摘要在现代的工业生产过程中,数控车床得到了大量的运用,而我国也在这个领域得到了长足的发展。
数控车床主要包括电气系统、液压系统以及机械部分。
本课题则是主要介绍了典型的液压系统主要方向以及办法,应此本课题的研究具有重要的现实意义。
关键词:数控机床;液压系统;AbstractIn the modern industrial production process, the numerical control lathe obtained the massive utilization, but our country also obtained the considerable development in this domain. The numerical control lathe mainly includes the electrical system, the hydraulic system as well as the machine part.This topic introduces the typical direction as well as the way of the hydraulic system, should the study of this topic has important practical significance.Key words: Numerical control engine bed;Hydraulic system;绪论...................................... ................................................................................. .. (4)第一章主轴卡盘工作原理的设计、优势及意义................................... ........... (5)1.1 工作原理.................................................... .............. .. (5)1.2 设计优势.............................................. .......... .......... .......... .......... .......... . (6)1.3 设计意义........................................... .......... .......... .......... .......... .......... . (7)第二章.CK6152数控机床液压系统设计的立题依据及方案论证 (7)2.1液压系统设计的立题依据及课题来源 (7)2.2液压系统方案的制定与论证................................. ............................ ..... (8)第三章.CK6152数控机床液压系统工况分析............ .............. .............. ............... . (10)3.1液压系统的运动分析 (10)3.2液压系统的负载分析 (11)第四章.CK6152数控机床液压系统设计计算 (11)4.1 CK6152数控机床液压系统的设计要求.................... ............................... . (11)4.2CK6152机床液压系统选型 (12)4.3确定液压缸参数计算与结构设计...................... (13)4.4液压元件和装置的选择...................... ........... .............. . (19)第五章.液压控制装置集成块的设计.......................... .. (20)5.1液压控制装置的总体设计............................. ........... .. (20)5.2通道体设计的技术要求 (20)5.3 通道体设计...................................................................... .. (20)5.4叠加阀的选择............................ ................ (21)第六章.液压站的设计 (21)6.1液压油箱的设计............................. ........... ......................... ....... .. (21)6.2泵-电动机装置的选择..................... ............. (23)6.3液压站的结构设计........................................................... .. (25)第七章.液压系统的验算 (26)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)液压技术广泛用于国民经济各部门,液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一。
液压传动的各种元件由于重量轻、体积小,可以根据需要方便、灵活地来布置;结合最新技术自动化程度高且操纵控制方便,容易实现直线运动;可实现大范围的无级调速;自动实现过载保护;采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长。
据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。
但是近年来,液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。
其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。
为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。
进入21世纪后液压产品技术发展呈现与计算机技术相结合的趋势。
现有的液压伺服和液压比例技术在与计算机结合上不是十分方便,数字液压技术克服了这个缺点,它把整个液压和控制技术都简化了,促进了整个液压技术的进步。
如今国内外液压发展情况简要概括如下表0:表0 国内外液压发展情况本人对于该液压系统的设计经验来至为期两个月的实习,对数控车床的布局结构及工作原理做了仔细的研究,对较为复杂的技术问题和相关液压系统的设计方法,老师给予了热情的指导。
在此和翻阅大量液压类书籍和文献,调查取证的基础上本人也对该车床中变档和卡紧部份进行创新,将工业上应用比较广泛的CK6152数控车床的卡盘卡紧、换档两个动作,由常见的机械装置改装成由液压动力驱动的液压传动装置。
毕业设计是对大学生活中从事机械及液压知识学习的一个总结,也是提高我们大学生综合运用所学知识和技能解决问题能力的一个重要环节,更是对大学阶段所学关于机械及液压知识和实际动手能力的一个考察。
通过这次考察,不但可以提高我们的综合训练设计能力、科研能力,并且使我在以下几个方面得到训练:1、了解液压传动系统设计的基本方法和设计要求,培养学生运用所学理论知识解决具体工程技术问题的能力。
2、掌握液压传动系统的设计步骤,熟悉设计的有关技术文件,规范设计手册及相关元件的国家标准。
3、根据设计任务要求,进行工况分析和确定液压系统的液压元件拟定出液压系统,并对液压系统主要性能作必要的设计计算。
针对大学中所学的机械及液压方面的知识,我选择这个课题来完成我的毕业设计,并进行了大量的实地调研考察,尝试和论证。
本次设计中主要以课本和搜集来的各种资料作为依据,基于所学的知识,从简单入手,循序渐进,逐步掌握设计的一般方法和步骤,基于本次设计,通过在工厂实习加深对CK6152数控车床的液压系统的分析和了解,结合已掌握的液压方面的知识对原有系统进行优劣分析并提出改进方案;最终使液压系统实现CK6152车床的变档及卡紧,使其满足旋转精度,刚度,温升,抗震性等主要性能,以提高整机性能,并保证该液压系统执行上述二个动作时的可行性与可靠性,充分体现现代液压技术应用于数控机床的优越性。
第一章主轴卡盘工作原理的设计、优势及意义1.1、工作原理由油缸卡紧,经吊头连接,通过液压油在油缸上下腔的施压与排放,推动活塞杆在油缸中伸缩,使其对系统实施推力或拉力,完成卡盘卡紧;及推动齿轮箱中的滑移齿轮实现换档。
该数控机床负载变化小,要求低速运动平稳性好速度负载性好,因此采用调速阀的进油节流调速回路,选用差动液压缸实现“快慢快” 的回路。
对普通CK6152数控车床机床卡盘卡紧动作的观察和分析可知,液压卡盘执行元件,即液压缸运动过程可分解为:向前卡紧,保持不动,向后松开。
其运动循环如图1-1。
向前卡紧向后松开 图1-1 卡盘液压缸运动循环图 卡盘向前夹紧原理图如图1-2,卡盘松开原理图如图1-3。
图1-2卡盘夹紧动作原理图 图1-3卡盘松开动作原理图卡盘分系统由一个二位四通换向阀3(带两个电磁阀),一个二位四通电磁换向阀4,两个减压阀8和9及一个液压缸组成。
高压加紧1YA 得电,3YA 失电,换向阀3和4均位于左位,加紧力的大小可通过减压阀8调节,这时液压缸活塞左移使卡盘加紧,减压阀8的调定值高于减压阀9,卡盘处于高压加紧状态。
液压卡盘可以实现自动加紧与松开运动,松夹时,使1YA 失电,2YA 得电,阀3切换至右位。
活塞右移,卡盘松开低压加紧。
这时3YA 得电而使换向阀4切换至右位,压力油经减压阀9进入,通过调节减压阀9便能实现低压加紧状态下的夹紧力。
1.2、设计优势一方面,数控机床的液压油为柔性工作介质,比机械传动时产生的振动要少的多,有利于数控机床的平稳运行。
另一方面,由于液压系统采用的行程检测装置测量准确,可更加真实地反映数控机床在卡紧、变档二个动作完成的具体情况,并通过PLC 可编程控制,实现卡保持不动 原位停止紧,换档二个动作的自动化控制。
1.3、设计意义将液压系统应用于数控车床CK6152,使其与数控NC技术完美结合,从而实现了先进技术的推广,并且完成了机床动作由手动完成向半自动乃至全自动的推进,大大提高了CK6152数控机床的自动化程度,大大提高了劳动生产效率,为解放劳动力发展生产力迈出了重要的一步。