发布时间 : 星期二 文章卧式单面多轴钻孔,组合机床动力滑台的液压系统的课程设计更新完毕开始阅读
快退 t1?l1l3?60?30060?400?????s?6s ?v1v3?7?10007?1000?根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图（F-t）如图
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第四章 确定液压系统主要参数
4.1确定液压缸工作压力
由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为17000 N时宜取3MP。
表2 各种机械常用的系统工作压力
机 床 机械类型 磨床 组合机床 工作压力/MPa 0.8~2 3~5 龙门刨床 2~8 8~10
表3按负载选择工作压力 负载/ KN 工作压力/MPa <5 < 0.8~1 5~10 10~20 20~30 3~4 30~50 4~5 >50 ≥5 拉床 农业机械 小型工程机械建筑机械 液压凿岩机 10~18 液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械 20~32 1.5~2 2.5~3 5
4.2计算液压缸主要结构参数
由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1是有杆腔工作面积A2两倍的形式，即活塞杆直径
d与缸筒直径D呈d = 0.707D的关系。
工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，选取此背压值为p2=0.8MPa。
快进时液压缸虽然作差动连接,但连接管路中不可避免地存在着压降?p，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算取?p?0.5MPa。快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值p2=0.6MPa。
工进时液压缸的推力计算公式为
F/?m?A1p1?A2p2?A1p1?(A1/2)p2，
根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为
F?m16333.33?106A1???0.006282m2
p0.8p1?23?22 液压缸缸筒直径为
D?4A1??89.46mm mm
由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系，d = 0.707D，因此活塞杆直径为d=0.707×89.46=63.32mm，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D=110mm，活塞杆直径为d=80mm。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：
A1??D24?63.585?10?4m2
A2??D2?d24?32.43?10?4m2
??工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为
q快进??A1?A2??v1?23.07Lmin
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工作台在快退过程中所需要的流量为
q快退?A2?v3?22.7Lmin 工作台在工进过程中所需要的流量为
q工进 =A1×v1’=0.318 L/min
根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表4所示。
表4 各工况下的主要参数值
推力F/N ’回油腔压力进油腔压力工况 输入流量输入功率P/Kw P2/MPa 0 2.31 P1/MPa 1.54 1.81 q/L.min—— —— -1 计算公式 启动 快 进 快速 加速 5556 6949 —— —— p1?F'?A2?p???A?A?12 q??A1?A2?v1 P?p1q 2778 1.49 0.99 22.73 0.375 p2?p1??p p1??F'?p2A2?A1 工进 27788 0.8 3.29 0.95 0.052 q?A1v2 P?p1q 起动 快加速 2180 6949 2778 0 0.6 0.6 0.6 0.49 2.84 1.82 1.3 —— —— 20.02 —— —— —— 0.607 —— P1??F'?p2A1?A2 q?A2v3 退 快退 制动 414.3 注：F'?P?p1?q F/?m。
4.3绘制液压缸工况图
并据表4可绘制出液压缸的工况图，如图2所示。
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图2 组合机床液压缸工况图
第五章 液压系统方案设计
根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。
5.1速度控制回路的选择
工况图表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单、成本低。该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度-负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。
钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。
由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油液温升过高。
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