攀枝花学院本科课程设计（）专用铣床液压系统设计学生姓名： *****学生学号： *****院（系）：机械工程学院年级专业： 09机制 1 班指导教师： ******二0一二年六月攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注：任务书由指导教师填写。

摘要本次设计的是专用铣床的液压设计，专用铣床是根据工件加工需要，以液压传动为基础，配以少量专用部件组成的一种机床。

在生产中液压专用铣床有着较大实用性，可以以液压传动的大小产生不同性质的铣床。

此次设计主要是将自己所学的知识结合辅助材料运用到设计中，巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法，正确合理的确定执行机构，选用标准液压元件，能熟练的运用液压基本回路，组成满足基本性能要求的液压系统。

在设计过程中最主要的是图纸的绘制，这不仅可以清楚的将所设计的内容完整的显示出来，还能看出所学知识是否已完全掌握了。

整个设计过程主要分成六个部分：参数的选择、方案的制定、图卡的编制、专用铣床的设计、液压系统的设计以及最后有关的验算。

主体部分基本在图的编制和液压系统的设计两部分中完成的。

关键词：专用铣床，液压传动，回路设计.ABSTRACTThe design is hydraulic special milling machine, hydraulic design special milling machine is based on needs of work, based on hydraulic transmission, match with a few special parts of a machine tool. During production has great practical hydraulic special milling machine, can with hydraulic drive size produces different nature of the milling machine. This design is mainly with my own knowledge will be applied to design of auxiliary materials, strengthening and deepening prior knowledge of hydraulic system design calculation, the general procedure and method to determine the correct method of actuator, choose standard hydraulic ponents, can skilled using hydraulic basic circuit, position satisfy basic performance requirements of the hydraulic system. In the design process of the main is drawing, which not only can clearly drawn designed by the pleteness of the contents will show out, still can see whether the knowledge already plete mastery.The whole design process mainly divided into six parts: parameter selection, plan formulation, the figure card planning, special milling machine design, hydraulic system design and final relevant calculating. Theme part includes graph preparation and hydraulic system designSpecial milling machine, hydraulic transmission, loop design.目录附录1 设计题目1.1设计题目设计一台专用铣床，铣头驱动电机的功率为 6.96千瓦，铣刀直径为120mm ，转速350转/分，如工作台质量为363公斤，工件和夹具的质量为124公斤，工作台的行程为426mm ，工进行程为185mm ，快进快退速度为3.5米/分，工进速度为60~1000毫米/分，其往复运动的加速（减速）时间为0.05秒，工作台用平导轨静摩擦系数0.2s f =，动摩擦系数0.1d f =，试设计该机床的液压系统。

设计参数铣头驱动电机的功率（Kw ）： P =6.96 铣刀直径（mm ）： D =120 工作台质量（Kg ）： m=363 工件和夹具的质量（Kg ）： m=124 工作台快进、快退速度（m/min ）： v = 3.5 工进速度 (mm/min) v = 60~1000 工作台液压缸快进行程（mm ）： L 1=241 工作台液压缸工进行程（mm ）： L 2=185 工作台导轨面静摩擦系数： 0.2s f = 工作台导轨面动摩擦系数： 0.1d f = 往复运动的加速（减速）时间（t ）： ∆t =0.52 工况分析2.1负载分析铣床工作台液压缸快进阶段，启动时的外负载是导轨静摩擦阻力，加速时的负载是导轨动摩擦阻力和惯性力，恒速时是动摩擦阻力，在快退阶段的外负载是动摩擦阻力，铣床工作台液压缸在工进阶段的外负载是工作负载，即刀具铣削力及动摩擦阻力。

根据给定条件，先计算工作台运动中惯性力mF ，工作台与导轨的动摩擦阻力fdF 和静摩擦阻力fs F4870 4.35/60(48700.0725)/(100.05)706()100.05G m F v F N g t ∆⨯===⨯⨯=∆⨯ (2-1)12()0.1(36301240)487fd d G G F f F F =+=⨯+=(N) (2-2) 12()0.2(36301240)974fS s G G F f F F =+=⨯+=(N) (2-3)其中，11363103630G F m g ==⨯=(N) 22124101240G F m g ==⨯=(N)12363012404870G G G F F F =+=+=(N)由铣头的驱动电机功率可以求得铣削工作负载tF ：t PF v =(2-4)其中350 3.140.122.1986060n d mv s π⨯⨯=== 所以，696031662.198t P F v ===（N ）同时考虑到液压缸密封装置的摩擦阻力（取液压缸的机械效率0.9m η=），工作台的液压缸在各工况阶段的负载值列于表2-1中，负载循环图如图2-1所示。

图2-1液压缸负载循环图2.2运动分析根据给定条件，快进、快退速度为0.0725m/s，其行程分别为241mm和426mm，工进速度为60~1000m/s（即0.001~0.0167m/s），工进行程185mm，绘出速度循环图如图2-2所示图2-2 液压缸速度循环图3 确定液压缸的参数3.1初选液压缸的工作压力专用铣床归属于半精加工机床，根据液压缸推力为4070N（表2-1）,，初选液压缸的设计压力为53010⨯Pa.3.2确定液压缸的尺寸由于铣床工作台快进和快退速度相同，因此选用单杆活塞式液压缸，并使122A A=,快进时采用差动连接，因管路中有压力损失，快进时回油路压力损失取5510p∆=⨯Pa，快退时回油路压力损失亦取5510p∆=⨯Pa。

工进时，为使运动平稳，在液压缸回路油路上须加背压阀，背压力值一般为5(510) 10⨯Pa,选取背压52810p=⨯Pa。

确定液压缸尺寸取液压缸无杆腔作工作腔列液压缸力的平衡方程：专用铣床液压缸力的平衡图根据1122()mF P A P Aη=-,可求出液压缸大腔面积1A为2152136530.001680.9(30)10()22mFA mPPη===⨯-⨯-(3-1) 1440.00160.04513.14AD mπ⨯===(3-2)根据GB2348-80圆整成就近的标准值，得D=50mm，液压缸活塞杆直径35.362Dd mm==，根据GB2348-80就近圆整成标准值d=36mm，于是液22210.050.002044A D mππ==⨯= (3-3)222222()(0.050.036)0.001044A D d mππ=-=-= (3-4)3.3液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值3.3.1 快进阶段1、启动阶段/974/0.91082()m F N η== （3-5） 1012(/)/()m p F A A η=- 2P O = （3-6）故11082/(0.00200.0010) 1.082a p MP =-= 2、加速阶段/1193/0.9=1326()m F N η= 21p p p=+∆ （3-7）11221212/(/)/()m m p A F p A p F pA A A ηη=+⇒=+∆-⨯⨯⨯⨯6-4-4=(1326+0.5101010)/(20-10)10=1.826MPa（3-8）3、恒速阶段/487/0.9=541()m F N η=21p p p=+∆11221212/(/)/()10m m p A F p A p F pA A A ηη=+⇒=+∆-⨯⨯⨯⨯6-4-4=(541+0.51010)/(20-10)10=1.041 MPa又因为43121()1010 4.35/min 4.35/min q A A m L υ-=-=⨯⨯=⨯=-34.3510 （3-9） 故输入功率为：631 1.04110 4.3510/600.075P p q kw -==⨯⨯⨯=3.3.2 工进阶段/3653/0.9=4059()m F N η= 20.6p MPa =11221221/(/)/2.330m m p A F p A p F p A A ηη=+=+⨯⨯⨯⨯=6-4-4=(4059+0.6101010)/2010MPa（3-10） 因为：43122010 1.0/min 2.0/min q A m L υ-=⋅=⨯⨯= （3-11）或：4331220100.060.1210/min 0.12/min q A v m L --=⋅=⨯⨯=⨯=故输入功率为：631 2.33010 2.010/600.0777P p q kw -=⋅=⨯⨯⨯=或：631 2.330100.1210/600.0047P p q kw -=⋅=⨯⨯⨯=3.3.3 快退阶段1、启动阶段/974/0.91082m F N η==12(/)/m p F A η=20p =故411082/1010 1.082p Pa MPa -=⨯= 2、加速阶段/1193/0.91326m F N η== 20.5a P MP =12211212/(/)/2.326m m a p A F p A p F p A A MP ηη=+⇒=+⨯⨯⨯⨯=6-4-4=(1326+0.5102010)/10103、恒速阶段/487/0.9541()m F N η== 20.5p MPa =12211212/(/)/201.541m m p A F p A p F p A A ηη=+⇒=+⨯⨯⨯⨯=6-4-4=(541+0.51010)/1010MPa又因为42331010 4.354.35/min 4.35/minq A m L υ-==⨯⨯=⨯=-310 （3-12）故输入功率为：1631.54110 4.3510/600.112P p qkw-==⨯⨯⨯= 根据上述计算各参数值列入表3-1所示。