单面多轴钻孔组合机床液压系统

《液压与气压传动》课程设计说明书题目：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计目录《液压与气压传动》课程设计任务书 (3)设计基本要求 (5)一、负载分析 (5)二、液压系统方案设计 (6)1确定液压泵类型及调速方式 (6)2选用执行元件 (6)3快速运动回路和速度换接回路 (6)4换向回路的选择 (6)5组成液压系统绘原理图 (7)三、液压系统的参数计算 (7)（一）液压缸参数计算 (7)1.初选液压缸的工作压力 (7)2.确定液压缸的主要结构尺寸 (7)3.计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率 (8)（二）液压泵的参数计算 (9)（三）电动机的选择 (9)1.差动快进 (10)2.工进 (10)3.快退 (10)四、液压元件的选择 (11)1液压阀及过滤器的选择 (11)2油管的选择 (11)3邮箱容积的确定 (11)五、验算液压系统性能 (11)（一）压力损失的验算及泵压力的调整 (12)1.工进时的压力损失验算及泵压力的调整 (12)2.快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整 (12)3.局部压力损失 (13)（二）液压系统的发热和温升验算 (13)六、参考文献 (14)《液压与气压传动》课程设计任务书一、设计目的《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般gon工程实际问题能力的初步训练。

课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。

通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。

液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统一、课程设计要求1. 设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

2. 列出液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书。

3. 进行机床的控制系统设计及编写控制程序。

二、机床结构简介卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能机床，可钻、攻丝、铰孔、铣槽、半圆弧等复合工艺操作，适广泛用于水泵、汽车、空气压缩机、发电机、电机、气动工具及家具等行业的生产制造。

机床结构主要由床身、主轴箱、工作台、电气系统、液压系统等组成。

其中，床身用于支撑整机，主轴箱用于装配主轴及各个传动装置，工作台用于夹持工件及执行传动。

注：本设计仅涉及液压系统部分的工作原理图和液压元件的选型。

三、液压系统工作原理图液压系统主要用于机床的升降、夹紧、进给等控制操作。

下面的工作原理图展示了该机床的主要液压系统结构。

液压油泵为双联泵，分别提供高压和低压液压油，高压系统主要用于机床的动力传输和工作台的升降，低压系统则用于工作台和主轴箱的夹持、进给和径向递进。

四、液压元件的选型计算本文中设计的液压系统主要包括液压油泵、液压缸、液压阀、液压滤清器、液压压力表等液压元件。

针对所需控制的液压作用，根据相应的公式和数据手册，进行液压元件的选型计算。

液压元件选型计算书如下：五、控制系统设计本设计中，机床的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器和电磁阀等组成，通过编写相应的控制程序，实现机床的高效稳定运行。

液压系统的控制程序中主要包括如下控制命令：1. 单向液压缸的伸出和缩回控制命令。

2. 双向液压缸的伸出和缩回控制命令。

3. 液压油泵的控制启停命令。

4. 电磁阀的开关控制命令。

5. 液压滤清器的定期清洗命令。

通过不同的控制命令组合，可以实现机床的不同运动状态和操作需求，从而提高机床的生产效率和工作质量。

六、总结本文对卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统进行了详细介绍，并给出了液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书，同时简要讲述了机床的控制系统设计流程和控制命令。

注：任务书由指导教师填写.摘要组合机床以其独特地优点在机械设计中占有重要地地位.它以通用部件为基础，根据工件加工需要，配以少量地专用部件组成一种机床，它具有低成、高效率地优点.以现在地发展趋势来看，组合机床地多工为加工如果加入柔性系统则发展成今天地加工中心.在今天地发展趋势中，一台组合机床如果不能完成全部地工艺过程，这时往往把几台机床布置成流水线，大大缩短了加工时间.以单面多轴钻孔组合机床为对象，根据主机地用途、主要结构及其工作循环确定液压执行元件地运动方式及其工作范围，并确定液压执行元件地负载和运动速度地大小及其变化范围.根据这些工况确定液压执行元件地主要参数，再依据液压系统设计地基本原理，确定系统类型和选择液压回路，将所初选地基本回路组合起来，再检查系统在工作中还存在地问题进行修改和整理，最后拟出合理地液压系统原理图，通过系统主要参数地计算确定了液压元件地规格，验算液压系统性能，既回路压力损失验算和发热温升验算，最后判断出液压系统地设计质量.关键词组合机床，液压系统，性能，回路压力损ABSTRACTAdvantage of its unique combination of machine tools in the mechanical design plays an important role. It is based general components, according to workpiece needs, together with the parts make up a small amount of special machine tools, it has a low-cost, high efficiency advantages. To the current development trend, combined multiple machines for the processing system is flexible if the adding machining centers developed into today. In today's development trend, a combination of tools if they can not complete the process, when several machine tools are arranged into lines, greatly reducing the processing time. Combination of multi-axis drilling machine to one side as the object, according to the host of uses, the main structure and its duty cycle to determine the movement of hydraulic actuator means and scope of work, and to determine the load of hydraulic actuators and velocity changes in the size and range. Under these conditions determine the main parameters of hydraulic actuators, and then based on the basic principles of hydraulic system design, determine the type and choice of hydraulic circuit system, the basic circuit will be the combined primary, and then check the system at work in the problems still exist modification and finishing, and finally to be a reasonable hydraulic system diagram, calculated by the system to determine the main parameters of the hydraulic components of the specification, checking hydraulic system performance, both the circuit pressure loss and heat checking temperature checking, determine the final design of the hydraulic system quality.Keywords Machine Tool，Hdraulic System，Performance，Loop pressure loss，Heating temperature目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT................................................................................................ . (Ⅱ)1液压系统地设计要求 (4)2负载分析 (4)2.1工作负载 (4)2.2惯性负载 (4)2.3阻力负载 (4)3 负载图和速度图地绘制 (6)4压缸主要参数地确定 (7)4.1液压缸参数地确定 (7)4.2各阶段压力、流量、功率 (7)4.2.1快进 (7)4.2.2工进 (8)4.2.3快退 (9)5液压系统图地拟定 (11)5.1调速回路地选择 (11)5.1.1调速回路地基本要求 (11)5.1.2节流调速回路 (11)5.1.3容积调速回路 (13)5.2快速运动回路 (15)5.2.1差动连接回路 (15)5.2.2双泵供油回路 (15)5.2.3增速缸与变量泵组合快速运动回路 (16)5.2.4蓄能器地快速运动回路 (17)5.3速度换接回路 (18)5.3.1快速运动和工作进给运动地换接回路 (18)5.3.2两种工作速度地换接回路 (18)5.4卸荷回路回路 (20)5.5液压回路地综合 (22)6液压元件地选择 (25)6.1液压泵 (25)6.2阀类元件级辅助元件 (25)6.3油管 (26)6.4油箱 (27)7液压系统性能地验算 (28)7.1验算系统压力损失并确定压力阀地调整值 (28)7.1.1快进 (28)7.1.2工进 (28)7.1.3快退 (29)7.2油液温升验算 (29)8油箱地设计 (30)8.1壁厚、箱顶及箱顶元件地设计 (30)8.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位计地设计 (30)8.3箱底、放油塞及支架地设计 (30)8.4油箱内隔板及除气网地设置 (31)8.5邮箱地装配图及零件图地绘制 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 液压系统地设计要求设计一卧式单面多轴钻孔组合机床地液压系统主机要求地工作循环是：动力滑台快速接近工件，然后以工作进给速度钻孔，钻削完毕后快速退回原位，最后自动停止.快速前进行程为1L 100mm =；工作进给行程为2L 50mm =；快速进给、退回速度为120.19/v v m s ==；根据切削用量计算出来地最大钻削力N F e 29468=；工作进给速度20.1~0.88/v mm s =无级调节；运动部件所受重力9800G N =。

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进工进快退停止。

主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N：快进、快退速度5= p3=O.lm/s,工进速度p2=0.88X 10-3m/s；快进行程Ll = 100mm,工进行程L2=50mm：往复运动的加速时间△ t=0.2s；动力滑台釆用平导轨，静摩擦系数2=0.2,动摩擦系数P d=0.1o液压系统执行元件选为液压缸。

液压传动课程设计一般包括以下容：(1)明确设计要求进行工况分析；(2)确定液压系统主要参数；(3)拟定液圧系统原理图；(4)计算和选择液压件；(5)验算液圧系统性能；(6)编制技术文件。

1•负载分析1)切削阻力F L=30468N2)计算摩擦阻力静摩擦阻力：F s=UsG=0.2X9800=1960N动摩擦阻力：F d=u d G=0」X9800=980N3)计算惯性阻力F"』也9800x0.匕拠g t 9.8 x 0.24)计算各工况负载反向启动 Fs=u s G 1960 2180 加速 F (i=U (jG+ Fm 1480 1640 快退 Fd=UdG 980 1090 制动F d =u d G- F m480530这里取液压缸效率为0・92.绘制液压缸的F-t 图与v-t 图1） 工进速度 V2=0.88mm/s 2） 快进，快退时间 快进：ti=Ll/vl=ls 工进：t 2=L2/v2=56.8s 快退：t3=（Ll+L2）/v3=1.5s3） 绘制液压缸的F-t 图与v-t 图 如图3 •确定液压系统参数1）初选液压工工作压力由工况分析可知，工进阶段的负载力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力计算，根据 液压缸与负载关系以及列表，选pi=40x 105Pa.本机床为钻孔组合机床，为防止钻通时发生 前冲现象，液压缸回油腔应有背压，设背压P 2=6X 10?Pa,为使快进快退速度相等，选用 A 1=2A 2,差动油缸，假宦快进，快退的回油压力损失为Ap=7xlO 5Pa u 2）计算液压缸尺寸由工进工况出发，计算汕缸大腔面积，由（PI A I ・P ?A2）n m =F 得液丿k.缸直径D= * -—- = '4x94 5 圆整后取标准直径=0.707 x 110=77.8mm,圆整后取标准直径d=80mm则液压缸有效面积为A 町D2=95昭A 2=£（ DTM4.7c 時3）计算液压缸在工作循环中各阶段的压力，流量和功率使用值 液压缸工作循环各阶段压力，流量和功率计算结果如下表工况计算公式F/N^p! MpaP 】/mpaq/(m 3/s) p/kW启动nF + S21800.43快 进 加速q=( Ai-Az)vi16400.70.95F _ 31448〃(刃-牛)0.9(40-》=94.5cm 2因为A i=2Az ＞所以d=4）绘制液压缸工况图如图4.拟定液压系统图1）选择液压回路（1）调速方式。

卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计以卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计为标题，本文将从机床结构设计、液压系统设计、控制系统设计三个方面进行详细阐述。

一、机床结构设计卧式单面多轴钻孔组合机床是一种具有多轴钻孔功能的机床，其结构设计至关重要。

在设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.1 机床整体结构设计卧式单面多轴钻孔组合机床的整体结构应具有良好的刚性和稳定性，以确保加工过程中的精度和稳定性。

同时，还需要考虑机床的操作便捷性和安全性。

1.2 主轴设计主轴是机床的核心部件之一，其设计应考虑主轴的转速范围、功率和扭矩需求，以满足不同工件的加工要求。

1.3 工作台设计工作台是机床上用于夹持工件的部件，其设计应考虑工件的尺寸和重量，以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。

二、液压系统设计液压系统是卧式单面多轴钻孔组合机床的重要组成部分，其设计应满足以下要求：2.1 液压元件的选择液压系统中的液压元件包括液压泵、液压马达、液压缸等，其选择应根据机床的工作负荷和工作条件进行合理搭配，以确保液压系统的正常运行。

2.2 液压系统的工作压力和流量设计液压系统的工作压力和流量设计应根据机床的工作要求和液压元件的额定参数进行合理选取，以确保液压系统能够稳定可靠地提供所需的液压能力。

2.3 液压管路设计液压管路的设计应考虑液压系统的布局和液压元件的连接方式，以确保液压油能够顺畅地流动，并且减少液压泄漏的可能性。

三、控制系统设计控制系统是卧式单面多轴钻孔组合机床的关键部分，其设计应满足以下要求：3.1 控制方式的选择控制系统可以采用传统的机械控制方式，也可以采用现代的数控控制方式。

在选择控制方式时，需要考虑机床的加工精度要求和操作人员的技术水平。

3.2 控制系统的功能设计控制系统的功能设计应根据机床的工作要求和操作人员的操作习惯进行合理设计，以提高机床的工作效率和加工质量。

3.3 控制系统的安全设计控制系统的安全设计应考虑到机床在工作过程中可能出现的故障和意外情况，采取相应的安全措施，保障操作人员的人身安全。

天津职业技术师范大学课程设计说明书课程名称：题目名称：班级：20 级专业班姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 年月日目录液压传动课程设计指导书 (2)一、设计要求及工况分析 (5)1．1设计要求 (5)1.2负载与运动分析 (5)二、液压系统主要参数确定 (7)2.1初选液压缸工作压力 (7)2.2计算液压缸主要尺寸 (7)三、拟定液压系统原理图 (9)3.1主体方案的确定 (9)3.2基本回路确定 (9)3.3液压系统原理图综合 (11)四、计算和选择液压元件及辅件 (12)4.1确定液压泵的规格和电动机功率 (12)4.2确定其它元件及辅件 (13)五、验算系统发热与温升 (15)六、设计小结 (16)主要参考文献 (16)液压传动课程设计指导书一、设计的目的和要求：㈠设计的目的液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：1.巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力；2.正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路，组合成满足基本性能要求的液压系统；3.熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。

对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。

㈡设计的要求1.设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。

如果可以用简单的回路实现系统的要求，就不必过分强调先进性。

并非是越先进越好。

同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不惜多用一些元件或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济；2.独立完成设计。

设计时可以收集、参考同类机械的资料，但必须深入理解，消化后再借鉴。

不能简单地抄袭；3.在课程设计的过程中，要随时复习液压元件的工作原理、基本回路及典型系统的组成，积极思考；4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。

毕业设计论文机械设计制造及其自动化专业毕业设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计在机械设计制造及其自动化专业毕业设计中，卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计是一个重要的研究课题。

液压系统作为机床的重要组成部分，对机床的工作性能和精度有着直接的影响。

因此，针对卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统进行设计和优化具有重要的意义。

首先，卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计的目标是提高工作效率和精度。

为了实现这一目标，设计的液压系统需要具备以下特点：1.高静态刚度：机床在工作时需要承受较大的载荷和惯性力，因此液压系统需要具备高静态刚度，以保证机床在工作时的稳定性和精度。

2.快速响应：钻孔过程需要快速准确地控制液压缸的行程和速度，因此液压系统需要具备快速响应的特点，以提高钻孔的效率和精度。

3.确保工装的牢固性：液压系统需要提供足够的压力和稳定的控制力来保证工装的牢固性，防止在钻孔过程中出现工装的移动或松动现象。

4.节能环保：液压系统需要设计合理的节能措施，如采用高效的液压元件和控制系统，以减少能源的消耗和对环境的污染。

为了实现上述需求，液压系统设计需要进行以下步骤：1.确定液压系统的工作参数：根据机床的工作要求和性能指标，确定液压系统的工作参数，如液压缸的工作压力、流量和速度等。

2.选择液压元件：根据液压系统的工作参数，选择适当的液压元件，如液压泵、液压缸、液压阀和液压油缸等。

3.设计液压系统的控制回路：根据机床的工作过程和功能要求，设计合理的液压系统控制回路，如单向控制、双向控制和比例控制等。

4.进行液压系统的仿真分析：使用液压仿真软件对设计的液压系统进行仿真分析，评估其工作效果和性能指标，优化设计参数以达到设计要求。

5.制定液压系统的维护和保养计划：根据液压系统的工作特点和维护要求，制定液压系统的维护和保养计划，以延长液压系统的使用寿命和提高维修效率。

总之，卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计是一项复杂而重要的任务，需要综合考虑机床的工作要求和性能指标，合理选择液压元件，设计合理的控制回路，并进行仿真分析和维护保养计划制定，以更好地提高机床的工作效率和精度。

目录第一章明确液压系统的设计要求 (3)第二章负载与运动分析 (4)第三章负载图和速度图的绘制 (5)第四章确定液压系统主要参数.............................................. 错误！未定义书签。

第五章液压系统方案设计 (12)第六章液压元件的选择 (17)第七章液压系统性能验算.................................................... 错误！未定义书签。

设计小结. (24)参考文献 (24)引言液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。

液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。

而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。

所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。

液压系统已经在各个部门得到广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。

第一章明确液压系统的设计要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

要实现的动作顺序为：快进→工进→快退→原位停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下：最大轴向切削力Fl=12700N，动力头自重Fg＝20000N；工作进给要求能在0.02~105m/min范围内无极调速，快进、快退速度为8m/min，快进行程长度400mm 工进行程127mm，导轨形式为平导轨+燕尾导轨，其静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1，往复运动的加速、减速时间不大于0.5s。