裝配圖電磁閥體進(jìn)出油口孔加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),裝配,電磁,閥體,進(jìn)出,油口孔,加工,組合,機(jī)床,液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 電磁閥體進(jìn)出油口孔加工組合機(jī)床，它的配置型式具有固定式液壓夾緊的 單工位組合機(jī)床，這類組合機(jī)床夾具和工作臺(tái)都是固定不動(dòng)的，動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?；_(tái)上的動(dòng)力箱實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)，根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及精確要求， 采用結(jié)合面為定值基準(zhǔn)面。 在基準(zhǔn)面對(duì)應(yīng)的另一圓柱面上，用壓塊壓緊，由于 結(jié)合面的加工精度較高，以它為基面，完全可以達(dá)到要求的加工精度。 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡①“被加工零件工序圖” 它是組合機(jī)床的設(shè)計(jì)的 主要依據(jù)，它是制造使用，檢修和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)條件②繪制加工示意圖， 它是刀具夾具，多軸箱，液壓電器裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇主要原始資料，它 是調(diào)整機(jī)床，刀具及試車依據(jù)。③繪制聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系及檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì) 于位置及聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開(kāi)展 主軸箱，夾具等專用部件，零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。④相對(duì)生產(chǎn)率計(jì)算卡，它用 來(lái)反映機(jī)床的加工過(guò)程，完成這一動(dòng)作所需要的時(shí)間，切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率 及機(jī)床負(fù)荷率。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床、液壓系統(tǒng)、液壓缸，自動(dòng)循環(huán)、主軸箱。 ABSTRACT II ABSTRACT The solenoid valve body turn over oil buccal cavity processing aggregate machine-tool, its configuration has the simplex position aggregate machine-tool which the stationary hydraulic pressure clamps ,this kind of aggregate machine-tool jig and the work table all are fixed motionless, the power realizes for the movement. On power box realization cutting motion, according to the work piece unique feature, as well as the precise request, uses the junction plane for the definite value reduced plane. In the reduced plane correspondence another round cylinder, contracts with the briquetting, because the junction plane processing precision is higher, take it as the basic plane, definitely may meet the requirements the processing precision. A geometry engine bed system design ---- three charts card (1) "is processed the components working procedure chart" it is the aggregate machine-tool design main basis, it makes the use, overhauls and adjusts the engine bed the important engineering factor (2) plan processing schematic drawing, it is the cutting tool jig, the hydraulic pressure electrical fittings design and the general part choice main firsthand information, it is adjusts the engine bed, the cutting tool and the test run basis. (3) The plan relation and the movement relations and the examination engine bed various parts are opposite to the position and relate whether satisfies the processing request, the general part choice is whether appropriate, and for further develops the headstock, the jig and so on the special-purpose part, the components design provides the basis. (4) The generic efficiency computation card, it uses for to reflect the engine bed the processing process, completes the time which this movement needs, the cutting specifications, the engine bed productivity and the engine bed load factor. Key words: Aggregate machine-tool, hydraulic system, hydraulic cylinder, automatic circulation, headstock. 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒 論 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專 用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。 組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式， 生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可 根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高 效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。 組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋 轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪 孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合 機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體 類零件( 如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。 二十世紀(jì) 70 年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和 刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面 度可達(dá) 0.05 毫米／1000 毫米，表面粗糙度可低達(dá) 2.5～0.63 微米；鏜孔精度可 達(dá) IT7～6 級(jí)，孔距精度可達(dá) O.03～O.02 微米。 專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù) 使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。 最早的組合機(jī)床是 1911 年在美國(guó)制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī) 床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性， 便于用戶使用和維修，1953 年美國(guó)福特汽車公司和通用汽車公司與美國(guó)機(jī)床制 造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián) 系尺寸，但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。 通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件 五類。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、 切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。 支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件， 有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。 輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。 第一章 緒論 2 控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái) 等。輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)， 把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。 這類機(jī)床常見(jiàn)的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。 組合機(jī)床未來(lái)的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)化 結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提 高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 電磁閥體進(jìn)出油口孔的加工工藝 2.1 零件的分析 2.1.1.零件的作用 圖 2-1 電磁閥體的結(jié)構(gòu)圖 題目所給的零件是一個(gè)三位五通電磁換向閥體，主要的作用是借助電磁鐵 吸力推動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變閥的工作位置。靈機(jī)只能的一個(gè)側(cè)面 上有 ?12H7 的四個(gè)階梯孔，用以連接進(jìn)相互口油管，起控制油量及換向的作用。 2.1.2.零件的工藝分析 三位五通電磁換向閥體共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的位置要 求及其精度?，F(xiàn)分析如下： （1）以 20H7 的階梯孔為中心的加工表面。這一組表面包括：四個(gè) 20H7 的? ? 階梯孔，尺寸為 和四個(gè) 的螺紋孔和，還有兩個(gè)0.182m?0.186Mm? 的階梯孔。其中主要加工表面為 的四個(gè)階梯孔。0.18? 0.182?? （2）以 的階梯孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：4? 的四個(gè)螺紋孔，一個(gè) 8mm 的 U 形槽和 的中心孔。0.186Mm? 0.184m? 這兩組表面之間有著一定的位置關(guān)系，主要是： 第二章 電磁閥體進(jìn)出油口孔的加工工藝 4 四個(gè) 的階梯孔與 的階梯孔相通，且分布在中心孔的兩側(cè)。0.182m?? 0.1824m?? 由以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面， 然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 2.2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.2.1.確定毛坯的制造形式 零件的材料為 HT200 的灰鑄鐵。由于零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5 萬(wàn)件/ 年，屬于大 量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大， 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，采用砂型壓實(shí)型鑄造。 2.2.2.基準(zhǔn)的選擇： 1.粗基準(zhǔn)的選擇： 對(duì)于一般的閥體類零件而言，以面作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。采用完全定位 即可。 2.精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)是選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合 時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 2.3 制訂工藝路線 由于生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，故采用高效專用機(jī)床，及其自動(dòng)機(jī)按流水線或者 自動(dòng)線依工序?qū)ば蜻M(jìn)行加工，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此以外， 還應(yīng)該降低生產(chǎn)成本。 1.工藝路線方案一： 工序 1：粗銑六個(gè)平面，銑兩側(cè)面的四個(gè) U 形槽。 工序 2：兩次鉆孔并擴(kuò)孔 的中心孔和 四個(gè)螺紋孔。0.1824m?? 0.186Mm? 工序 3：鉆 的四個(gè)階梯孔。0.18?? 工序 4：精銑六個(gè)平面。 工序 5：粗鏜 的階梯孔。0.182? 工序 6：精鏜 的階梯孔。.0m? 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 工序 7：兩次擴(kuò)孔，平刮，鉸四個(gè) 的階梯孔至圖樣尺寸。0.182m?? 工序 8：鉆兩側(cè)面?zhèn)€四個(gè) 的螺紋孔。0.186M? 工序 9：攻螺紋至 。.0 工序 10：終檢。 2.工藝路線二： 工序 1：粗銑六個(gè)平面，銑兩側(cè)面的四個(gè) U 形槽。 工序 2：鉆四個(gè) 的四個(gè)孔（不到尺寸） 。0.182m?? 工序 3：兩次擴(kuò)鉆 的四個(gè)孔（不到尺寸） 。.0 工序 4：鉸孔 的四個(gè)孔到圖樣尺寸。.18? 工序 5：平刮 的四個(gè)階梯孔到圖樣尺寸。0.2m? 工序 6：鉆孔 的中心孔和 的四個(gè)螺紋孔。.180? 0.186Mm? 工序 7：兩次擴(kuò)鉆 的中心孔。.4 工序 8：精鉸 的中心孔。0.182m?? 工序 9：精銑六個(gè)平面。 工序 10：粗鏜 的階梯孔。0.184? 工序 11：精鏜 的階梯孔。.02? 工序 12：鉆兩側(cè)面各四個(gè) 的螺紋孔至圖樣尺寸。0.186Mm? 工序 13：攻螺紋至 。.0 工序 14：終檢。 3.工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案經(jīng)過(guò)比較，在經(jīng)過(guò)老師的改正，最后得出的具體工藝方案如 下： 工序 1：粗銑六個(gè)平面，銑兩側(cè)面的四個(gè) U 形槽。 工序 2：鉆 的中心孔和 的四個(gè)螺紋孔。0.184m?? 0.186Mm? 第二章 電磁閥體進(jìn)出油口孔的加工工藝 6 工序 3：兩次擴(kuò)鉆 的中心孔。0.1824m?? 工序 4：精鉸 的中心孔。.0 工序 5：鉆四個(gè) 的四個(gè)孔（不到尺寸） 。.18? 工序 6：兩次擴(kuò)鉆 的四個(gè)孔（不到尺寸） 。0.2m? 工序 7：鉸 的四個(gè)孔到圖樣尺寸。.180? 工序 8：平刮 的四個(gè)階梯孔到圖樣尺寸。. 工序 9：：精銑六個(gè)平面。 工序 10：粗鏜 的階梯孔。0.1824m?? 工序 11：精鏜 的階梯孔。.0 工序 12：鉆兩側(cè)面各四個(gè) 的螺紋孔至圖樣尺寸。0.186M? 工序 13：攻螺紋至 。.0m 工序 14：終檢。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片。 2.4 確定工序尺寸及公差 三位五通電磁換向閥體的零件材料為灰鑄鐵，硬度 HBS 為 HT200，毛坯重 量為 25kg，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，采用砂型壓實(shí)型鑄造毛坯。 根據(jù)上述的原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序 尺寸及毛坯尺寸如下：` 對(duì)進(jìn)出油口孔的機(jī)械加工方法： 1.加工材料 工件材料：灰鑄鐵 HT200，硬度為 HB170—241，砂型壓實(shí)型鑄造。 加工要求：鉆孔，擴(kuò)孔，平刮，鉸孔，使孔達(dá)到圖樣要求。 刀具材料：采用高速鋼。 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷，P544，表 2.4--37 鉆頭的直徑 20mm，后到面磨損限度為 0.5—0.8，不用切削液。? 鉆頭的耐用度：2700s。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 2.確定其加工余量 （1）鉆孔余量：查〈〈機(jī)械工藝加工手冊(cè)〉 〉 ，P494，表 2.3—47 當(dāng) D 30，直徑余量 4，確定其余量為 2。?? （2）擴(kuò)孔鉸孔的余量（mm）：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P494，表 2.3— 48 可得 表 2—1 加工孔的余量 孔的直徑 擴(kuò)或鏜 粗 鉸 精 鉸 〉10～18 1.0～1.5 0.1～0.15 0.05 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P146，表 1.4—4 可得： 由于該油口孔與油管是過(guò)渡配合，選優(yōu)先配合其精度為 H8—7，D12 ～20㎜， 孔為 ㎜。0.182?? 經(jīng)確定鉆頭直徑為 max..20.59.18d m????in1205? 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P1029，表 4.34 可得 d=9㎜,l=117㎜ , =81㎜。1l 則采用直柄長(zhǎng)麻花鉆（GB1437—85，HB3436—84 ） 。 擴(kuò)孔鉆的確定： 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，可得 D=9.00㎜,L=125㎜,l=81 ㎜。 則采用直柄擴(kuò)孔鉆（GB4256—84，HB3483—85，HB3491—85） 。 鉸刀的確定： 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，可得 d=11㎜ , =10㎜,L=142㎜,l=41 ㎜ 。1d 則鉸刀的型號(hào)為 A 型， （GB1132—84，HB3520— 85，不通孔） 。 锪鉆的確定： 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，可得 第二章 電磁閥體進(jìn)出油口孔的加工工藝 8 × =20×11㎜, =12.5㎜, =100㎜, =22㎜, =11.00㎜。d12dLl1l 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，可得 則采用帶導(dǎo)柱直柄及代可換導(dǎo)柱椎柄平底锪鉆（GB426 0—84，F(xiàn)B3495—85） 。 加工鑄鐵時(shí)的進(jìn)給量為 0.32㎜。 鉆孔時(shí)其 ，P556 ，查表 2.4—46，可得 =1.0。mvk mvk 擴(kuò)孔時(shí)其 ，P565 ，查表 2.4—55，可得 =1.0。 P566，查表 2.4—56（使用條件變化時(shí)的切削液修正系數(shù)） 表 2—2 與加切削液有關(guān) 工 作 條 件 不 加 切 削 液 加 切 削 液ovk 1.0 1.2～1.3 與耐用度有關(guān)： =1 TV 表 2—3 與鉆孔長(zhǎng)度有關(guān) 鉆孔長(zhǎng)度（㎜） ?03d4 05 0d6 0d10 0dlvk 1.0 0.85 0.75 0.6 0.5 表 2—4 與擴(kuò)孔的切削深度有關(guān) 實(shí)際切削深度 標(biāo) 準(zhǔn) 05. 1.0 2.0opvk 1.11 1.0 0.93 鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度： 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P567，表 2.4—57 可得 鉸刀直徑 20㎜， 耐用度為 T=2100s,后刀面最大磨損為 0.4—0.60㎜。0d? 擴(kuò)孔鉆磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度： 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P561，表 2.4—51 可得 擴(kuò)孔鉆 20㎜，耐用度為 T=1800s，后刀面的最大磨損為 0.6—0.90㎜。0d? 表 2—5 鉆孔、擴(kuò)孔、鉸空的軸向力，扭矩的計(jì)算公式 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 鉆 削 軸 向 力 和 扭 矩 工 件 材 料 刀 具 材 料 軸向力 F（N） 扭矩 M（㎜） 灰鑄鐵 高速鋼 0.89.8142.7FdfK??20.89.81MdfK?? 鉆、擴(kuò)、鉸的切削功率： （KW） （2—1）02mMvpd 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P571，表 2.4—69 可得 1.MFK? 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，P558，表 2.4—47 可得 .0F 查《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，表 2.4—38 可得 高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的進(jìn)給量： 鉆頭直徑 =8～10， 組，進(jìn)給量為 0.27～0.33㎜ /r。0d? 表 2—6 鉆孔深度的修正系數(shù)（第一組進(jìn)給量） 鉆孔深度 （㎜） 3 05 0d7 0d10 0d 修正系數(shù) lfK 10. 0.9 0.8 0.75 確定其切削速度： 鉆孔的切削速度： （2—2） 0.25.8716vvCdTf? 0.250.87510.54933?? 擴(kuò)孔的切削速度： 第二章 電磁閥體進(jìn)出油口孔的加工工藝 10 （2—3） 0.20.8751.30.20.87515.10.3693vpCdTaf?? 鉸孔的切削速度： （2—4） 0.3.7150.30.71.5624pdvTaf?? 2.5.鉆、擴(kuò)、平刮、鉸孔的切削用量及其基本工時(shí) 1.鉆 8㎜的四個(gè)孔。確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.7，當(dāng) <800?f b? , = 8㎜時(shí)， =0.39～0.47㎜/r。由于本零件在加工 8㎜孔時(shí)屬于低剛aMP0df ? 度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù) 0.75，則 (.39~.47)0.5.29~0.35/f mr??? 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取 =0.25㎜/r。f 切削速度：根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》,表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 =18r/min.v 所以 （2—5）101829/in5swVnrd???? 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 =195r/min，故實(shí)際切削速度為 （2—6）219.3/min100wnv??? 切削工時(shí) 24mi,,lll （2—7）129.635in150.wlnf??? 以上為一個(gè)鉆孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間。故本工序的機(jī)動(dòng)工時(shí)為 12.63.27mimt?? 2.擴(kuò)孔 孔。利用 的鉆頭對(duì) 的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的??9? 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 (1.2~8)1.2~80.657057/ffmr???鉆 （ ） 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取 0.5f 11(~)()26~4/min23v???鉆 則主軸轉(zhuǎn)速為 并按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 。.64/innr 68/iwr? 實(shí)際切削速度為 （2—8）378.9/in100wdv???? 切削工時(shí)（一個(gè)孔） 則124,6,3lmllm （2—9）1638.7in0.5wtnf?? 當(dāng)擴(kuò)鉆四個(gè)孔時(shí)，機(jī)動(dòng)工時(shí)為 0.724.8int? 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 電磁閥體加工自動(dòng)線上要求設(shè)計(jì)一臺(tái)多軸鉆孔組合機(jī)床，機(jī)床有主軸６根， 鉆 4 個(gè) φ20mm 的階梯孔的進(jìn)出油口孔，要求的工作循環(huán)是①工件定位；②工 件加緊；③鉆削，加工完畢后；④松開(kāi)。鉆削時(shí)有鉆孔，擴(kuò)孔，平刮，鉸孔等 工序，在工作中，本機(jī)床的液壓系統(tǒng)要完成的動(dòng)作循環(huán)是：①轉(zhuǎn)塔快進(jìn)，工進(jìn)， 快進(jìn)；②轉(zhuǎn)塔離合器主軸的分合轉(zhuǎn)塔壓緊松開(kāi)；④轉(zhuǎn)塔分度，選轉(zhuǎn)塔進(jìn)給速度； ⑤回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的壓緊，松開(kāi)；⑥回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度；⑦工作臺(tái)壓緊松開(kāi)；加工完 畢后快速退回原始位置，最后自動(dòng)停止。工件的材料是灰鑄鐵，硬度是 HT200。 設(shè)計(jì)的要求：“能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)—工進(jìn)—快退—停止”的工作循環(huán)。 運(yùn)動(dòng)的部件的總體重是 G=mg; m=pv; v=110×72×70mm=7.0g/cm3 G=mg=9.8×（110×72×70） =9.8×3880.8 =38032N 快速運(yùn)動(dòng)距離 =100mm；工作的運(yùn)動(dòng)距離 =５0mm.1l 2l 快速進(jìn)給和快速退回速度 = =7m/min；工作進(jìn)給速度 =50mm/min；往復(fù)運(yùn)1v3 2v 動(dòng)的加速，減速時(shí)間△t=0.2s。 工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)采用平導(dǎo)軌支承，其靜摩擦系數(shù) =0.2；動(dòng)摩擦系數(shù)sf =0.1。 （靜摩擦系數(shù) =0.1~0.2；動(dòng)摩擦系數(shù) =0.05~0.12）df sf d 液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件的使用液壓。 設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)就是要體現(xiàn)相互技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性 1.明確環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的要求： 系統(tǒng)在中間或者實(shí)驗(yàn)室中工作，環(huán)境對(duì)液壓系統(tǒng)無(wú)特殊的要求。 2.明確對(duì)液壓系統(tǒng)的具體要求： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 機(jī)床要完成的動(dòng)作是：①工件定位；②工件加緊；③鉆削，加工完畢后； ④松開(kāi)。鉆削時(shí)有才鉆孔，擴(kuò)孔，平刮，鉸孔等工序，在工作中，本機(jī)床的液 壓系統(tǒng)要完成的動(dòng)作循環(huán)是：①轉(zhuǎn)塔快進(jìn)，工進(jìn)，快進(jìn)；②轉(zhuǎn)塔離合器主軸的 分合轉(zhuǎn)塔壓緊松開(kāi)；④轉(zhuǎn)塔分度，選轉(zhuǎn)塔進(jìn)給速度；⑤回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的壓緊，松 開(kāi)；⑥回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度；⑦工作臺(tái)壓緊松開(kāi)。 此外的已知條件是：①回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的直徑是 φ150mm，分度角是 180°； ②轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭 a 動(dòng)力頭負(fù)責(zé)面數(shù)是 4 個(gè)；b 動(dòng)力頭的分度角是 90°；c 動(dòng)力頭 的縱向移動(dòng)量是 400mm；③主軸箱的軸數(shù)是 4×4=16 根，加工是最大孔徑是 φ20mm，主軸轉(zhuǎn)速（無(wú)級(jí)）150~750 轉(zhuǎn)/分；④電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)塔式的動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī) 的功率是 4KW,轉(zhuǎn)速是 1500r/s⑤切削的規(guī)范是 a 工件的材料是 HT200；b 工作的 硬度是 HB170—241；刀具是鉆頭，擴(kuò)孔鉆，锪鉆，鉸刀；d 轉(zhuǎn)塔試動(dòng)力頭的縱 向進(jìn)給的最小的進(jìn)給速度是 0.03m/min,最大的進(jìn)給速度是 3m/min；⑥鉆頭的快 速的前進(jìn)行程是 400mm；⑦工件的進(jìn)給行程是 400mm；⑧鉆削力是 5755.677N；⑨工件的進(jìn)給速度是 53mm/min。 本機(jī)床用與加工 10 公升、25 公升電磁閥體的四個(gè)進(jìn)出油口孔，完成鉆孔、 擴(kuò)孔、平刮、鉸孔等工序的專用機(jī)床。機(jī)床為組合機(jī)床形式，轉(zhuǎn)塔式動(dòng)力頭裝 有四個(gè)工作臺(tái)主軸箱，分別轉(zhuǎn)動(dòng) 完成鉆孔、擴(kuò)孔、平刮、鉸孔四個(gè)工序。各90? 主軸箱所需的不同轉(zhuǎn)塔是采用直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，各主軸箱分別設(shè)有無(wú)級(jí)調(diào) 速開(kāi)關(guān)。轉(zhuǎn)塔式動(dòng)力頭加工和工件裝卸之間同時(shí)進(jìn)行的，故使加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間 和工件裝卸時(shí)間重合，故工作臺(tái)設(shè)置為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。當(dāng)所加工工序加工完畢。 （操作者必須在加工工序完成前將工件裝卸完畢）轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭快速退回后的回 轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行 分度。此時(shí)原裝卸工位的工件即使處于加工位置，再按有一180? 下半自動(dòng)按鈕即實(shí)現(xiàn)重復(fù)循環(huán)。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程如下： 3.1 負(fù)載分析 工作負(fù)載 由切削原理課程可知，高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵時(shí)的軸向切削力 （以 N 計(jì)）tF 與鉆頭直徑 D（以 mm 計(jì)） ，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 s(以 mm/r 計(jì))和鑄件硬度 HB 之間的經(jīng) 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 驗(yàn)算式為 ＝25.5Ds（HB）×4tF ＝25.5×9×0.3×200 ＝2104.25×4 ＝8417N 慣性負(fù)載 ＝(G/g)(△v/△t)mF ＝（38032/9.81） （7/60/0.2） ＝2264N 阻力負(fù)載 靜摩擦阻力 fsFG?? 0.238 76N 動(dòng)摩擦阻力 fd?? 0.1382 由此得出液壓缸在各工作階段的負(fù)載如圖所示： 表 3—1 液壓缸動(dòng)作循環(huán)中在各階段的負(fù)載值 工 況 計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載 F(N) 液壓推力 F/ηm(M)啟 動(dòng) =Ffs7606 8451 加 速 = +fdm6067 6741 快 進(jìn) = f 3803 4226 工 進(jìn) = +Ffdt12220 13578 快 退 = f 3803 4226 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 注：1.液壓缸的機(jī)械效率取 =0.9。m? 2.不考慮動(dòng)力滑臺(tái)上顛覆力矩的作用。 圖 3—1 組合機(jī)床液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 3.2.負(fù)載圖和速度圖的繪制 負(fù)載圖按上面數(shù)值繪制，如下圖 a 所示。速度圖按已知數(shù)值 =v3=7m/min, =100mm, =50mm,快退的行程 = + =150mm,和工進(jìn)速度1v1l2l 3l12 等繪制，如下圖 b 所示，其中 由主軸轉(zhuǎn)速及每轉(zhuǎn)進(jìn)給量求出，即 = +2 2v 2v1ns ≈55mm/min。ns 3.3 液壓缸主要參數(shù)的確定 3.3.1.初選液壓缸的工作壓力 由于液壓缸的最大推力為 13578N，查《液壓傳動(dòng) 》表 9—1 得 表 3—2 液壓缸不同負(fù)載時(shí)的工作壓力 載荷(KN) 50 工作壓力( MP) <0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5 當(dāng)負(fù)載為 1×10～2×10 時(shí)，工作壓力可選為（2.5～3）MP=（25～30）10P 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 根據(jù)《液壓傳動(dòng)》表 9—2 可得 表 3—3 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 機(jī) 床設(shè) 備 類 型 磨 床 組合機(jī)床 龍門(mén)刨床 拉 床 農(nóng)業(yè)機(jī)械 液壓機(jī) 系統(tǒng)壓力 （MP） 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 今初選液壓缸的工作壓力 =40×10Pa＝4×10MPa。1P 3.3.2.計(jì)算液壓缸的尺寸 鉆削加工孔被鉆通時(shí)，鉆頭會(huì)突然前沖。若在回油路上有背壓閥，或者采 用回油節(jié)流調(diào)速，則可防止這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。 查《液壓傳動(dòng)》表 9—3 可得 表 3—4 液壓缸中的背壓力 2P 系 統(tǒng) 類 型 背 壓 力 (10Pa)2 回郵路上有節(jié)流閥的調(diào)速系統(tǒng) 2~5 回油路上有背壓閥或調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng) 5~15 采用輔助泵補(bǔ)油的閉式回路系統(tǒng) 10~15 由負(fù)載循環(huán)圖可知，最大負(fù)載是在工作進(jìn)給階段，為了保證低速進(jìn)給，用 液壓缸的無(wú)桿腔作為工進(jìn)給時(shí)的工作腔，即無(wú)桿腔進(jìn)油，而且去 d=0.707D,即 A1=2A2,以便采用差動(dòng)連接時(shí)，快進(jìn)快退的速度相等。故液壓缸的活塞的受力 平衡式為： = +F (其中 =2 ) （3—1）1PA2 1A2 = =0.00377m=0.377×10（m） （3—2）13578(2)Fp?? 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 D= (m) （3—3）140.371.0693A???? 按標(biāo)準(zhǔn)取 D=70cm,則 d=0.707D=4.9cm 按標(biāo)準(zhǔn)取 d=50cm 液壓缸的無(wú)桿腔和有桿腔的實(shí)際有效工作面積 , 值為1A2 2221738.44DAcm???? （3—4）2222()(5)1.84dc?? 表 3—5 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力，流量和功率的實(shí)際值見(jiàn)下圖 液 壓 缸 工 況 負(fù)載 （N） 回油腔壓力 (Pa)5210p?輸入流量Q(L/min) 進(jìn)油腔壓力 5210p? （Pa） 輸入功 率 P（KW ） 計(jì) 算 公 式 啟 動(dòng) 8451 — — 43.50 — 加 速 6741 — — 34.82 — 快 進(jìn) 恒 速 4226 5 13.741 22.01 0.51 21FAp??? =（ - ）Q12 P= P 工 進(jìn) 13578 8 0.212 35.7 0.76 211FA?? =Q2v P=p1 啟 動(dòng) 8451 0 — 44.86 — 快 加 6741 5 — 36.80 — 211FPA?? =Q23v 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 速退 恒 速 4226 5 13.188 23.45 0.52 P=p1Q 注：?jiǎn)?dòng)的瞬間活塞尚未移動(dòng)， 。0p?A 液壓缸的工況如下圖所示 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 3—2 組合機(jī)床液壓缸工況圖 3.4.液壓缸的強(qiáng)度計(jì)算 1.缸筒的壁后 （或缸外徑 D 外） ，由缸的強(qiáng)度條件來(lái)確定的。根據(jù)材料力? 學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因?yàn)楸诤竦牟煌鳟悺Ｒ话?技術(shù)時(shí)有薄壁筒（ /D 1/10）和厚壁筒（ /D 1/10）之分。 ??? 薄壁圓筒的壁厚計(jì)算公式為 （3—5）??()2PyDm??? 厚壁圓筒的壁厚計(jì)算公式為 （3—6）??0.4(1)(23yPDm????? 式中：Py— 試驗(yàn)壓力，當(dāng)液壓缸的額定壓力為 16MP 時(shí)， =1.5PH,當(dāng)額n?yP 定壓力＜16MP 時(shí)， =1.25PH。yP --缸筒材料的許用應(yīng)力（MP） = /n；??????b n—安全系數(shù)，對(duì)無(wú)縫鋼管，n=3.5~5； 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 --缸筒材料抗拉強(qiáng)度極限 MP；b? 液壓缸材料的許用應(yīng)力為 ：對(duì)無(wú)縫鋼管 100~110MP。 ??? 計(jì)算過(guò)程如下： ??()2PyDm?? 61.540.71? .? 1m ??025MP? 2.缸體外徑的計(jì)算： D 外=D+2 m （3－7）? =0.07+2 0.011? =0.092m =92mm 查標(biāo)準(zhǔn)可得：D 外=95mm。 3.活塞桿的計(jì)算校核： d （3—8）???64()10RFm??? FR—液壓缸負(fù)載 N d—活塞桿的直徑 m --活塞桿材料的許用應(yīng)力 MP, = /n, 為材料的抗拉強(qiáng)度，n 為安全?????b? 系數(shù)，一般取 n 1.4。? 現(xiàn)取 n=1.4。 校核計(jì)算如下： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 ??664()103578.401.8RFdmm?????? 經(jīng)校核活塞合格。 4.活塞的材料選擇： 實(shí)心的活塞桿的材料用 35.45 號(hào)鋼，現(xiàn)選取 45 鋼。 5.活塞的材料選擇： 若是整體式的用 35.45 號(hào)鋼；若是裝配式的，則用鑄鐵，耐磨鑄鐵或者是鋁 合金，現(xiàn)選取 45 鋼。 6.端蓋厚度的計(jì)算： 當(dāng)端蓋運(yùn)動(dòng)到最前端時(shí)，全部推力由端蓋承受，如下圖所示。 端蓋的厚度為 （3—9） ??/()2HmebdhDp??? 式中 D—缸筒內(nèi)徑(m)； —螺釘孔圓周直徑(m)；Hd —作用力直徑， ；m12()md?? —螺釘孔直徑(m)；b d—活塞桿孔直徑(m)； —端蓋外徑(m)；eD p—工作壓力(MP)； —材料的許用應(yīng)力(MP)；??? 計(jì)算過(guò)程如下： 預(yù)設(shè)： D=70mm,P=4.48MP, =110/5=22MP, =200mm, =115mm, =125mm,???eD1d2 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 d=50mm （3—10）??/()2HmebdhDp??? 3 31501704.5/ 024.1m? ????? 7.缸底的厚度計(jì)算： 平底缸 a.缸底無(wú)孔時(shí)， （3—11）??0.43/()hpm?? b.缸底有孔時(shí)， （3—12）??0. ()(Dd? c.橢圓缸底時(shí)， （3—13）()20.pVhm??? 式中 V—系數(shù)，V= （2+ ） ，其中 K=a/b。162K 計(jì)算過(guò)程如下： 經(jīng)查閱資料本設(shè)計(jì)是平底缸，缸底無(wú)孔時(shí) ??30.4/()1054.5/.98hpm????? 8.缸體的連接計(jì)算： 為了保證連接的可靠性，對(duì)于工作壓力較高的液壓缸，應(yīng)該對(duì)缸體的連接 強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。 a.缸體螺紋連接計(jì)算 缸體端部采用螺紋連接時(shí)，其強(qiáng)度計(jì)算如下： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 螺紋處的拉應(yīng)力： （3—14）214()(KpMPdD???? 螺紋處的剪切應(yīng)力： （3—15）32101.()0(dDMP?? 合成應(yīng)力： （3—16）??23()f?????? 式中 —許用應(yīng)力(MP) = /n;??n —缸體材料的屈服極限(MP)n n—安全系數(shù)，n=1.2~1.5; P—液壓缸的最大推力(N); D—缸內(nèi)徑(m); —螺紋直徑(m);0d —螺紋的內(nèi)徑(m);1 t—螺距(m); k—擰緊螺紋的系數(shù)，k=1.25~1.5; —螺紋的內(nèi)摩擦系數(shù)， =0.07~0.2。1 1k 計(jì)算過(guò)程如下： 螺紋處的拉應(yīng)力： 214()(KpMPdD???? 22 .53783.4(0)10?? 螺紋處的剪切應(yīng)力： 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 32101.()0(.52785.KdDMPP???? 合成應(yīng)力： ??232()0..154fMPP???????? 所以該設(shè)計(jì)合乎要求。 b.缸體法蘭連接的鏍栓計(jì)算： 螺紋處的拉應(yīng)力： （3—17）214/0()KPdzMP???? 螺紋處的剪應(yīng)力： （3—18）2101/.()z? 合成應(yīng)力： （3—19）??3.()f MP????? 式中 z—螺栓個(gè)數(shù)。 其他的符號(hào)同前面的公式。 計(jì)算過(guò)程如下： 螺紋處的拉應(yīng)力： 21324/0().5378.4150)0KPdzMP?????? 螺紋處的剪應(yīng)力： 21013/.().5785.2KPdzPM???? 合成應(yīng)力： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 ??331.()0.245f MPP?????? c.缸體焊接的連接計(jì)算： 缸體與缸蓋用電焊連接時(shí)，焊縫要作強(qiáng)度計(jì)算。 焊縫的應(yīng)力為 （3—20） 221024/()()3578.50.710.PDdMP??????? 式中 --焊接效率，一般取 =0.7。? 許用應(yīng)力： = /n （3—21）???n =110/4 =27.5MP 式中 --焊條材料的抗拉強(qiáng)度（MP）n? n—安全系數(shù)，取 n=3.3~4,現(xiàn)取 4。 9.穩(wěn)定性的驗(yàn)算： 活塞桿所能承受的負(fù)載 ，應(yīng)該小于事它保持工作穩(wěn)定的臨界負(fù)載 。 RF KF 的值與活塞桿材料的性質(zhì)、截面形狀、直徑和長(zhǎng)度，以及獷的安裝方式等因KF 素有關(guān)，可按材料力學(xué)中的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，即 （3—22）/RKFn? 式中 —安全系數(shù)，一般取 =2～4。KnK 當(dāng)活塞桿細(xì)長(zhǎng)比 時(shí)12/lr?? （3—23）2KEJFl?? 當(dāng)活塞桿細(xì)長(zhǎng)比 時(shí)，而 =20～120 時(shí)12/lr??12? 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 （3—24）21()KKfAFalr??? 式中 —安裝長(zhǎng)度，其值與安裝方式有關(guān)；l —活塞桿橫截面積的最小回轉(zhuǎn)直徑， ；kr /krJA? —活塞桿橫截慣性矩。對(duì)實(shí)心桿 ，對(duì)空心桿J 46d? ；421()/6d??? —活塞桿橫截面積；A —柔性系數(shù)，對(duì)鋼 =85；1?1? —末端系數(shù)；2 —材料的彈性模量，鋼 =2.06× N/㎡；EE12.06?? —材料強(qiáng)度試驗(yàn)值，鋼 N/㎡f 84.91f —試驗(yàn)常數(shù)，鋼 =1/5000。aa 計(jì)算過(guò)程如下： 1357842KRFnN??? 其中 ， （實(shí)心桿）/KrJA4/6d?4/63.1057Jd???/.62krJAm? 活塞桿長(zhǎng)度： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 23231.0/4.5108773knldcm??/6./10425klr?8/.?? 12/klr?113.4.06775.8kF??/9k RF? 穩(wěn)定性滿足。 3.5.液壓系統(tǒng)圖的擬訂： 3.5.1.液壓回路的選擇 1.調(diào)速回路（節(jié)流回路） 圖 3-3 調(diào)速回路液壓系統(tǒng)圖 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 節(jié)流調(diào)速裝置簡(jiǎn)單，都是通過(guò)改變節(jié)流口的大小來(lái)控制流量，故調(diào)速的范圍 大，但由節(jié)流引起的油液發(fā)熱，如外負(fù)載發(fā)生變化，工作穩(wěn)定性較差。 以節(jié)流元件安放在油路上的位置不同，分為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，出口節(jié)流調(diào)速，旁 路節(jié)流調(diào)速及雙向節(jié)流調(diào)速。由于出口節(jié)流調(diào)速在回路上產(chǎn)生節(jié)流背壓，工作 穩(wěn)定，在負(fù)的載荷下仍可工作，而進(jìn)口和旁路節(jié)流調(diào)速背壓餓日零，工作穩(wěn)定 性較差。 2.卸荷回路 圖 3-4 卸荷回路液壓系統(tǒng)圖 卸荷回路的作用是餓載荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在執(zhí)行元件工作間隙時(shí)，將不需要液 壓能，或者是自動(dòng)將液壓泵排出油液挾回油箱，以便達(dá)到減少動(dòng)力消耗和降低 系統(tǒng)發(fā)熱目的。 回路中，當(dāng)液壓執(zhí)行元件機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，可控制電磁溢流閥使液壓泵卸荷。 3.保壓回路 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 3-5 保壓回路液壓系統(tǒng)圖 在液控單向閥保壓回路中，當(dāng)液壓缸壓制行程終了時(shí)，系統(tǒng)壓力升高。同 時(shí)電磁閥體使液壓泵卸荷。依靠液控單向閥的密封性能對(duì)液壓缸無(wú)桿腔實(shí)現(xiàn)保 壓。 4.速度換接回路 圖 3-6 調(diào)速換接回路液壓系統(tǒng)圖 速度換接回路的作用是使液壓執(zhí)行器在有個(gè)工作循環(huán)中從有種運(yùn)動(dòng)速度變 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 換成另有種運(yùn)動(dòng)速度，常見(jiàn)的有快慢速的轉(zhuǎn)換和二次慢性之間的換接。 本設(shè)計(jì)一采用的是行程閥與節(jié)流閥并聯(lián)的速度換接回路。主換向閥 1 斷電處于 右位時(shí)，液壓缸快進(jìn)。當(dāng)壓下形程開(kāi)關(guān) 4 時(shí)，行程閥關(guān)閉（上位） 。液壓缸 5 的 無(wú)桿腔實(shí)現(xiàn)慢速進(jìn)給。這種回路的快慢速的換接過(guò)程比較平穩(wěn)，換接點(diǎn)的位置 較準(zhǔn)確，但其缺點(diǎn)是行程閥的安裝位置不能任意布置，管路連接較為復(fù)雜。 5.順序動(dòng)作回路. 圖 3-7 順序動(dòng)作回路液壓系統(tǒng)圖 圖示是電磁閥的順序動(dòng)作回路的。這種以液壓缸 1 和行程位置為依據(jù)來(lái)實(shí) 現(xiàn)相應(yīng)的順序動(dòng)作，其操作過(guò)程見(jiàn)下圖動(dòng)作循環(huán)表。這種回路的可靠性取決于 電氣行程開(kāi)關(guān) 3.4.5.6 和電磁閥 3.4 的質(zhì)量，對(duì)變更液壓缸的動(dòng)作行程和動(dòng)作少 年許來(lái)說(shuō)都是比較方便，因此它在機(jī)床液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是 適合順序動(dòng)作的位置精度要求較高，動(dòng)作循環(huán)不經(jīng)常要求改變的場(chǎng)合。 6.多缸順序動(dòng)作回路 圖 3-8 多缸順序動(dòng)作液壓系統(tǒng)圖 3.5.2 組成液壓系統(tǒng) 1.整理后繪制的液壓系統(tǒng)圖 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 3-9 液壓系統(tǒng)總圖 2.編寫(xiě)動(dòng)作表如下圖所示： 見(jiàn)表 3-5 所示。 3.液壓系統(tǒng)的原理及其說(shuō)明 本機(jī)床的液壓系統(tǒng)，分別控制轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的下列動(dòng)作： a.工作臺(tái)抬起。 b.工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。 c.工作臺(tái)壓緊。 d.轉(zhuǎn)塔的快進(jìn)。 e.傳動(dòng)離合器嚙合。 f.轉(zhuǎn)塔工進(jìn)。 g.轉(zhuǎn)塔快退。 h.傳動(dòng)離合器松開(kāi)。 i.轉(zhuǎn)盤(pán)抬起。 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32 j.轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。 k.定位塊拔出。 l.轉(zhuǎn)盤(pán)壓緊。 m.轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)缸復(fù)位。 n.定位塊伸入。 本機(jī)床的液壓系統(tǒng)的部分原理說(shuō)明： 1.轉(zhuǎn)塔快進(jìn)，工進(jìn)，快退 按“自動(dòng)循環(huán)”按鈕后，電磁閥 1YA 通電，3YA 斷電。1YA 通電，壓力 油通過(guò) 1YA，14YA 經(jīng)行程閥 C 到制停閥 進(jìn)入到轉(zhuǎn)塔進(jìn)給液壓缸大腔，該油' 缸是差動(dòng)連接。因此小腔的回油經(jīng) 1YA 到單向閥 而并入大腔，從而出現(xiàn)轉(zhuǎn)塔? 快速前進(jìn)。當(dāng)快進(jìn)壓下 C 閥后，壓力油經(jīng) 7YA 到 5YA 至節(jié)流閥 到 到大腔，1L'C 轉(zhuǎn)塔出現(xiàn)慢速進(jìn)給。 3YA 斷電，壓力油進(jìn)入到轉(zhuǎn)塔傳動(dòng)離合器液壓缸大腔，離合器嚙合，于是 對(duì)工件進(jìn)行慢速鉆孔進(jìn)給。當(dāng)進(jìn)到壓下 閥后， 換向，而進(jìn)給停止，同時(shí)' 'C 壓開(kāi)關(guān) ，信號(hào)使 1YA 斷電，2YA（3YA，4YA）通電，轉(zhuǎn)塔快速退回，10K? 3YA 通電，離合器脫開(kāi)，脫開(kāi)后 DP1 發(fā)出電信號(hào)。 2.轉(zhuǎn)塔壓緊松開(kāi) 4YA 通電，兩個(gè)轉(zhuǎn)塔壓緊液壓缸放松，壓力油分別進(jìn)入到導(dǎo)軌，促使轉(zhuǎn)塔 浮起。當(dāng)快進(jìn)結(jié)束，壓下 時(shí)，信號(hào)使 9YA 接通，轉(zhuǎn)塔分度液壓缸運(yùn)動(dòng)，1K? 使轉(zhuǎn)塔分度 ，分度完畢后， 發(fā)出電信號(hào)，4YA 斷電，轉(zhuǎn)塔壓緊，信號(hào)90? 2 使 1YA，5YA，10YA 通電，3YA，4YA，9YA 斷電，轉(zhuǎn)塔分度液壓缸復(fù)位， 轉(zhuǎn)塔壓緊，轉(zhuǎn)塔做第二次快進(jìn)，壓下 C 閥后，壓力油經(jīng) 節(jié)流閥，轉(zhuǎn)塔實(shí)現(xiàn)擴(kuò)2L 孔進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二次工作循環(huán)。循環(huán)至 1YA，3YA，6YA 通電，轉(zhuǎn)塔做第 三次循環(huán)快進(jìn)，壓下 C 閥后，壓力油經(jīng)節(jié)流閥 進(jìn)入 到大腔，轉(zhuǎn)他實(shí)現(xiàn)平刮3'C 孔工作進(jìn)給，完成第三次工作循環(huán)。循環(huán)至 1YA，3YA，7YA 通電，轉(zhuǎn)塔做第 四次快進(jìn)，壓下 C 閥后，壓力經(jīng)節(jié)流閥 進(jìn)入 到大腔，傳塔實(shí)現(xiàn)鉸孔工作進(jìn)4L' 給，完成第四次工作循環(huán)。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 3.回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度 完成第四次工作循環(huán)后，11YA 通電，工作臺(tái)壓緊液壓缸活塞頂起工作臺(tái)， DP2 發(fā)出電信號(hào)，使 12YA 通電，壓力油進(jìn)入到工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)液壓缸，推動(dòng)齒條 活塞移動(dòng)，齒條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)分度 位，分度完畢后接 ，180? 13K? 11YA 斷電，工作臺(tái)下降并壓緊后，DP3 發(fā)出電信號(hào)，給 1YA，3YA 通電，又 開(kāi)始如前所述的工作循環(huán)。 4.工件壓緊 工件壓緊，靠手動(dòng)換向閥換向壓緊和放松，裝卸工件。 3.6.液壓元件的計(jì)算和選擇 3.6.1.液壓泵 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為 4.35MP，如取進(jìn)油路上的壓力 損失為 0.8MP，壓力繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力之值為 0.5MP，液 壓缸的最大流量為 13.741L/min?？紤]到不可預(yù)計(jì)的泄露將此流量放大為 1.05 倍，得 5L/min。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P87，表 11—59。 但作用葉片泵的參數(shù)如下： 調(diào)壓范圍： 6.3MP。? 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n=960r/min 時(shí)的流量為 25L/min。 容許的轉(zhuǎn)速范圍 n=600～1800r/min。 泵的驅(qū)動(dòng)功率是 4KW。 經(jīng)檢驗(yàn)，此泵可以滿足立鉆組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的要求。 3.6.2.閥類元件及其輔助元件 根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)各個(gè)閥類元件及其輔助元件的實(shí)際流量，可 選出這些元件的型號(hào)及規(guī)格。 查出的各元件的型號(hào)和規(guī)格見(jiàn)液壓系統(tǒng)圖： 1.選擇粗濾油器 選 XU—50 200B 型號(hào)的濾油器，允許通過(guò)的流量為 50L/min，實(shí)際通過(guò)的? 流量為 48.2L/min，此值在快進(jìn)、快退時(shí)出現(xiàn)，工進(jìn)時(shí)流量更小，可用。似乎濾 油器的通過(guò)能力偏大，不必改造，這樣泵油口的阻力較小。 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34 2.選擇壓力繼電器 選 HED1 型號(hào)的壓力繼電器，壓力范圍為 5～50MP，生產(chǎn)廠家是沈陽(yáng)液壓件制 造公司，引進(jìn)士樂(lè)系列。 選 DP—63 型號(hào)的壓力繼電器，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 ，P252，表 11—215 可得 調(diào)壓范圍是 10～63（㎏/㎡） 。 返回區(qū)間的調(diào)速范圍是 3.5～8（㎏/㎡） 。 精度為 0.5。 作用時(shí)間： <0.5 秒。 配套的開(kāi)關(guān)為：L×5—11，3A，380V。 重量為 0.72 公斤。 生產(chǎn)廠是天津市液壓件廠。 3.選擇換向閥 ⑴選 24S—25 型號(hào)的二位四通手動(dòng)換向閥，查 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》的上冊(cè)， P303，表 11—285 可得： 允許通過(guò)的流量為 25L/min. 壓力范圍：63㎏/㎡。 壓力損失：<2MP。 泄露：<30 毫升 /分。 重量：6 公斤。 ⑵選 S 型號(hào)的手動(dòng)換向閥，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷，P23 —257，表 23.7— 1 可得 壓力范圍：～31.5MP。 額定流量：40～500L/min. 公稱直徑：10～50㎜。 生產(chǎn)廠：邵陽(yáng)液壓件廠。 ⑶選 D 型號(hào)的三位五通電磁換向閥1356EB? 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. ⑷選 型號(hào)的三位四通電磁換向閥1346EB? 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. ⑸選 型號(hào)的二位四通電磁換向閥 12463EB? 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. ⑹選 型號(hào)的二位二通電磁換向閥 125EBH? 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. ⑺ 型號(hào)的二位三通電磁換向閥1235EB? 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. ⑻選 型號(hào)的二位三通電磁換向閥346YBMZ? 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. 行程滑閥 ⑼選 23C－25B 型號(hào)的二位二通常開(kāi)式的行程滑閥 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. 壓力損失：<2.5 。2/公 斤 厘 米 泄露：<30 毫升 /分。 行程：8mm. ⑽選 型號(hào)的 C 型二位三通常開(kāi)式的行程滑閥235B? 許用壓力為 63 。2/公 斤 厘 米 許用流量為 63L/min. 壓力損失：<2.5 。2/公 斤 厘 米 泄露：<30 毫升 /分。 第三章 電磁閥體的進(jìn)出油口孔的加工組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 36 行程：8mm. 4.選擇溢流閥，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手