臥式單面鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)含15張CAD圖

臥式單面鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)含15張CAD圖,臥式,單面,兩用,組合,機(jī)床,液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì),15,cad 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書 題 目 臥式單面鉆鏜兩用 機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)老師 2016年 3 月 25 日 設(shè)計(jì)題目 臥式單面鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一．課題目的、意義及相關(guān)研究動(dòng)態(tài)： 與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的液壓產(chǎn)品盡管產(chǎn)值產(chǎn)量不低，但高端產(chǎn)品幾乎由國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)。 我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)是液壓元件的大用戶，但工程機(jī)械中的高壓大流量柱塞泵和馬達(dá)主要依靠進(jìn)口，由于國(guó)外企業(yè)配額制度優(yōu)先歐美等原因，液壓元件的交貨期最長(zhǎng)達(dá)一年半，如此交貨期嚴(yán)重制約我國(guó)工程機(jī)械的發(fā)展。 還有許多國(guó)外高端的液壓元件屬于軍事、航空航天等安全領(lǐng)域我國(guó)無法獲得。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)液壓行業(yè)存在閥體和泵體鑄造能力差、元器件材質(zhì)性能差、加工精度和穩(wěn)定性差、熱處理工藝差等問題，我國(guó)液壓行業(yè)在技術(shù)上與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距甚遠(yuǎn)，而且這一差距有增大的趨勢(shì)。因此我們應(yīng)該有危機(jī)感，通過技術(shù)創(chuàng)新趕超德國(guó)、美國(guó)、日本等液壓先進(jìn)國(guó)家。 研究液壓行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的目的就是根據(jù)我國(guó)液壓行業(yè)的自身特點(diǎn)，應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新理論和原理，尋求我國(guó)液壓行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新策略和措施，從而推動(dòng)我國(guó)液壓行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展，設(shè)計(jì)和制造出高端液壓元件、液壓附件和液壓系統(tǒng)，更好地為主機(jī)服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)從液壓大國(guó)到液壓強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變 由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果，如自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、磨擦磨損技術(shù)、可靠性技術(shù)及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來的要求。綜合國(guó)內(nèi)外專家的意見，其主要的發(fā)展趨勢(shì)將集中在以下幾個(gè)方面： 1． 減少能耗,充分利用能量 液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個(gè)問題： 2．主動(dòng)維護(hù) 液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡(jiǎn)單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測(cè)，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時(shí)，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。 要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)必須要加強(qiáng)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當(dāng)前，憑有經(jīng)驗(yàn)的維修技術(shù)人員的感宮和經(jīng)驗(yàn)，通過看、聽、觸、測(cè)等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識(shí),建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識(shí)庫(kù)，并利用計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識(shí)庫(kù)中知識(shí)，用推理機(jī)中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預(yù)防措施。 另外，還應(yīng)開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自潤(rùn)滑、自校正，在故障發(fā)生之前，進(jìn)市補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。 3．機(jī)電一體化 電子技術(shù)和液壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差等缺點(diǎn)。 二．本課題任務(wù) 1）對(duì)臥式單面鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 2）液壓缸的設(shè)計(jì)。 課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處： 主要參數(shù)： 臥式單面鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成工件的加進(jìn)——工作臺(tái)快進(jìn)——工作臺(tái)工進(jìn)——工作臺(tái)快退——工件松開。機(jī)床的快進(jìn)速度為6m/s，機(jī)床快進(jìn)速度與快退速度一樣。工進(jìn)要求是：速度在80~~1200mm/s,最大行程為50mm，其中工進(jìn)行程為200mm，最大切削力為20000N，遠(yuǎn)動(dòng)部件自重24000N，采用平面導(dǎo)軌，夾緊缸的行程為25mm,夾緊力為28000N，夾緊時(shí)間為1s的液壓系統(tǒng)。 主要內(nèi)容： 1.方向控制閥 換向閥：利用閥芯和閥體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，來變換油液流動(dòng)的方向，以實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的直線往復(fù)或正反轉(zhuǎn)，也可利用換向閥來接通或關(guān)閉油路，在此，液壓系統(tǒng)中換向閥的使用較多，以下對(duì)每個(gè)換向閥的作用有詳細(xì)說明： （1） 常開式行程閥3：該閥是控制由變量泵出來的油液是否會(huì)流入工件夾緊回路。當(dāng)工件夾緊后，行程閥上位工作， 由變量泵出來的油液不會(huì)流入工件夾緊回去；當(dāng)工件加工完成后，需要松開工件時(shí)，此閥下位工作，油液將流入工件夾緊回路。 （2）兩位四通電磁換向閥5：該閥是控制工件夾緊和松開時(shí)油液的去向。當(dāng)工件處于夾緊狀態(tài)時(shí)，此閥右位工作，油液進(jìn)入液壓缸9下腔，實(shí)現(xiàn)工件夾緊；當(dāng)工件加工完成需要松開時(shí)，此閥左位工作，油液進(jìn)入液壓缸9上腔，與此同時(shí)，液壓缸下腔的油液經(jīng)過此閥左位流入油箱，從而實(shí)現(xiàn)工件松開。 （3）常閉行程閥6：該閥是控制液壓缸9下腔（即工件松開）是否流回油箱。當(dāng)工件加工完成后需要松開的時(shí)候，此閥下位工作，液壓缸9下腔的油液經(jīng)過此閥下位流入油箱。 （4）三圍四通電磁換向閥14：該閥是控制工作臺(tái)的動(dòng)向。當(dāng)工作臺(tái)工進(jìn)時(shí)，此閥左位工作，油液經(jīng)過此閥左位流入液壓缸10左腔，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)工進(jìn)；當(dāng)工作臺(tái)快退時(shí)，此閥右位工作，油液經(jīng)過此閥右位流入液壓缸10右腔，此時(shí)，液壓缸10左腔油液經(jīng)過此閥流入油箱，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)快退。 （5）二位三通電磁換向閥11：該閥是控制工作臺(tái)是否快進(jìn)（即是否實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接）。當(dāng)此閥右位工作時(shí)，液壓缸10右腔的油經(jīng)過此閥右位流入液壓缸10左腔，與此同時(shí)，液壓泵出來的油流入液壓缸10左腔，形成差動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)的快進(jìn)。 （6）常閉式行程閥12：該閥控制液壓缸10右腔的油是否流入油箱。此閥處于右位時(shí)，液壓缸10右腔的油經(jīng)過此閥右位流入油箱。 2.流量控制閥 調(diào)速閥： 由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。它在節(jié)流閥節(jié)流原理的基礎(chǔ)上，又在閥門內(nèi)部結(jié)構(gòu)上增設(shè)了一套壓力補(bǔ)償裝置，改善節(jié)流后壓力損失大的現(xiàn)象，使節(jié)流后流體的壓力基本上等同于節(jié)流前的壓力，同時(shí)減少流體的發(fā)熱。 （1） 調(diào)速閥7、13：此閥通過改變閥芯的位置從而改變其橫截面積，改變油液的流速。保證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3. 繼電器：在工件夾緊過程中當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力升高到一定數(shù)值時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，控制工作臺(tái)這條液壓回路中的三位四通換向閥和兩位三通換向閥，從而使工件夾緊后實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)快——工進(jìn)——快退及加工完成后工件的松開，實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作或起安全保護(hù)作用。 4. 單向變量液壓泵：液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，其作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的一種液壓元件，是泵的一種。 5. 油箱： （1）貯存供系統(tǒng)循環(huán)所需的油液。 　 （2）散發(fā)系統(tǒng)工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量。 　 （3）釋放混在油液中的氣體。 　 （4）為系統(tǒng)中元件的安裝提供位置。 　 （5）油箱應(yīng)該及時(shí)除去油液中沉淀的污物，在油箱中的油液必須使符合液壓系統(tǒng)清潔度要求的油液。 　 6.濾油器：對(duì)液壓油進(jìn)行過濾，控制油的潔凈程度。 研究方法、設(shè)計(jì)方案： 1． 研究方法 液壓系統(tǒng)的是設(shè)計(jì)步驟： 1. 分析液壓系統(tǒng)的工況 2. 確定液壓泵原理圖 3. 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選擇液壓元件 4. 對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算 5. 繪制正式工作圖和編制技術(shù)文件 2. 設(shè)計(jì)方案 圖1臥式單面鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖 1.濾油器 2.液壓泵 3.行程閥 4.液壓表開關(guān) 5.電磁換向閥 6.電磁換向閥 7.調(diào)速閥 8.壓力繼電器 9.液壓缸 10.液壓缸 11.電磁換向閥 12.調(diào)速閥 13.行程閥 14.電磁換向閥 1.工件夾緊 按下啟動(dòng)按鈕，變量泵2啟動(dòng)，此時(shí)系統(tǒng)中所有電磁鐵均處于失電狀態(tài)，工件處于夾緊中，到壓力繼電器5調(diào)電壓力，壓力繼電器5發(fā)出信號(hào)，行程閥3換位。在工件加工完成后，繼電器發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵1YA通電，工件松開。此時(shí)，液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路：變量泵2——行程閥3（下位）——二位四通電磁換向閥5（右位）——調(diào)速閥7——缸9（下腔） 2.工作臺(tái)快進(jìn) 工件夾緊后，到壓力繼電器5調(diào)電壓力，壓力繼電器5發(fā)出信號(hào)，使2YA和4YA同時(shí)得電，右邊回路壓力升高，液壓缸10右端通過二位三通電磁換向閥右端和液壓缸10左端，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)液壓缸10快速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，液壓系 統(tǒng)中油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路：變量泵2——三位四通電磁換向閥5（右位）——液壓缸10（左腔）與此同時(shí)，液壓缸10（右腔）——二位三通電磁換向閥11（右位）——液壓缸10（左腔） 3.工作臺(tái)工進(jìn) 工作臺(tái)快進(jìn)到預(yù)留位置，觸動(dòng)1QS，使4YA得電，液壓缸10右端通過二位三通電磁換向閥右端直接到液壓缸14的左腔。此時(shí)，液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路：變量泵2——三位四通電磁換向閥14（左端）——液壓缸14（左腔）。 4.工作臺(tái)快退 工作臺(tái)工進(jìn)到終點(diǎn)時(shí)，觸動(dòng)3QS，使2YA得電，行程閥13右位工作，切斷液壓缸10左端進(jìn)油回路，油液進(jìn)入液壓缸10右端，此時(shí)，液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路：變量泵2——三位四通電磁換向閥14（右端）——行程閥13（右位）——二位三通電磁換向閥11（左端）——液壓缸14（右腔）。 回油路：液壓缸14（左腔）——三位四通電磁換向閥14（右端）——油箱。 5.工件松開 工作臺(tái)快退到終點(diǎn)時(shí)，觸動(dòng)2QS，使4YA得電，行程閥6下位工作，缸9下腔油液經(jīng)過二位四通電磁換向閥回到郵箱，實(shí)現(xiàn)工件松開此時(shí)，液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)情況為： 回油路：缸9（下腔）——二位二通電磁換向閥6（下位）——二位四通電磁換向閥5（左位）——郵箱。 完成期限和預(yù)期進(jìn)度： (1）畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研階段：（第1~2周）：課題調(diào)研及文獻(xiàn)檢索、完成英文翻譯。 （2）畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告階段：（第3～4周）：完成開題報(bào)告。 （3）畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段：（第5～12周）： ①完成系統(tǒng)的總體規(guī)劃。（第5～6周） ②繪制其液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙一套、液壓缸的設(shè)計(jì)（包括零件圖和裝配圖）。并畫出原理圖。（第7～10周） ③完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫工作。（第11～12周） （4）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：（第13～15周） 主要參考資料： [1]A.Broader,A.M.Frieze,E.Shamir,and E.Upfa,Hydraulic Cutter Suction Dreger, in Random Structures & Algorithms5(2000） [2]楊永剛，等.一種新型起落架拆裝車液壓控制回路設(shè)計(jì)[J].中國(guó)民航大學(xué)，2013（01）：51—53 [3]楊華勇，等.水液壓技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].浙江大學(xué)流體與機(jī)電系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2013（02）：1—6 [4]趙階林.電子液壓技術(shù)與工程機(jī)械智能化[J].臨沂大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心，2012（09）：71—72 [5]江灝源.液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].昆明理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，2013（09）：33—34 [6]趙振江.一種新型的液控自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].泰州師范高等?？茖W(xué)校機(jī)電工程學(xué)院，2012（09）：33—34 [7]李楷模，等.液壓千斤頂?shù)募夹g(shù)改良[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2011（05）：68—70 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