数控车床尾座套筒液压装置设计

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超硬钢 >450 硬化、调质 4500

根据公式

Fc?Kc(fap)N (3-2)

其中Kc为单位切削力,由表3.3取Kc值为2453N/mm2;

ap为背吃刀量,由表3.3取5.0mm。

将上面参数带入公式3-2,得切削力

Fc?2453?0.3?5?3679.5N

切削力将会在轴向上产生一个轴向分力,这个就是尾座需要克服的反作用力,根据根据《金属切削原理与刀具》切削时产生的轴向分力 为了安全,取

F?0.6?3679.5?2207.2N

F?(0.1~0.6)Fc (3-3)

为了满足加工后的工件的精度要求,在工件重量较大和切削力较大的情况下机床不发生共振,取轴向力F?2850N。 因此尾座需要克服的最大反作用力为:

Fy?2850?2904.3?5754.3N

3.2.2液压油缸计算

由前面计算可得尾座最大轴向力为5754.3N,因此尾座液压油缸需要克服这一轴向力,因此,液压油缸的外作用力为Fz?5754.3N,根表据3.1与3.2,取尾座液压系统加紧时的压力为2MPa,背压取0.5MPa。 则液压油缸的内径为:

D?其中D:油缸内径;

Fz:输出力;

p1:液压系统输出压力; p2:液压系统背压;

将以上数据带入公式可得,液压油缸的直径为:

4?5754.3D??69.9mm

3.14?(2?0.5)元整选取液压油缸的D?80mm,d?D?(0.5~0.7)。 得出活塞杆直接d?50mm。

如在计算液压缸尺寸时需要考虑背压,可初定参考数值,回路确定之后再修改,参考背压值见表3.4[13]所示。

4?Fz (3-4)

3.14(p1?p2)8

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表3.4 液压缸背压参考

系统类型

回油路上有节流阀的调速系统 回油路上有调速阀的调速系统

回油路上装有背压阀 带补油泵的闭式回路

背压p2(?105Pa)

2-5 5-8 5-15 8-15

3.3液压泵的设计

液压泵是液压系统中的动力装置,也是能量转换元件,起着向系统提供动力源的作用。原动机驱动偏心轮1旋转时,柱塞2将做往复运动。使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。当a由小变大就行程部分真空,油箱中的油液在大气压作用下,经吸油管顶开单向阀6进入邮箱a而实现吸油;当a有大变小时,a中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。原动机驱动偏心轮不断旋转,液压泵就不断地吸油和压油,这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能输出。原理图如图3.3所示。

液压泵为整个液压系统提供动力,能使液压缸稳定安全的工作,是整个液压系统中的最根本装置。

1.偏心轮 2.柱塞 3.缸体 4.弹簧 5.6.单向阀 a.油箱

图3.3 单柱塞液压泵的工作原理图

3.3.1液压泵工作压力的确定

液压泵的工作压力p是液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力的大笑取决与外负载的大小和排油管路上的压力损失,而与液压泵的流量无关。 液压泵工作压力计算公式:

p1是液压执行元件的最高工作压力,对于本系统,工作压力为2MPa;取1.5安全系数,p1?3MPa。

pp?p1???p (3-5)

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