shù)如表3—3： 表3—3 單向閥I—63B的性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 壓力損失（MPa） 泄露 （ml/min） 閥徑 （mm） 63 12 6.3 0.2 0 22 c、 溢流閥 該溢流閥的作用是調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)的工作壓力，同時(shí)在負(fù)載過(guò)載的時(shí)候卸荷，保護(hù)系統(tǒng)。 而系統(tǒng)的額定壓力為6.3MPa，通過(guò)溢流閥的最大流量為Q=30L/Min

34、 可以選取溢流閥的型號(hào)為Y1—63B，其性能參數(shù)如表3—4： d、 表3—4 溢流閥Y1—63B性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 壓力 最大 最小 卸荷 63 18 6.3 6.3 0.1~0.3 0.1~0.5 2）方向回路閥 a、 電磁換向閥 由于在系統(tǒng)原理圖中可見，電磁換向閥的中位機(jī)能為 V 型，通過(guò)閥的最大流量為Q=30 L/Min。 則可以選取中位機(jī)能為V型的三位五通電磁換向閥，其型號(hào)為：35E—63BY，其性能參數(shù)如表3—5： 表3—5 電磁換向閥35E—63BY的性能參數(shù) 流量 （

35、L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa 壓力損失（MPa） 泄露 （ml/min） 換向時(shí)間 （s） 閥徑 （mm） 電壓 （V） 電流 （A） 63 12 6.3 0.2 0 2 22 25 1.05 b、 單向閥 該單向閥在電磁換向閥與液壓泵之間，通過(guò)該閥的流量同電磁換向閥一樣，為Q=30 L/Min。則可以選取單向閥的型號(hào)為：I—63B，其性能參數(shù)如表3—6： 表3—6 單向閥I—63B的性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 壓力損失（MPa） 泄露 （ml/m

36、in） 閥徑 （mm） 63 12 6.3 0.2 0 22 3）節(jié)流調(diào)速回路閥 a、單向行程換向閥 該閥主要完成快進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換，同時(shí)考慮到機(jī)床快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接時(shí)液壓缸的流量。 可以選取該閥的型號(hào)為：QCI—63B，其性能參數(shù)如表3—7： 表3—7 單向行程換向閥QCI—63B的性能參數(shù) 流量 （L/Min） 最小流量 （L/Min） 壓力 （MPa） 接口尺寸 （mm） 反向時(shí)壓力損失 （MPa） 63 0.05 6.3 18 0.3 b、壓力繼電器 可以通過(guò)壓力繼電器來(lái)控制機(jī)床工進(jìn)完畢

37、之后，順利的完成快退動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。 查手冊(cè)可以選取壓力繼電器的型號(hào)為：DP—63B，其性能參數(shù)如表3—8： 表3—8 壓力繼電器DP—63B的性能參數(shù) 調(diào)壓范圍 （MPa） 返回區(qū)間調(diào)整范圍（MPa） 精度 （MPa） 作用時(shí)間 （s） 接口尺寸 （mm） 配套開關(guān) 1~6.3 0.35~0.8 0.5 0.5 18 L5—11 交流3A—380V 4）工進(jìn)回油路液壓閥 a、順序閥 同壓力繼電器一起使機(jī)床完成由快進(jìn)向工進(jìn)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變。其調(diào)定的壓力為P=26.8+（5~8）105 Pa，實(shí)際通過(guò)的流量為Q=9.5 L/Min。

38、 則可以選取順序閥的型號(hào)為：XY—25B，其性能參數(shù)如表3—9： 表3—9 順序閥XY—63B的性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 閥徑 63 18 0.3~6.3 20 b、背壓閥 在工進(jìn)的回油油路上形成背壓，使機(jī)床在工進(jìn)時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，減緩沖擊。其 實(shí)際通過(guò)的流量為Q=9.5 L/Min。 可以選取背壓閥的型號(hào)為：B—10B，其性能參數(shù)如表3—10： 表3—10 背壓閥B—10B的性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 壓力損失（MPa） 泄露 （ml/m

39、in） 閥徑 （mm） 25 12 6.3 0.2~0.3 0 14 5）其他元件 a、單向閥 該閥是用來(lái)隔離快進(jìn)和工進(jìn)油路，其實(shí)際通過(guò)的流量為快進(jìn)時(shí)液壓缸回油 流量，為Q=9.5L/Min 可以選取該單向閥的型號(hào)為：I—63B，其性能參數(shù)如表3—11： 表3—11 單向閥I—63B的性能參數(shù) 流量 （L/Min） 接口尺寸 （mm） 壓力 （MPa） 壓力損失（MPa） 泄露 （ml/min） 閥徑 （mm） 63 12 6.3 0.2 0 22 b、液壓缸 查液壓手冊(cè)，可

40、知機(jī)床機(jī)械設(shè)備上廣泛采用的是輕型拉桿式液壓缸，可以根據(jù)工作壓力的不同，選擇不同的液壓缸。該型號(hào)液壓缸具有內(nèi)徑加工精度高，重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝形式多樣化、易于變換、低速性能好、具有穩(wěn)定緩沖等性能。 前面計(jì)算的液壓缸的參數(shù)： 液壓缸的內(nèi)徑D=110mm 活塞桿的直徑d=80mm 液壓缸的行程為L(zhǎng)=400mm 可以選取液壓缸的型號(hào)為： B—FD2110B—R—2000—A 第四章 液壓輔件的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型 4.1 液壓油箱的設(shè)計(jì) 4

41、.1.1 液壓油箱有效容積的確定 液壓油箱的作用是存儲(chǔ)液壓油，分離液壓油中的雜質(zhì)和空氣，同時(shí)還起到散熱的作用。通常按照壓力范圍來(lái)考慮。液壓油箱的有效容積V可概略的確定。 其經(jīng)驗(yàn)公式為： V= Qp （4-1） 式中 V—液壓油箱的有效容積 —經(jīng)驗(yàn)參數(shù) Qp—液壓泵額定流量 對(duì)于經(jīng)驗(yàn)參數(shù)： 在低壓系統(tǒng)中（P 2.5MPa）可?。? =2~4 在中壓系統(tǒng)中（P 6.3MPa）可取

42、： =5~7 在低壓系統(tǒng)中（P 6.3MPa）可取： =6~12 在本系統(tǒng)中，泵出口壓力為6.3MPa，屬于中壓系統(tǒng)。而且在本系統(tǒng)中，液壓油箱的大小并不會(huì)受到空間的限制，所以可以適當(dāng)?shù)丶哟笥拖溆行莘e。因此，選用=7，由此可以初步確定液壓油箱的有效容積為： V=7 42=295L （4-2） 液壓油箱的有效容積確定后，就要設(shè)計(jì)油箱外形

43、尺寸，一般尺寸比（長(zhǎng):寬:高）為1:1:1～1:2:3，在本設(shè)計(jì)中選擇油箱的長(zhǎng)寬高分別為900mm，600mm，450mm。 4.1.2 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 隔板：其作用是增長(zhǎng)液壓油流動(dòng)循環(huán)時(shí)間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離、隔離水和空氣，調(diào)整溫度，吸收液壓油的壓力以及防止液面的波動(dòng)。 2) 頂蓋及清洗孔：在液壓油箱頂蓋上裝設(shè)電動(dòng)機(jī)、閥組、空氣濾清器，必須十分牢固，它們的具體尺寸見圖紙2。而液壓油箱上的清洗孔，應(yīng)最大限度地易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個(gè)角落和取出箱內(nèi)的元件。 3) 雜質(zhì)和污油的排放：為便于排放污油，油箱底部應(yīng)做成傾斜箱底，并將油塞安放在最低處。 4) 液壓油箱的冷卻：為提高液

44、壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，應(yīng)使系統(tǒng)在適宜的溫度下工作。液壓油溫度一般希望保持在30o～50 o范圍內(nèi)，最高不超過(guò)60o。液壓油的冷卻可以采用冷卻器冷卻，同時(shí)油箱也能夠起到冷卻液壓油的作用。 5) 液壓油箱的起吊：對(duì)液壓油箱而言，從工廠的裝配到實(shí)際的安裝，需要進(jìn)行反復(fù)的裝卸，所以可以在油箱的側(cè)面設(shè)計(jì)四個(gè)吊勾。 4.1.3 油箱附件的選擇 1) 空氣濾清器的選用：由于所設(shè)計(jì)的油箱是開式的，液面與大氣相通，為減少油液的污染，因此在油箱蓋上設(shè)置空氣濾清器。根據(jù)油箱尺寸可以選用的產(chǎn)品型號(hào)為EF1—25，其技術(shù)規(guī)格見表4-1。 表4-1 EF1—25型空氣濾清器技術(shù)參數(shù)表 油過(guò)濾精度（μm） 空氣流

45、量 （L/min） 油過(guò)濾面積 （mm） 溫度適應(yīng)范圍（℃） 125 0.63 0.5 -10～100 2) 液位計(jì)的選用：液位計(jì)的主要作用是監(jiān)督和檢測(cè)液壓油的液面，故可選用常見的浮子式液位發(fā)訊裝置，型號(hào)為YWZ-150T。 4.2 液壓管路的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)中的管路按其不同的作用分為： 1） 主管路包括吸油管路、壓油管路和回油管路，用來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力能傳遞。 2） 泄油管路 將液壓元件的泄露油液導(dǎo)入油箱的管路。 3） 控制管路 用來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓元件的控制和調(diào)節(jié)以及與檢測(cè)儀表 4） 連接的管路。 在本設(shè)計(jì)中，對(duì)于管路設(shè)計(jì)只考慮對(duì)主管路和控制管路的設(shè)計(jì)。 4.2.1 液

46、壓主管路的設(shè)計(jì) 1.管道內(nèi)徑的確定 快進(jìn)和快退的時(shí)候，油管內(nèi)通油量最大，其實(shí)際流量Q=1.4（84L/Min）而查表可以知道快進(jìn)時(shí)油管內(nèi)允許的流速為v=5m/s 所以主壓力油管： = 取整得d=19mm 2.油管的壁厚 可以根據(jù)選用的管材和管內(nèi)徑查液壓傳動(dòng)手冊(cè)的有關(guān)表格得到管道的壁厚。 則可以選取主油管的壁厚是：=1.6mm 則可以選用2219 mm，10號(hào)冷拔無(wú)縫鋼。 4.2.2 液壓控制管路的設(shè)計(jì) 除了主油路的油管以外的其他油管，如進(jìn)油管、回油管、吸油管，可以按元件連接尺寸決定油管的尺寸。 根

47、據(jù)以上所述，可以確定液壓管路設(shè)計(jì)中各油管的參數(shù)見表4-2 管接頭選用卡套式管接頭，其規(guī)格按照油管的通徑來(lái)選取。 4.3 過(guò)濾器的選擇 過(guò)濾器在液壓系統(tǒng)中，濾除外部混入或者系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中內(nèi)部產(chǎn)生的液壓油紅的固體雜質(zhì)，使液壓油保持清潔，延長(zhǎng)液壓元件的使用壽命，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，過(guò)濾器的過(guò)濾精度用過(guò)濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示，一般可分為粗過(guò)濾器、普通過(guò)濾器、精過(guò)濾器以及特精過(guò)濾器四種。他們分別能濾掉的顆粒公稱尺寸可：100μm為粗過(guò)濾器，10～100μm為普通過(guò)濾器，5～10μm為精過(guò)濾器，1～5μm為特精過(guò)濾器。 表4-2 液壓管路油管及管接頭連接螺紋尺寸 油管位置 主壓油管 控制

48、油管 吸油管 回油管 類型 軟管 鋼管 鋼管 鋼管 內(nèi)徑 外徑 連接螺紋 濾油器的公稱流量一般均為實(shí)際流量的2倍，同時(shí)考慮到液壓系統(tǒng)的 額定壓力和出油口的直徑，此外機(jī)床液壓所需油液精度不是很高，故可以選取線隙式濾油器。 對(duì)于吸油過(guò)濾器，根據(jù)泵的最大流量Qp=42L/Min可以選擇XU—J系列過(guò)濾器； 對(duì)于回油過(guò)濾器，根據(jù)系統(tǒng)最大流量Qp=42L/Min 以及背壓閥選定壓力0.5 MPa可以選擇其型號(hào)為XU—A。 它們的技術(shù)參數(shù)見表4-3。 表4-3 過(guò)濾器技術(shù)參數(shù)表 安裝位置 型號(hào) 過(guò)濾精度（μm） 公

49、稱流量（l/min） 額定壓力（MPa） 吸油管 XU—J 100 63 6.3 回油管 XU—A 30 63 1.6 4.4 液壓工作介質(zhì)的選擇 液壓液的選擇包括液壓液品種以及粘度的選擇確定。根據(jù)上述要求以及本系統(tǒng)中對(duì)材料和油液工作溫度的要求，查表選用液壓油的牌號(hào)為 L-HL32，考慮到本系統(tǒng)中油液工作的最低溫度大概在15℃左右，查表得L-HL32液壓油在15℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度，油液密度為。 第五章液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 5.1液壓系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算 5.1.1 工作時(shí)進(jìn)油路壓力損失 由4.2節(jié)液壓管路設(shè)計(jì)可知，主壓油管內(nèi)徑，取主油管中油液流速，則管道雷諾數(shù)為：

50、 633 （5-1） 可見油液在壓油管道內(nèi)的流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)為： （5-2） 根據(jù)設(shè)計(jì)的液壓泵的出口到控制主油口的長(zhǎng)度大概可以取。進(jìn)油管路壓力損失為： （5-3） 5.1.2 工作時(shí)回油管壓力損失 由4.2節(jié)液壓管路設(shè)計(jì)可知，回油管路油管內(nèi)徑，取回油管油液運(yùn)動(dòng)速度，則管道雷諾數(shù)為： （5-4） 可見油液在壓油管道內(nèi)的流態(tài)也為層流，其沿程阻力系數(shù)為： （5-5） 而回油管路直接從油箱上面的集

51、成塊上接下來(lái)，長(zhǎng)度大概為，同樣也忽略其他損失，則回油管路的壓力損失為： （5-6） 5.1.3 泵出口處壓力驗(yàn)算 系統(tǒng)的損失除了存在沿程阻力損失以外，在閥、集成塊中還存在著局部損失，可以取油流通過(guò)集成塊、閥塊的壓力損失為0.5MPa。由上面的計(jì)算，泵出口壓力為： （5-7） 故泵出口壓力未超過(guò)預(yù)先設(shè)定的壓力，無(wú)須修改原設(shè)計(jì)。 5.2液壓系統(tǒng)升溫驗(yàn)算 機(jī)床的工作時(shí)間主要是工進(jìn)工況，為簡(jiǎn)化計(jì)算，主要來(lái)考慮工進(jìn)時(shí)候的發(fā)熱，按工進(jìn)工況來(lái)驗(yàn)算系統(tǒng)的升溫。 5.2.1液壓泵的輸入功率 工進(jìn)的時(shí)候，小流量泵的壓力=54.8MPa，流量Qp1=0.2，則小

52、功率泵的功率為： ——液壓泵的總效率 工進(jìn)的時(shí)候大功率泵卸荷，順序閥壓力損失，，則大流量泵的功率為： 則雙聯(lián)泵的總的輸入功率為： 5.2.2有效功率的計(jì)算 工進(jìn)的時(shí)候，液壓缸的負(fù)載F=33180N，可以取工進(jìn)的速度為v=0.6m/min， 則輸出的功率為： 5.2.3系統(tǒng)的發(fā)熱功率 整個(gè)系統(tǒng)總的發(fā)熱功率為： 5.2.4散熱面積的計(jì)算 由前面的計(jì)算，可以知道，油箱的容積 則可以近似的計(jì)算

53、散熱面積為： 5.2.5油液的溫升 對(duì)于鉆孔機(jī)床，可以采取風(fēng)冷的形式，取油箱的散熱系數(shù)為 則油箱的溫升為： 設(shè)夏天室溫為30 ，則 油溫為30+24.4=54.4 在允許的油溫（50~70）范圍內(nèi) 第六章 液壓動(dòng)力站和集成塊的設(shè)計(jì) 6.1液壓動(dòng)力站設(shè)計(jì) 6.1.1液壓泵的安裝方式 液壓泵裝置包括不同內(nèi)型的液壓泵、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以及連軸器等。其安裝的方式可以分為立式和臥式兩種。 1）立式安裝 將液壓泵和與之相連的油管放在油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)形式緊湊、美

54、觀，同時(shí)電動(dòng)機(jī)和液壓泵的同軸度能夠保證好，吸油的條件好，漏油可以直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。但是安裝和維修都不方便，散熱條件不好。 2）臥式安裝 液壓泵和管道都安裝在液壓油箱的外面，安裝和維修方便。但是有時(shí)候電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度不易保證。 在選擇電動(dòng)機(jī)的安裝方式的時(shí)候，考慮到本次設(shè)計(jì)的機(jī)床的功率不大，只有2.2KW，故完全可以采取立式的安裝方式，所選擇的電動(dòng)機(jī)的體積和重量都不是很大，放在油箱上可以使整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 6.1.2電動(dòng)機(jī)和液壓泵的連接方式 電動(dòng)機(jī)和液壓泵的連接方式可以分為法蘭式、支架式和支架法蘭式。 1）法蘭式 液壓泵安裝在法

55、蘭上，法蘭在與法蘭盤的電動(dòng)機(jī)相連，電動(dòng)機(jī)在與底座的液壓泵依靠法蘭盤上的止口來(lái)保證同軸度。這種結(jié)構(gòu)的裝拆都很方便。 2）支架式 液壓泵直接裝在支架的止口里，然后依靠支架的底面與底板相連，在與帶底座的電動(dòng)機(jī)相連，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于保證同軸度比較困難（電動(dòng)機(jī)與液壓泵的≦0.05mm）為了方式安裝誤差帶來(lái)的震動(dòng)，通常用帶有彈性的連軸器。 3）法蘭支架式 電動(dòng)機(jī)與液壓泵先以法蘭連接，法蘭在與支架相連接，最后在裝在地板上。它的最大的優(yōu)點(diǎn)是大底板不用加工，安裝方便，電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度靠法蘭盤上的止口來(lái)保證。 在前面選擇的電動(dòng)機(jī)的立式安裝方式以后，電動(dòng)機(jī)和液壓泵的連接同軸度能

56、夠的到較好的保證，況且液壓泵被放置在油箱的里面，這樣我們綜合考慮到這些因素，最終選擇電動(dòng)機(jī)和液壓泵的連接方式為法蘭式連接。 6.3液壓動(dòng)力站的總體機(jī)構(gòu) 液壓動(dòng)力站是由集成塊回路部分、電動(dòng)機(jī)與液壓泵的連接裝置和液壓油箱三大部分組成。其中集成塊回路部分是將系統(tǒng)中所用到的所有閥件集中到一個(gè)板式塊上，在和電動(dòng)機(jī)一樣，把底座安裝固定在液壓油箱蓋上，在由油管管接頭根據(jù)油路的需要加以相連。 在選擇定位集成塊裝置和電動(dòng)機(jī)與液壓泵連接裝置的時(shí)候，盡量做到安裝后，整體的結(jié)構(gòu)緊湊，油管管路連接方便，但是同時(shí)還要考慮到電動(dòng)機(jī)是選擇的是立式的安裝方式，液壓泵放入油箱里面以后不會(huì)與油箱里面的隔板相碰。同時(shí)本次

57、設(shè)計(jì)所選擇的液壓泵是雙聯(lián)葉片泵，而泵的吸油口就在油箱的里面，所以最后在油箱上面有兩個(gè)出油口和一個(gè)回油口，沒有吸油口，出油口和吸油口的連接都是用卡套式連接頭來(lái)連接。 6.2集成塊的設(shè)計(jì) 6.2.1 液壓集成回路設(shè)計(jì) 1) 可以把回路劃分為若干單元回路，每個(gè)單元回路一般由三個(gè)液壓元件組成，采用通用的壓力油路P和回油路T，這樣的單元回路稱液壓?jiǎn)卧苫芈贰ＴO(shè)計(jì)液壓?jiǎn)卧苫芈窌r(shí)，優(yōu)先選用通用液壓?jiǎn)卧苫芈罚幻鏈p少集成塊設(shè)計(jì)的工作量，提高通用性。 2) 把各液壓?jiǎn)卧苫芈愤B接起來(lái)組成液壓集成回路。一個(gè)完整的液壓集成回路由底板、供油回路、壓力控制回路、方向回路、調(diào)速回路、頂蓋及測(cè)壓回路等單

58、元液壓集成回路組成。液壓集成回路設(shè)計(jì)完后，應(yīng)該同系統(tǒng)的工作原理相同。 6.2.2集成塊零件圖的繪制 集成塊的六個(gè)面都是加工面，其中有5個(gè)側(cè)面要安裝液壓元件，一個(gè)側(cè)面引出管道。塊內(nèi)孔道縱橫交錯(cuò)，層次多，需要多個(gè)視圖或幾個(gè)個(gè)剖視圖才能表示清楚?？紫档奈恢镁缺容^高，因此尺寸，公差及表面粗糙度均應(yīng)標(biāo)注清楚，技術(shù)要求也要予以說(shuō)明。集成塊的視圖比較復(fù)雜，視圖應(yīng)盡可能少用虛線表示。集成塊設(shè)計(jì)圖紙見圖紙4。 本次設(shè)計(jì)的集成塊在按照集成塊的設(shè)計(jì)步驟來(lái)設(shè)計(jì)，成回路由底板、在壓力控制回路的調(diào)定系統(tǒng)壓力的溢流閥、控制小壓力大流量泵的順序閥和單向閥組成一個(gè)液壓?jiǎn)卧苫芈?，同樣，在方向回路和調(diào)速回路上的電磁換向

59、閥、單向閥、單向調(diào)速閥以及壓力繼電器組成一個(gè)液壓?jiǎn)卧苫芈贰㈨斏w及測(cè)壓回路，最后就是在工進(jìn)的回油路上順序閥、背壓閥以及單向閥也組成一個(gè)。這三個(gè)液壓?jiǎn)卧苫芈泛偷装濉⑸w頂共同組成一個(gè)完整的集成閥塊。值得注意是，由于液壓泵是雙聯(lián)葉片泵，所以相應(yīng)的，底板上面應(yīng)該有兩個(gè)壓力油口，此外在加上一個(gè)通向油箱的回油口。 第七章 液壓系統(tǒng)的電氣控制設(shè)計(jì) 7.1液壓系統(tǒng)的電氣控制 7.1.1控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的電路 電動(dòng)機(jī)的電氣控制回路是由電動(dòng)機(jī)的連接電路和簡(jiǎn)單的點(diǎn)動(dòng)控制回路組成。在本次設(shè)計(jì)的鉆孔機(jī)床系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)只需要完成比較簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)液壓泵的工作，如電氣原理圖。因而，在點(diǎn)動(dòng)控制回路中，當(dāng)按下電動(dòng)機(jī)的啟

60、動(dòng)按鈕SB1，繼電器KM得電，控制常開觸電KM閉合，從而控制電動(dòng)機(jī)的主電路的接觸器閉合，使得電動(dòng)機(jī)通電啟動(dòng)起來(lái)。電路中的熱繼電器FR起保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用，當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過(guò)大時(shí)，繼電器會(huì)自動(dòng)切斷控制線路，電動(dòng)機(jī)停止，以達(dá)到過(guò)熱保護(hù)的作用。而電動(dòng)機(jī)的停止可以在啟動(dòng)回路之前另外加上一個(gè)停止開關(guān)，按下停止開關(guān)，整個(gè)控制電路斷電，電動(dòng)機(jī)停止。 7.1.2 鉆孔機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的控制 剛開始的時(shí)候，動(dòng)力滑臺(tái)在原位，壓著限位開關(guān)ST2，即ST2閉合，則繼電器KM1得電，其常開觸電閉合。當(dāng)按下鉆床的啟動(dòng)按鈕SB2后，則繼電器KM2得電，常開觸電KM2閉合，電磁鐵1YA得電，即液壓系統(tǒng)中電磁換向閥左位得電，形成差動(dòng)

61、回路，液壓系統(tǒng)控制滑臺(tái)快進(jìn)。 動(dòng)力滑臺(tái)的工進(jìn)由單向行程換向閥完成。 當(dāng)工進(jìn)到頭時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)碰到限位開關(guān)2ST， 動(dòng)力滑臺(tái)停止工進(jìn).同時(shí)控制壓力繼電器接通，壓力繼電器接通后控制延時(shí)繼電器KT得電，停留的時(shí)間（可調(diào)）到時(shí)后，得電延時(shí)動(dòng)合開關(guān)KT閉合，控制繼電器KM3得電，常開觸電閉合，同時(shí)常閉觸電斷開，控制KM2斷電，則1YA失電，2YA得電，液壓系統(tǒng)中電磁換向閥由左工位換到右工位，系統(tǒng)的壓力下降，回路中的流量增大，動(dòng)力滑頭實(shí)現(xiàn)快退。 當(dāng)動(dòng)力滑頭快退回到原位的時(shí)候，壓下原位的限位開關(guān)ST2，ST2閉合以后，時(shí)間繼電器KM1得電，常開觸電KM1斷開，KM3失電，使2YA也失電，這個(gè)時(shí)候電磁換向

62、閥回到中位，液壓缸兩腔封閉，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，液壓泵處在卸荷的狀態(tài)。 7.2PLC控制 實(shí)踐表明，可編程序控制器PLC具有很高的可行性、通用性和非常非?？陀^的發(fā)展前景。 7.2.1優(yōu)點(diǎn) (1）可靠性高 PLC的平均元故障運(yùn)行時(shí)間一般可達(dá)35萬(wàn)小時(shí)，PLC的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在工業(yè)環(huán)境下可靠運(yùn)行，這是PLC受到廣泛應(yīng)用的原困之一。PLC采用下面措施保證高可靠性：良好的綜合設(shè)計(jì)，選用優(yōu)質(zhì)元件，采用隔離、濾波、屏蔽等抗干擾技術(shù)，采用先進(jìn)的電源技術(shù)，采用監(jiān)控技術(shù)和故障診斷技術(shù)，制造工藝良好。 （2）使用和維護(hù)方便，通用性好

63、 PLC屬通用型榨制器，有不同檔次的機(jī)型和不同的模塊可供選擇，可根據(jù)實(shí)際情況任意配置，安裝方便、對(duì)不同的用戶程序硬件變動(dòng)達(dá)最小。編程方法筒早易學(xué)，非專業(yè)人員也能夠很快學(xué)會(huì)使用。PLC自診斷功能，模塊化結(jié)構(gòu)，為故障查找與維修提供了方便。 （3）性能價(jià)格比高回 7.2.2PLC的功能 （1）開關(guān)量邏輯控制 PLC機(jī)最基本的功能是邏輯運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)等功能凋來(lái)進(jìn)行邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制。很多機(jī)床控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制都屬于這一類。 （2）模擬量控制功能。 （3）監(jiān)控功能

64、 PLC能在線濫測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，這對(duì)PLC的程序設(shè)計(jì)及調(diào)試有很大幫助。 7.2.3選用PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu) PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等效為一個(gè)繼電器系統(tǒng)，它是由軟件來(lái)控制的，用戶可以通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的邏輯控制功能。 本次設(shè)計(jì)所選用的PLC的型號(hào)為F—40M的PLC，它的結(jié)構(gòu)中，I/O口有40到80個(gè)點(diǎn)，內(nèi)存890B，內(nèi)部繼電器192個(gè)，時(shí)間/記數(shù)器32個(gè)，屬于低檔型號(hào)的PLC。 圖5中相應(yīng)的內(nèi)部繼電器及地址編號(hào)如表7—1： 表7—1 F—40內(nèi)部等效繼電器及地址編號(hào) 等效繼電器 基本單元 地址號(hào) 數(shù)目 輸入繼電器 X 401～406 6 輸出繼電器 Y 430～

65、432 3 時(shí)間繼電器 T 450 1 第八章 工作總結(jié)和展望 8.1工作總結(jié) 為期半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在這大學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期所進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以算是我們對(duì)整個(gè)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)的一次總的演習(xí)。從開始設(shè)計(jì)到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)的結(jié)束，我們對(duì)設(shè)計(jì)不斷的有著新的認(rèn)識(shí)。同以前我們做的課程設(shè)計(jì)相比較，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)更為細(xì)致，對(duì)我們所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了綜合的考核，也讓我們對(duì)設(shè)計(jì)有了更深層次的認(rèn)識(shí)。 總體來(lái)說(shuō)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們完成畢業(yè)設(shè)計(jì)不是一帆風(fēng)順的。 無(wú)論從開始的計(jì)算選型還是到后來(lái)的圖紙的繪制，都是不斷的出現(xiàn)問題，然后通過(guò)自己思考，同學(xué)的幫助，老師

66、的指導(dǎo)，逐一解決的，有許多自身存在的問題也都漸漸的暴漏出來(lái)了，比如說(shuō)專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)，設(shè)計(jì)方法和意識(shí)不到位，以及經(jīng)驗(yàn)方面較為匱乏等等。不過(guò)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們從中也受益匪淺。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更深的了解，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有了一定的了解和掌握，我們的設(shè)計(jì)思維方法和模式也得到了一定的鍛煉。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一們綜合性、專業(yè)性比較強(qiáng)的課題設(shè)計(jì)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，提高了我們的實(shí)際動(dòng)手能力，同時(shí)通過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷出現(xiàn)的問題，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中逐一解決。從發(fā)現(xiàn)問題，到思考問題，到最后的解決問題，這種處理問題的思維方式在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中都得到了體現(xiàn)，同時(shí)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，它為我們以后步入社會(huì)，走上工作崗位，提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。此外，從設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們也明白了，設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn) 某些問題，無(wú)論自己怎樣冥思苦想，都得不到解決，當(dāng)同其他同學(xué)討論以后，聽取同學(xué)的建議時(shí)，為自己解決問題提供了另外一條新的思路，所以相互協(xié)作也很有必要的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方面，從開始的計(jì)算確定系統(tǒng)的參數(shù)，在選擇壓力的時(shí)候，往往要按照老師或者從參考資料上提供的信息來(lái)選取；到后來(lái)元件的選取，則要考慮到由計(jì)算出的系統(tǒng)參數(shù)