********学院毕业设计（论文）设计课题题目：设计一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统专业系：机械制造工程系专业：班级：姓名：学号：指导老师一、设计课题题目：（05）设计一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统，要求液压系统：1、工作循环：A缸水平向左快进---A缸水平向左工进---A缸死挡铁停留---B缸垂直向上快进---B缸垂直向上工进---B缸垂直向下快退---B缸原位停止---A缸水平向右快退---A 缸原位停止2、A、B缸快进速度为4m/min、快退速度为5m/min,工进速度20—100mm/min;3、A、B缸进给最大行程为400mm，其中工进行程200mm;4、A、B缸最大切削力为12000N,运动部件自重均为8000N；5、启动换向时间0.05s;6、导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。
二、设计内容及要求：1、液压系统：（1）设计液压系统图（含：工作循环图、电磁铁及其他元件动作表、液压系统原理图、液压元件目录表，用一张2号图纸打印）；（2）设计液压缸（B缸）并绘制液压缸组件装配图（用一张1号图纸打印）；2、设计液压系统的电气控制原理图（含：工作循环图、电磁动作表电气控制系统原理图、电气元件目录表，用一张2号图纸打印）；3、PC编程（指令表、梯形图、功能图、PLC外部接线图），以实现自动控制；（功能图和接线图画在一张3号图纸上\梯形土图用一张3号图纸）;4、设计说明书一份(不少于30页),应有:封面、目录、封底、任务书、毕业小结、参考文献及书目、致谢等内容。
目录第一章绪论 (4)第二章液压系统设计 (5)第一节明确液压系统设计要求 (5)第二节分析液压系统工况 (5)第三节确定液压缸的主要参数 (6)第四节初选液压缸的工作压力、流量和功率 (7)第五节液压系统原理图的拟订 (10)第六节选择液压元件 (14)第三章机床电器原理图的设计 (16)第一节设计概述和设计要求 (16)第二节电器元件的选择 (17)第四章 PLC编程设计 (20)第一节 PLC设计的概述及要求 (20)第二节 PLC功能图I/O接线图和梯形图的设计 (20)第五章致谢 (25)第六章参考文献 (26)第一章绪论主要介绍了一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统、电气控制系统、液压缸的设计和计算过程，以液压系统设计指导进行电气控制线路等设计。
在设计液压系统的过程中还对进给缸进行了设计，同时，还对液压缸进出油口工序的设计以及流量、流速的控制与设计。
第二章 液压系统设计第一节 明确液压系统设计要求1、工作循环：A 缸水平向左快进---A 缸水平向左工进---A 缸死挡铁停留---B 缸垂直向上快进---B 缸垂直向上工进---B 缸垂直向下快退---B 缸原位停止---A 缸水平向右快退---A 缸原位停止2、A 、B 缸快进速度为4m/min 、快退速度为5m/min,工进速度20—100mm/min;3、A 、B 缸进给最大行程为400mm ，其中工进行程200mm;4、A 、B 缸最大切削力为12000N,运动部件自重均为8000N ；5、启动换向时间0.05s;6、导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。
第二节 分析液压系统工况1、A 液压缸在工作过程各阶段的负载为：启动加速阶段：[]N ）（）（t g G G F mS mГF F F 2.29939.0/05.08.9/067.0800080002.0///=⨯⨯+⨯=∆∆+=+=ηηνα）（）（快进阶段：N G F md mf F F 9.8889.0/80001.0//=⨯===ηη工进阶段：()NG F mv dmr v F f F F 2.142229.0/80001.012000//=⨯+=+=+=ηη）（）（快退阶段()()[]N t g v G G F mV dmg v ГF f F F F 6.145989.0/2.08.9/083.080001200080001.0///=⨯⨯++⨯=∆∆++=++=ηη）（）（2、B 液压缸在工作过程各阶段的负载为：启动加速阶段：()()[]3.101049.0/05.08.9/06.080008000/.)//=⨯⨯+=∆∆+=+=ηηαmmg t g v G G F F F （）（快进阶段：9.88889.0/8000//====ηηmmg fG F F工进阶段：()()2.222229.0/800012000//=+=+=+=ηηmv mg v G ）F F F F （快退阶段： 0=F将液压缸在各阶段的速度和负载值列于表1中： 表1工作阶段 速度v/(m 〃s -1)） 负载F/NA 快进阶段 0．067 888．9 A 工进阶段 0．0003-0.00167 14222.2 A 快退阶段 0.083 14598.6B 缸启动加速阶段 10104.3 B 快进阶段 0．067 8888．9 B 工进阶段 0．0003~0.00167 22222.2 B 快退阶段 0.083 0第三节 确定液压缸的主要参数一、初选液压缸的工作压力由负载值大小查表9-3，参考同类形组合机床，取液压缸工作压力为2MP 。
二 、确定液压缸的主要结构参数1、A 进给缸﹙1﹚液压缸内径和活塞杆直径设计由表1得最大负载为快退阶段的负载F=14598.6N 则m X X X D 4.96)6214.3/()6.145984(110==查设计手册按液压缸内径系列列表将以上计算值圆整为标准直径，取D 1=100mm.因工作压力p ＜5Mpa,所以d1=0.5D=50mm,由于快进速度与快退速度不相等,故采用一般连接：由D 1=100mm ，d 1=50mm,算出进给缸无杆腔有效作用面积A I1=78.5cm 2, 有杆腔作用面积A I2=58.9cm 2 工进若采用调速阀,查产品样本,调速阀最小流量AAcm V qV 1112213min min2520/05.0/1010<<=⨯⨯=-故能满足最低稳定性要求.﹙2﹚活塞组件活塞组件由活塞杆和连接件等组成.随工作压力、安装方式和工作条件的不同。
但由于本系统是轻载，所以才用螺纹连接。
活塞受油压的作用在缸内做往复运动，则其外圆表面应当耐磨并有防锈能力，故活塞杆外圆表面有时需镀铬。
密封装置﹙3﹚密封装置主要是用来防止液压油的泄漏，液压缸因为是依靠密闭油液容积的变化来传递动力和速度，故密封装置的优势，将直接影响液压缸的工作性能。
而活塞是往复运动的时候活塞两端压力高，而Y 型密封圈一般适用于工作压力小于20Mpa 、工作温度为-30~+100C 。
、速度小于0.5m/s 的场合，因此选用Y 型密封圈。
缓冲装置﹙4﹚当液压缸拖动质量较大的部件作往复运动时，运动部件具有很大的动能，这样，当活塞运动到液压缸的终端时，会与端盖发生碰撞，产生很大的冲击和噪声，会引起液压缸的损坏，故还要有缓冲装置。
当缓冲柱塞进入到缸盖内孔时，回油路被柱塞堵住，只能通过节流阀回油，调节节流的开度，可以控制回油量，从而控制活塞的缓冲速度。
当活塞反向运动时，压力油通过单向阀很快进入液压缸内，并作用在活塞的整个有效面积上，故活塞不会因为推力不足而产生启动缓冲现象。
这一缓冲装置可以根据负载情况调整节流阀的开度大小，改变缓冲压力的大小，故选用可调节流孔式缓冲装置。
2、B 垂直缸﹙1﹚垂直缸内径和活塞杆直径的设计垂直缸的工作压力由表1得，最大负载为工进阶段负载F=22222.2N 则查表9-3，参考同类形组合机床，取液压缸工作压力为3MP 。
m X X X FP D 1.971071.9)6314.3/()2.222224(421110=⨯===-π查设计手册按液压缸内径系列表将以上计算值圆整为标准直径：取D 2=100mm,同样取d 2=50mm;由D 2=78.5cm 2,有杆腔面积A 22=58.9cm 2﹙2﹚液压缸缸筒长度L液压缸缸筒长度L 由液压缸最大行程、活塞宽度、活塞导向长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其他长度确定。
缸筒的最大行程 mm L 4001=活塞宽度()mm D B 801008.00.1~6.01=⨯== 导向长度（加工在端盖上）()mm D C 801008.00.1~6.0=⨯== 活塞杆密封长度 mm L 102= 挡圈厚度mm B 32= （两片） 锁紧螺母厚度mm B 203= (2×M20) 后端盖（有缓冲装置）厚度B4取40mm则缸筒长度()Dmm B B B L C B L L 30~23636401023210808040043222211<=+⨯+⨯++++=++++++=﹙3﹚液压缸校核因液压缸工作为轻载运行，可选用无缝钢管壁厚§≤0.08D=8mm,取§=6mm,活塞杆直径为d=60mm,无需校核，强度足够。
﹙4﹚活塞组件活塞组件由活塞杆和连接件等组成。
随工作压力、安装方式和工作条件的不同。
但由于本系统是轻载，所以才用螺纹连接。
活塞受油压的作用在缸筒内作往复运动，因此活塞具备一定的强度和良好的耐磨性。
则活塞由钢材料铸造而成。
同时活塞杆在导向套内往复运动，则其外圆表面应当耐磨并有防锈能力，故活塞杆外圆表面有时需镀铬。
﹙5﹚密封装置密封装置主要是用来防止液压油的泄漏，液压缸因为是依靠密闭油液容积的变化来传递动力和速度，故密封装置的优势，将直接影响液压缸的工作性能。
而活塞是往复运动的时候活塞两端压力高，而Y 型密封圈一般适用于工作压力小于20Mpa 、工作温度为-30~+100C 。
、速度小于0.5m/s 的场合，因此选用Y 型密封圈。
﹙6﹚缓冲装置当液压缸拖动质量较大的部件作往复运动时，运动部件具有很大的动能，这样，当活塞运动到液压缸的终端时，会与端盖发生碰撞，产生很大的冲击和噪声，会引起液压缸的损坏，故还要有缓冲装置。
当缓冲柱塞进入到缸盖内孔时，回油路被柱塞堵住，只能通过节流阀回油，调节节流的开度，可以控制回油量，从而控制活塞的缓冲速度。
当活塞反向运动时，压力油通过单向阀很快进入液压缸内，并作用在活塞的整个有效面积上，故活塞不会因为推力不足而产生启动缓冲现象。
这一缓冲装置可以根据负载情况调整节流阀的开度大小，改变缓冲压力的大小，故选用可调节流孔式缓冲装置。
则B 缸装配图如图B 缸装配图。
第四节 算液压缸的工作压力、流量和功率1、复算工作压力根据表9-5,本系统的背压估计只值可在0.5~0.8Mpa 范围选取,故暂定:工进时:Pb=0.8Mpa; 快进时:Pa=0.5Mpa 液压缸在工作循环各阶段的工作压力P11后又用公式(9-10)、（9-11）或（9-12）等公式计算。