专用铣床液压系统设计论文

[数控铣床拉刀故障诊断与维修论文]数控铣床拉刀故障的诊断与维修论文摘要：拉刀故障是数控铣床的常见故障之一，主轴松、拉刀动作涉及电气、机械及液压回路，回路中任何一个环节的失效都会引起机床拉刀动作故障。...+阅读

专用铣床液压系统设计论文【1】【摘要】通过设计液压传动系统，巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统系统设计计算的一般步骤和方法;正确合理地确定执行液压机构，运用基本回路组成满足基本性能要求的、高效的液压系统;熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。【关键词】液压系统;铣床;设计1 液压系统使用要求负载分析1.1 使用要求完成快进――工进――快退――停止的工作循环1.2 负载分析在负载分析中，先不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。

因为工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样要考虑的力有：切削力、导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为Fs，动摩擦力为Fd，则如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率m=0.93，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，如下表：表1 液压缸各运动阶段负载表根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘出负载图(F-S)和速度图(V―L).图1 负载曲线图图2 速度曲线图图3 工作循环图2 液压系统方案设计2.1 确定液压泵类型及调速方式参考同类组合机床，选用单作用叶片泵双泵供油，溢流阀作定压阀。

为防止铣削完毕时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值Pb=0.7MPa。2.2 选用执行元件因为系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进，快退速度相等，所以选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积A1等于有杆腔面积A2的两倍。2.3 快速运动回路和速度换接回路根据本设计的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。

即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。本设计采用电磁阀的速度换接回路，控制工件的快进和工进。与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用二位二通电磁换向阀与单向阀来切断差动油路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。2.4 换向回路的选择本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换向阀的换向回路。

为便于实现差动连接，选用了三位五通换向阀。为提高换向的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。2.5 组成液压系统绘原理图(图4)将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的修改补充，即组成如图4所示的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表即能观察各点压力。

图4 液压系统图表2 液压系统中各电磁铁的动作顺序表3 系统的参数计算3.1 压缸参数计算3.1.1 初选液压缸的工作压力参考同类型组合机床，初定液压缸的工作压力为P=50105Pa。3.1.2 确定液压缸的主要结构尺寸本设计要求动力滑台的快进、快退速度相等，现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动连接，并取无杆腔有效面积A1=2A2。为了防止在铣削完毕时滑台突然前冲，在回油路中装有背压阀，初选背压Pb=0.7MPa。

由各阶段的负载数据表可知工进阶段的负载F=82896.3N。按此计算A1则按GB/T2348-1993将所计算的D与d值分别圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封装置。圆整后得按最低工进速度验算液压缸尺寸，查产品样本，调速阀最小稳定流量qmin=0.05L/min，因工进速度v=0.1m3/min，则本设计方案的A1=201.06cm25cm2，满足最低要求.3.1.3 计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积，可计算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率，在计算工进时背压按Pb=7105Pa代入，快退时背压按Pb=5105Pa代入计算公式和计算结果列于下表中。

表33.2 液压泵的参数计算由上表可知工进阶段液压缸工作压力最大，若取进油路总压力损失△P=5105Pa，压力继电器可靠动作需要压力差为5105Pa，则液压泵最高工作压力PpPj+△P=(44.9+5+5)105Pa=54.9Pa。因此泵的额定压力Pr1.2554.9=68.6105Pa。由上表可知，工进时所需流量最小是2.016=12.06L/min，设溢流阀最小溢流量为2.5L/min ，则小流量泵的流量应为Q小(1.112.06+2.5)=15.77L/min或(1.12.01+2.5)=4.7L/min ，快进快退时液压缸所需的最大流量为qmax=53.02L/min，则泵的总流量为Q总=1.153.02=58.3L/min .即大流量泵的流量Q大Q总-Q小=58.3-4.7=53.6L/min。

根据计算所得泵的最小工作压力为Pr=68.6105Pa，最大流量Q总=58.3L/min ，查手册选双联叶片泵的型号为YB-D63/16。该泵的额定压力为10MPa，额定转速为1000r/min。3.3 电动机的选择系统为双泵供油系统，其中小泵的流量Q小= =0.2710-3m3/s，大泵的流量Q大= =1.0510-3m3/s。差动快进、快退时两个泵同时向系统供油;工进时，小泵向系统供油，大泵卸载。下面分别计算三个阶段所需要的电动机功率P。

3.3.1 差动快进差动快进时，大泵2的出口压力油经单向阀2后与小泵汇合，然后经三位五通电磁换向阀3，二位二通电磁换向阀6进入液压缸大腔，大腔压力P1=7.05105Pa，查手册可知，小泵的出口压力损失△P小=4.5105Pa，大泵出口到小泵出口的压力损失△P2=1.5105Pa。于是计算得小泵的出口压力P小=P1+△P小=11.55105Pa，(总效率1=0.5);大泵的出口压力P大=P小+△P2=13.05105Pa ，(总效率2=0.5)。电动机的功率3.3.2 工进考虑到调速阀所需最小压力差△P1=5105Pa。

压力继电器可靠动作需要压力差为△P2=5105Pa。因此工进时小泵的出口压力P小=Pj+△P1+△P2=(44.9+5+5)105Pa。而大泵的卸载压力取P大=2105Pa。(小泵的总效率小=0.565，大泵的总效率大=0.3)。电动机的功率3.3.3 快退快退的压力分析与快进相同，分析可知：小泵的出口压力P小=15.05105Pa，(小泵的总效率小=0.5);大泵的出口压力P大=16.55105Pa，(大泵的总效率大=0.51)。电动机的功率综合比较，快退时所需功率最大。

可以查JB/T8680.2-1998 选用Y2-132M2-6三相异步电机，电动机额定功率为5.5kW，额定转速960r/min。4 液压元件的选择4.1 液压阀及过滤器的选择根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量，可选出这些元件的型号及规格。本例中所有阀的额定压力都为63105Pa，额定流量根据各阀通过的流量，确定为10L/min，25L/min，63L/min三种规格，所有元件的规格型号列于下列表中。过滤器按液压泵额定流量的两倍选取吸油用隙式过滤器，表中序号与系统原理图中的序号一致。

表4 液压元件明细表4.2 油管的选择根据选定的液压阀的连接口尺寸选择管道尺寸，液压缸的进、出油管按输入、输出的最大流量来计算。由于本系统液压缸差动连接快进快退时，油管内流量最大，实际流量为泵的额定流量的两倍为116L/min，则液压缸的进、出油管直径d按产品样本，选用内径为28外径为34的10号冷拔钢管。4.3 油箱容积的确定中低压系统的油箱容积一般取液压泵的额定流量的5～7倍，本设计取7倍，故油箱容积为V=(758.3)=410L【参考文献】[1]许福玲.夜压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2001，08.[2]陈奎生.夜压与气压传动[M].武汉：武汉理工大学出版社，2001，08.[3]蔡文彦.夜压传动系统[M].上海：上海交通大学出版社，1990，04.[4]官忠范.夜压传动系统[M].北京：机械工业出版社，1997，07.[5]张利平.液压气动系统设计手册[M].北京：机械工业出版社，1997，09.[6]中央电大《液压传动辅导教材》编写小组.液压传动辅助教材[M].北京：中央广播电视大学出版社，1991，02.[7]左键民，主编.夜压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2000，06.[8]朱梅，朱光力，编著.夜压与气动技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2004，06.[9]液压传动系统及设计[M].北京：化学工业出版社，2005，08.数控铣床液压平衡系统的优化【2】摘要：论文中介绍了液压平衡系统的技术特点，并以数控机床为例，介绍了在数控机床液压平衡系统的分类、典型液压平衡系统的工作原理及优化液压平衡系统的工作过程。

关键词：数控机床;液压平衡;电磁阀引言随着我国机械加工业的快速发展，机械零件加工的质量和效率越来越引起人们的重视，能源要求日益高涨，有效利用能源已成为行业最大目标。