专用铣床液压系统设计

1.液压系统用途（涉及工作环境和工作条件）及重要参数:2.卧式组合机床液压动力滑台。

切削阻力F=15kN, 滑台自重G=22kN, 平面导轨,静摩擦系数0.2, 动摩擦系数0.1, 快进/退速度5m/min, 工进速度100mm/min, 最大行程350mm, 其中工进行程200mm, 启动换向时间0.1s, 液压缸机械效率0.9。

3.执行元件类型: 液压油缸液压系统名称:钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。

设计内容1.拟订液压系统原理图；2.选取系统所选用液压元件及辅件；3.验算液压系统性能；4.编写上述1、2、3计算阐明书。

设计指引教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 前言································································错误!未定义书签。

2 设计技术规定和设计参数····························错误!未定义书签。

摘要1.铣床概述铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

2.液压技术发展趋势液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。

液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率传动比大，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；气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。

主要发展趋势如下：1.减少损耗，充分利用能量2.泄漏控制3.污染控制4.主动维护5.机电一体化6.液压CAD技术7.新材料、新工艺的应用3. 主要设计内容本设计是设计专用铣床工作台进给液压系统，本机床是一种适用于小型工件作大批量生产的专用机床。

可用端面铣刀，园柱铣刀、园片及各种成型铣刀加工各种类型的小型工件。

设计选择了组成该液压系统的基本液压回路、液压元件，进行了液压系统稳定性校核，绘制了液压系统图，并进行了液压缸的设计。

关键词铣床；液压技术；液压系统；液压缸ABSTRACT1. Milling machine is general to stateMilling machine is to carry out the machine tool of milling processing with milling cutter for workpiece. Milling machine excludes can milling plane, groove, gear teeth, thread and spline axle are outside, can still process more complex type surface, efficiency has high planer comparatively, when mechanical production and repair department get extensive application.2. Hydraulic technology develops tendencyHydraulic technology is that the one of crucial technical, world countries that realize modern transmission and control give great attention to the development of hydraulic industry. Hydraulic pneumatic technology has unique advantage , such as: Hydraulic technology has power weight than is big, volume is little, frequently loud and high, pressure and rate of flow may control sex well, it may be flexible to deliver power , is easy to realize the advantages such as the sport of straight line; Pneumatic transmission has energy saving, free from contamination, low cost and safe reliable, structural simple etc. advantage , and is easy to form automatic control system with microelectronics and electric in technology. Develop tendency mainly to be as follows:1. Reduce wastage , use energy2 fully. Leak control3. Pollute control4. Defend5 initiatively. Electromechanical unifinication6. Hydraulic CAD technical7. The application of new material and new technology3. Design content mainlyQuantity of production. May use the garden column milling cutter, garden flat and milling cutter of end panel and is various to process the small-sized workpiece of various types into type milling cutter.Designing have selected to form hydraulic element and the basically hydraulic loop of this hydraulic system , have carried out hydraulic systematic stability school nucleus , have drawn hydraulic system to seek , and have carried out the design of hydraulic big jar.Key words milling machine；hydraulic technology；hydraulic system；hydraulic big jar目录摘要 2 毕业设计任务书 5 第一章专用铣床液压系统设计 7 1.1 技术要求 7 1.2 系统功能设计 71.2.1 工况分析 71.2.2 确定主要参数，绘制工况图 81.2.3 拟定液压系统原理图 101.2.4 组成液压系统 10 1.3系统液压元件、辅件设计12 第二章专用铣床液压系统中液压缸的设计17 2.1 液压缸主要尺寸的确定 17 2.2 液压缸的结构设计 20 致谢24 参考文献 25毕业设计任务书一、设计课题专用铣床液压系统设计二、设计依据某铣床工作台为卧式布置（导轨为水平导轨，其静、动摩擦因数µs=0.2;µd=0.1)，拟采用缸筒固定的液压缸驱动工作台，完成工件铣削加工时的进给运动；工件采用机械方式夹紧。

湖北文理学院系别专业班级姓名目录一、设计题目 (3)二、工况分析 (4)2.1 负载分析 (4)2.2 运动分析 (5)三、确定液压缸参数 (7)3.1 初选液压缸的工作压力 (7)3.2 确定液压缸尺寸 (7)3.3 液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率计算值 (8)3.4 绘制液压缸工况图 (9)四、拟定液压系统图 (10)4.1 选择液压回路 (10)4.1.1 调速回路 (10)4.1.2 换向回路和卸荷回路 (10)4.1.3 快速运动回路 (11)4.1.4 压力控制回路 (12)4.2 液压系统合成 (13)五、选择液压元件 (14)5.1 选择液压泵和驱动电机 (14)5.2 选择控制元件 (15)5.3 选用辅助元件 (15)六、液压系统性能验算 (17)6.1 回路中压力损失 (17)6.1.1 工进时压力损失 (17)6.1.2 快退时压力损失 (18)6.2 确定液压泵工作压力 (19)6.3 液压系统的效率 (19)6.4 液压系统的发热温升验算 (19)七参考文献 (20)八结论 (20)一设计题目设计一台专用铣床，•工作台要求完成快进－－工作进给－－快退－－停止的自动工作循环。

铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为4.5m／min，工作进给速度为0.06～1m／min，往复运动加、减速时间为0.05s工作采用平导轨，静、动摩擦分别为f s＝0.2，f d＝0.1，•工作台快进行程为0.3m。

工进行程为0.1m，试设计该机床的液压系统。

参数铣削阻力最大为F(N)铣床工作台G1(N)工件夹具重量为G2(N)工作台进给速度为V1(m/min)工作台快进、快退速度V2（m/min）工作台快进行程S1(mm)工进行程为S2(mm)往复运动加减时间t（s）9000 4000 15000.06～1m／min4.5 0.3 0.1 0.05二 工况分析2.1负载分析 根据给定条件，先计算工作台运动中惯性力m F ，工作台与导轨的动摩擦阻力fd F 和静摩擦阻力fs FF m=FG△V/g △V=(4000+1500)×4.5/9.8×60×0.05=842Ffd=f d(F G 1+F G 2)=0.1×(4000+1500)=550Ffs=fS(F G 1+F G 2)=0.2×(4000+1500)=1100其中已知铣削最大阻力为F t =9000N同时考虑到液压缸密封装置的摩擦阻力（取液压缸的机械效率0.9m η=），工作台的液压缸在各工况阶段的负载值列于表2-1中，负载循环图如图2-1所示。

专用铣床液压系统设计
专用铣床液压系统是由专用铣床夹具、液压支架、液压缸、电磁阀、液压泵等元件组
成的液压系统，其主要任务是控制专用铣床的动作，它可以通过液压缸，实现专用铣床夹
具的自动变位和调整机床行程，精确完成工件加工。

专用铣床液压系统可以实现液压支架
升降、专用铣床安装、回转把手控制及自动补偿运动等功能。

专用铣床液压系统的设计，需要考虑的因素比较多，需要从流体机械、电气和控制几
个方面进行全面的分析，在设计中要考虑材料的选择和结构的优化，流动压力、液力学和
振动的数值仿真分析，还要科学组织液压元件，应用液压控制理论，满足加工条件，确保
铣床运转可靠、平稳和安全，最终实现工件质量的最高效率加工。

专用铣床液压系统的设计一般要求满足下列条件：
（1）液压系统的设计必须与专用铣床的原理是一致的，以保证专用铣床的正常运行；
（2）液压系统要具备良好的密封性能，确保系统内部各液压元件安全运行；
（3）液压系统的各液压动力元件之间要有协调的控制和联调，使之形成完整的联动
系统；
（4）液压系统要采用可靠性高、操作简便、应用可靠性良好的液压控制元件和控制
系统。

专用铣床液压系统设计要求对液压工程的复杂性以及液压组件的精密性进行充分的考虑，要考虑如何优化液压系统的结构，实现液压系统的简化，提高工作效率、降低运行成本，可靠的保障工件的质量。

专用铣床液压系统设计课程设计专用铣床液压系统设计课程设计一、引言在现代机械加工领域，铣床是一种常用的机床设备。

为了提高铣床的运行效率和精度，液压系统被广泛应用于铣床中。

本课程设计旨在通过对专用铣床液压系统的设计，使学生掌握液压系统的原理和设计方法。

二、液压系统基础知识1. 液压系统概述液压系统是利用流体传递能量的一种动力传动系统。

它由液压泵、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。

2. 液压传动基本原理液体在容器中形成封闭的流体传递介质，通过液压泵产生的高压油将能量传递到执行元件上，从而实现工作机构的运动。

3. 液压执行元件常见的液压执行元件包括油缸、马达和阀门等。

油缸通过受力面积差异实现线性运动，马达则通过转子与定子之间的摩擦力实现旋转运动。

三、专用铣床液压系统设计1. 设计目标专用铣床液压系统的设计目标是实现铣床的高效率、高精度和安全稳定的运行。

2. 系统组成专用铣床液压系统主要由液压泵、油缸、控制阀和辅助元件等组成。

液压泵负责产生高压油，油缸负责驱动工作台进行运动，控制阀则用于控制油液的流向和压力。

3. 液压系统参数选择根据铣床的工作要求和性能指标，选择合适的液压元件参数。

包括液压泵的流量、工作台的移动速度和承载能力等。

4. 液压系统布局设计根据铣床结构和工作台运动方式，合理布局液压元件。

保证油路畅通，减小能量损失和泄漏。

5. 液压系统控制策略设计根据铣床的工作过程，确定合理的控制策略。

可以采用手动控制或自动控制方式，实现对工作台运动的精确控制。

6. 液压系统安全保护设计在液压系统中添加安全保护装置，如过载保护阀、压力传感器和液压缸的行程限位装置等，以确保铣床的安全运行。

四、课程设计步骤1. 确定课程设计内容和目标明确课程设计的具体内容和目标，包括液压系统的基本原理、专用铣床液压系统的设计要求等。

2. 学习液压系统基础知识学生需要通过自学或教师讲解等方式，掌握液压系统的基本原理、执行元件和控制元件等知识。

液压课程设计一、负载分析负载扭矩：750060238.73 22300p n T m nππ⨯===⨯切削力：3238.7310397912022tTF ND⨯===静摩擦力：50000.21000 fsF N=⨯=动摩擦力：50000.1500 fdF N=⨯=惯性力：5000 4.08509.80.0460mF N=⨯=⨯液压缸各动作段负载列表如下：液压缸机械效率：0.9mη=二、绘制液压工况（负载速度）图：根据工况负载绘制负载图和速度图如下：行程(行程(三、初步确定液压缸的参数：1、初选液压缸的工作压力：根据液压缸的推力为4917 N ，按表10-2选用液压缸的工作压力521303510akgp p cm==⨯2、计算液压缸尺寸：选用差动液压缸，活塞杆面积如下关系：122A A =,于是0.707d D =根据表10-2取背压52810p p =⨯，当液压缸快进时作差动连接，此时， 由于管中有压力损失，液压缸有杆腔的压力必须大于无杆腔的压力，这项压力损失可按5510p ⨯估计，即回油管路压力损失5510p p ∆=⨯，从满足推力 出发，计算液压缸面积IF A4225521491715.91015.935100.58102IF F A m cm P P ===⨯=⨯-⨯⨯-液压缸直径D 为：4.5D ===按JB 2183-77圆整后，取就近标准值，则D=4.5cm ，活塞杆直径0.7070.7075 3.18d D cm ==⨯=，取d=3.0cm由此求得液压缸实际有效面积为：221222222 3.144.515.944 3.14()(5 3.5)8.8344A D cm A D d cm ππ==⨯==-=-=3、液压缸工作循环中各阶段的压、流量及功率计算： （1）、工进时液压缸需要的流量：3Im 1Im 3Im 1Im 15.910015901.59minmin15.9695.40.0954minmin ax axin in cm LQ AV cm LQ AV ==⨯====⨯==（2）、快进时液压缸需要的流量：2121()(15.98.83)4503181.5 3.1815minmin cmLQ A A V =-=-⨯==快进（3）、快退时液压缸的流量：2218.834503973.5 4.0minmin cmLQ A V ==⨯==快退（4）、快进时液压缸的压力：5221121111015715.71015.98.83aF A p n P p cm A A +∆+====⨯--启动52115008.8345268.426.841015.98.83an P p cm +⨯===⨯-加速5215568.8345134.813.481015.98.83a n P p cm +⨯===⨯-恒速（5）、工进时液压缸压力：522114967808.83356.825.681015.9I aF p A n P p cm A ++⨯====⨯（6）、快退液压缸压力：522252521111012612.6108.8315004515.9250.925.09108.835564515.914414.4108.83aaaF p A n P p cm A n P p cm n P p cm ++====⨯+⨯===⨯+⨯===⨯启动加速恒速（7）、快进功率：max 113.48 3.180.071600I P P Q kw⨯===快速恒速（8）、工进功率：Im 135.68 1.590.094600ax P P Q kw⨯===工进工进（9）、快退功率：14.4 4.00.096600P P Q kw ⨯===快退恒速快退行程(行程(行程(0.096四、拟定液压系统1.选择液压回路从工况图可以看出，该系统有如下特点：（1）、系统的流量、压力较小，可以用一个单向泵和溢流阀组成供油源如图a。

专用铣床液压系统设计课程设计一、引言随着工业技术的不断进步，液压系统在机械设备中的应用越来越广泛。

专用铣床是一种常见的机械设备，其液压系统是确保其正常运行的重要组成部分。

本课程设计将对专用铣床液压系统进行设计，以确保其在工作过程中具有稳定、高效的性能。

二、液压系统设计原理液压系统是通过液体传递能量来实现机械运动的系统。

在专用铣床中，液压系统主要用于控制铣刀的进给、主轴的转速和位置，以及工作台的移动等。

液压系统的设计需要考虑以下几个方面：1. 工作压力：根据铣床的工作需求和液压元件的承载能力，确定液压系统的工作压力。

通常，专用铣床的工作压力在10-20MPa之间。

2. 流量需求：根据铣床的工作速度和移动距离，确定液压系统的流量需求。

流量的大小直接影响液压系统的响应速度和工作效率。

3. 液压元件的选择：根据液压系统的工作压力和流量需求，选择适当的液压元件，如液压泵、液压阀、液压缸等。

液压元件的选择要考虑其工作性能、可靠性和维护成本等因素。

4. 液压系统的控制方式：根据铣床的工作需求，确定液压系统的控制方式。

常见的控制方式有手动控制、自动控制和数控控制等。

三、液压系统设计步骤1. 确定系统要求：根据专用铣床的工作特点和要求，明确液压系统的工作压力、流量需求和控制方式等。

2. 选择液压元件：根据系统要求，选择合适的液压元件。

液压泵的选择要考虑其流量和压力特性；液压阀的选择要考虑其控制特性和可靠性；液压缸的选择要考虑其负载能力和运动特性等。

3. 绘制液压系统图：根据系统要求和液压元件的选择，绘制液压系统图。

液压系统图应包括液压泵、液压阀、液压缸等液压元件的连接关系和管路布置。

4. 计算液压系统参数：根据系统要求和液压元件的特性，计算液压系统的参数，如泵的流量和压力、液压缸的负载和速度等。

5. 设计液压系统控制装置：根据系统要求和控制方式，设计液压系统的控制装置。

控制装置可以采用手动操作、电气控制或计算机控制等方式。

一、设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的，设计步骤的一般流程下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。

二、设计依据：明确液压系统的设计要求 执行元件运动与负载分析 确定执行元件主要参数 拟定液压系统原理图 选择液压元件 验标液压系统性能是否通过？绘制工作图，编制技术文件是否符合要求？ 结 束液压 CAD否否是是设计一台专用铣床的液压系统，铣头驱动电机的功率N=7.5KW，铣刀直径为D=100mm，转速为n=300rpm，若工作台重量400kg，工件及夹具最大重量为150kg，工作台总行程L=400mm，工进为100mm，快退，快进速度为5m/min，工进速度为50～1000mm/min，加速、减速时间t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，动摩擦系数fd=0.1。

设计此专用铣床液压系统。

三、工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数（压力和流量）的依据。

负载分析 （一） 外负载Fw=1000P/V=60000·1000P/ 3.14Dn=4774.65N （二） 阻力负载静摩擦力：Ffj=（G1+G2）·fj其中 Ffj —静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N fj —静摩擦系数 由设计依据可得：Ffj=（G1+G2）·fj=(4500+1500)X0.2=1200N 动摩擦力Ffd=（G1+G2）·fd 其中 Ffd —动摩擦力N fd —动摩擦系数同理可得： Ffd=（G1+G2）·fd=(4500+1500)X0.1=600N（三） 惯性负载机床工作部件的总质量m=（G1+G2）/g=6000/9.81=611.6kg惯性力Fm=m ·a==1019.37N其中：a —执行元件加速度 m/s ² 0t u u a t-=ut —执行元件末速度 m/s ² u0—执行元件初速度m/s ²t —执行元件加速时间s因此，执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示： （查液压缸的机械效率为0.96，可计算液压缸各段负载，如下表） 工况 油缸负载（N ） 液压缸负载（N ） 液压缸推力（N ） 启动 F=Ffj 1200 1250 加速 F=Ffd+Fm 1619.37 1686.84 快进 F=Ffd 600 625 工进 F=Ffd+ Fw 5374.65 5598.60 快退F=Ffd600625按上表的数值绘制负载如图所示。

专用铣床液压传动系统设计说明书一、设计背景铣床作为工业生产中常用的设备之一，在金属加工领域发挥着重要作用。

为了提高铣床的工作效率和精度，减少操作难度，我们设计了一套液压传动系统。

二、设计原则1. 功能全面：液压传动系统应能够实现铣床各项功能的顺利进行，如定位、进给、速度控制等。

2. 结构合理：液压传动系统应具有简单紧凑的结构，以便于安装、维修和调试。

3. 控制精度高：液压系统的控制精度直接关系到铣床加工的精度，因此系统应具备高精度的控制能力。

4. 安全可靠：液压传动系统应具备完善的安全保护措施，确保机器在工作过程中不发生意外。

三、系统组成1. 液压系统主体：包括主泵、油箱、电机和液压阀组等主要元件。

主泵负责将液压油送入系统并提供动力，油箱用于储存液压油，电机为主泵提供动力，液压阀组控制液压系统的工作方式。

2. 液压缸：液压缸完成铣床进给和定位功能，负责转换液压能为机械能。

3. 液压管路：将液压油从主泵传送到液压缸，并通过控制阀组实现各项操作。

4. 控制系统：包括传感器、执行器和控制器等组成，用于监控和控制液压系统的工作状态。

四、系统工作原理通过控制器向液压阀组发送指令，控制液压阀组的开关状态，进而控制液压油的流动方向和流量大小，从而实现铣床的功能操作。

具体来说，当接收到进给指令时，控制器向液压阀组发送打开液压缸进油口的指令，液压油进入液压缸，推动铣刀进行材料切削。

当接收到定位指令时，控制器向液压阀组发送关闭进油口、打开回油口的指令，液压油从液压缸回流至油箱，实现铣床的定位功能。

五、系统优势1. 高效性：液压传动系统具备高效稳定的工作特性，能够实现高速进给和高精度定位，提高工作效率。

2. 灵活性：液压传动系统可以实现多种工作方式，如自动循环、单点加工等，满足不同工作需求。

3. 节能环保：液压传动系统的能量损耗相对较低，能够节省电力消耗；同时液压油具备循环利用的特性，减少资源浪费。

4. 易于维护：液压传动系统的结构简单可靠，易于维护和保养，延长设备寿命。

专用铣床工作台液压系统设计参考一、需求分析1.提供稳定的工作台升降和前后移动功能，以适应不同工件的加工需求。

2.具备较高的升降速度和平稳的运动，以提高加工效率和加工质量。

3.能够实现工作台的快速定位和精准停止，以提供更加精确的加工。

4.具备较高的安全性，能够防止工作台的意外下降和突然停止。

二、液压系统的组成根据对专用铣床工作台的需求分析，液压系统的组成可包括以下部分：1.液压泵：负责提供工作台升降和前后移动所需的液压力。

2.液压马达或液压缸：根据工作台的结构形式，选用合适的液压执行元件，实现工作台的升降和前后移动。

3.油箱和油管：负责容纳液压油和传输液压油的管道。

4.液压阀和控制元件：包括液压阀门、压力传感器、流量传感器等，用于控制液压系统的运行和监测系统的工作状态。

5.液压油：选用合适的液压油，以满足系统的工作要求。

三、液压系统的工作原理液压系统的工作原理是利用液体的特性传递压力和动力。

在工作台升降方面，液压泵将液压油从油箱中抽出，通过液压阀门进入液压缸或液压马达，从而实现工作台的升降。

在工作台前后移动方面，液压泵将液压油从油箱中抽出，通过液压阀门进入液压缸或液压马达，从而实现工作台的前后移动。

液压系统的控制是通过控制液压阀门的开关来实现的。

具体来说，液压阀门可以通过电磁阀控制或手动控制，根据不同的控制信号来打开或关闭液压阀门，从而控制液压油的流量和压力。

四、液压系统的设计考虑因素在设计液压系统时，需要考虑以下因素：1.工作台的工作负荷和速度：根据工作台的负荷和速度要求，选择合适的液压泵和液压马达。

2.工作台的升降和移动方式：根据工作台的结构形式，选用合适的液压执行元件。

3.控制方式：根据系统的控制要求，选择合适的液压阀门和控制元件。

4.安全性：考虑系统的安全性要求，采用液压缓冲装置和安全阀等措施，防止工作台的意外下降和突然停止。

五、液压系统的优化设计在设计液压系统时，可以考虑以下优化设计措施：1.采用变量泵和变量液压马达：通过调节液压系统的流量和压力，以满足不同的加工需求。