设计液压专用钻床的液压系统

目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (5)1.1问题分析及其对策 (5)1.1.1 现代制造业的发展状况 (5)1.1.2 问题的提出 (5)1.1.3 问题的分析以及解决方案 (6)1.2本文研究的内容及目标 (7)1.3本章小结 (7)2 自动钻床的总体方案设计 (8)2.1自动专用钻床已知条件和设计要求的概述 (8)2.2自动钻床的工艺路线分析与确定 (8)2.3执行系统的方案设计 (9)2.3.1 执行系统的功能原理设计 (9)2.3.2 执行系统的运动规律 (10)2.3.3 执行机构的形式设计 (10)2.3.4 执行系统的协调设计 (10)2.3.5 执行系统方案评价与决策 (11)2.4传动系统方案设计和原动机选择 (11)2.4.1 原动机选择 (11)2.4.2 传动系统方案设计 (11)2.5控制方案设计 (12)2.6总体布局设计 (13)2.7辅助系统的设计 (13)2.8本章小结 (13)3 专用钻床进给系统的设计 (14)3.1进给系统概述与分析 (14)3.2进给系统方案图的确定 (14)3.3工况分析 (15)3.4切削力的计算 (16)3.4.1 切削刀具及相关参数的选择 (16)3.4.2 主轴转速及钻孔时间的计算 (16)3.4.3 切削力的计算 .................................................................................................................... 17 3.5 钻床主轴设计 ............................................................................................................................ 17 3.5.1 主轴材料的选择 ................................................................................................................ 17 3.5.2 轴径的计算 ........................................................................................................................ 18 3.5.3 轴的结构设计 .................................................................................................................... 18 3.5.4 轴强度的校核 .................................................................................................................... 18 3.6 进给液压系统设计 ................................................................................................................... 20 3.6.1 负载分析 ............................................................................................................................ 20 3.6.2 液压缸执行元件主要参数的确定 ................................................................................... 22 3.6.3 活塞杆及活塞材料的选择 ............................................................................................... 29 3.6.4 活塞杆与活塞的连接方式及活塞密封装置的选择...................................................... 29 3.6.5 液压缸盖与液压缸连接方式及密封方式的选择 .......................................................... 30 3.7本章小结 . (30)4 专用钻床主轴传动系统的设计 (31)4.1 主轴传动系统的分析 ............................................................................................................... 31 4.2 主轴花键的设计 ....................................................................................................................... 31 4.3 主轴电机选择 ............................................................................................................................ 31 4.4 V 带传动设计 ............................................................................................................................. 32 4.4.1设计功率c P 的计算 ............................................................................................................ 32 4.4.2选择带型 ............................................................................................................................. 32 4.4.3选取带轮基准直径1d d 和2d d .......................................................................................... 32 4.4.4验算带速V ......................................................................................................................... 32 4.4.5确定中心距a 和带的基准长度d L .................................................................................. 33 4.4.6验算小带轮包角1 ........................................................................................................... 33 4.5本章小结 . (33)5 自动钻床控制系统设计 ······························································ 错误！未定义书签。

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(3)在上升之前作短暂时间的降压，可防止压缸上升时产生振 动、冲击现象，100吨以上的冲床尤其需要降压。
(4)当压缸上升时，有大量压油要流回油箱。回油时，一部分 压油经液控单向阀20流回油箱，剩余压油经电磁阀19中位流回油箱。 电磁阀19可选用额定流量较小的阀件。
(5)当压缸下降时，系统压力由溢流阀9控制；上升时，系统压 力由遥控溢流阀12控制。这样可使系统产生的热量减少，防止了油 温上升。
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2)分度缸前进 夹紧液压缸将工件夹紧时并触发一行程开关使Y5通电，进油路 线为泵3→单向阀6→减压阀11→电磁阀14左位→分度缸右腔；回油 路线为分度缸左腔→电磁阀14左位→油箱。因无任何节流设施，且 分度液压缸前进时所需工作压力低，故泵以大流量送入液压缸，分 度缸快速前进。
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图6－4 多轴钻床液压传动 系统
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进油路：泵1→单向阀2→换向阀6左位→调速阀7→换向阀12右 位→液压缸左腔
回油路：液压缸右腔→换向阀6左位→顺序阀4→背压阀3→油 箱
因为工作进给时，系统压力升高，所以变量泵1的输油量便自 动减小，以适应工作进给的需要。其中，进给量大小由调速阀7调 节。
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3．第二次工作进给 第一次工进结束后，行程挡块压下行程开关，使3YA通电，二 位二通换向阀将通路切断，进油必须经调速阀7和调速阀8才能进入 液压缸。此时，由于调速阀8的开口量小于调速阀7的，所以进给速 度再次降低，其他油路情况同一工进。
18 图6－3 动作顺序图
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6.2.2 180吨钣金冲床液压系统的工作原理 1．压缸快速下降 按下启动按钮，Y1、Y3通电，进油路线为泵4、泵5→电磁阀19
左位→液控单向阀28→压缸上腔；回油路线为压缸下腔→顺序阀 23→单向阀14→压缸上腔。压缸快速下降时，进油管路压力低，未 达到顺序阀22所设定的压力，故压缸下腔压力油再回压缸上腔，形 成一差动回路。

2、控制电路分析



(1)主轴电动机M1的控制 (2)摇臂升降控制 上升控制过程 下降控制过程 (3)主轴箱、立柱的松开与夹紧控制 (4)其他电路
3、各电动机电源相序的调整


本机床有四台电动机工作，且机-电-液需协调配合，故需按 一定的相序将电源接入各电动机。调整方法；先确定总电源 相序，再定各电动机的电源相序。 1、总电源相序 按下SB5，若主轴箱、立柱不松开，说明 M3转向不对，则需调整总电源相序。 2、主轴电动机M1相序 按下SB2，操纵主轴转动手柄，若 主轴不转动，说明齿轮泵转向不对，则需调整。 3、摇臂升降电动机M2相序 按下SB3，若摇臂下降，说明 M2转向不对，则需调整。 4、冷却泵电动机M4相序 接通QS1，若不出冷却液，说明 M4转向不对，则需调整。
高凯
任务模块
钻床概述 传动系统 典型结构
液压传动系统
电气控制系统
项目1 钻床基础知识
一、钻床主要工艺范围 二、钻床种类 三、Z3040钻床组成及 主要参数
一、钻床主要工艺范围
钻床是机械制造中使用广泛的一类机床，作为孔加工机床，主要用 来加工箱体、机架等外形较复杂、没有对称回转轴线的工件上的孔。 钻削加工时，工件不动，刀具作旋转运动和轴向进给运动。钻床可完 成钻孔、铰孔、锪平面、攻螺纹等工作，其加工方法及所需的运动如 图所示。
一、主传动系统
1.属性:外联系传动链 端件：主轴电动机、主轴Ⅶ 3.主运动传动路线表达式
4．主轴转速值和级数的计算
（1）转速级数：2×2×2×2=16 （2）转速运动平衡式
（3）转速值计算：25-2000r/min
二、进给传动系统
1.属性:外联系传动链 2.两端件： 3.传动路线表达式

目录前言 (2)一、镗床液压系统 (3)（一）液压系统概述 (3)（二）镗床的概述 (4)二、镗床液压系统设计 (6)（一）镗床液压系统设计要求及工作环境 (6)（二）工况分析及设计计算 (6)（三）选择液压回路 (9)（四）液压缸的负载分析 (13)（六）液压系统图的拟订 (22)（七）液压元件的选择 (29)三、液压系统的校核 (32)（一）油液温升验算 (32)（二）验算系统压力损失 (32)四、小结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)前言近五十年来，在工业中有两个学科分支发展极快。

其一是电子学中的计算机技术；其二是机械学中的液压控制与传动技术。

这两门技术互相渗透和融合，是现代机械的设计、制造和使用突飞猛进。

作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。

与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。

液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。

如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。

也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。

本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。

小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。

该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。

镗床液压系统设计，被加工零件是缸体，机床循环时间为5分钟，机床要完成的动作为：装入工件，按启动按钮，油泵工作，定位夹紧后，右头镗杆快进，工进，同时立头和左头快进，工进、快退到原位，右头工进后，慢退20,快退300,夹紧松开，同时定位缸复位，卸工件，一个循环完成。