1、毕业设计（论文）摘要作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用.与其他传动方式相比较，液压传动具有其独特的技术优势，其应用领域几乎囊括了国民经济各工业部门。本文根据数控铣床的用途特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。数控铣床的液压系统，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。本文通过对数控铣床的工况分析, 给出了对于一般夹紧装置分析的方法, 对于提高制造质量、实际生产具有一定的指导意义。关键词：现代机械；数控
2、铣床；夹紧装置；液压系统设计毕业设计（论文）IABSTRACTAs a modern machinery equipment realization transmission and control of important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used with other transmission way. Compared with its unique, hydraulic transmission technology advant
3、age, its application field almost include the national economic each industrial sectors.This article according to the usage, characteristics and requirements of the purposes of CNC milling machine uses the basic principle of hydraulic transmission, draws up a reasonable hydraulic system and undergoe
4、s the necessary calculation to determine the parameters of hydraulic system which determine to choose hydraulic components and system structure of the specification. The hydraulic system of CNC milling machine is new and original beautiful, the driving force system adopts hydraulic pressure system t
5、hat makes the structure simple and compact, the action quick and reliable.This paper analyzed the operation condition of the CNC milling machine, and gives the analysis for average clamping device to improve the method, manufacturing quality, the actual production has certain directive significance
6、Key words：Modern machinery；CNC milling machine；Clamping device；Hydraulic system design毕业设计（论文）II目录摘要 .IABSTRACT.II目录 .III1 液压传动的发展状况以及优缺点 .11.1 国内液压传动的发展状况 .11.2 国外液压传动的发展状况 .11.3 液压传动的优缺点 .11.3.1 液压传动有以下一些优点 .11.3.2 液压传动的缺点 .22 液压系统的设计 .32.1 设计要求 .32.2 工况分析 .32.2.1工位夹紧缸的负载计算 .32.2.2 工位夹紧缸的负载计算 .42.
7、3 液压系统主要参数的确定 .62.3.1 系统工作压力 的确定 .61p2.4 液压执行器主要结构参数的计算 .72.4.1工位夹紧缸主要结构参数的确定 .72.4.2 工位夹紧缸主要结构参数的确定 .82.4.3 液压缸工作循环中各阶段的各项参数 .83 液压系统原理图的拟定和方案论证 .103.1 油路循环方式的分析和选择 .103.2 调速方案的分析和选择 .103.3 液压动力源的分析与选择 .113.4 液压回路的分析、选择与合成 .123.5 液压原理图的拟定与设计 .124 液压元件的计算和选择 .144.1 液压泵的确定 .144.2 阀类的选择 .174.2.1 选择依据
8、.174.2.2 选择阀类元件应注意的问题 .174.3 液压附件的计算和选择 .184.3.1 确定管件的尺寸 .184.3.2 确定油箱容积 .195 估算液压系统性能 .215.1 液压系统压力损失验算 .21毕业设计（论文）III5.2 系统的发热和温升 .226 结论 .25致谢 .26参考文献 .27毕业设计（论文）01 液压传动的发展状况以及优缺点1.1 国内液压传动的发展状况近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所的直动式电液伺服阀、杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀（拥有专利） 、宁波华液公司的电
9、液比例压力流量阀（已申请专利） ，均为机电一体化的高新技术产品，并已投入批量生产，取得了较好的经济效益。北京华德液压集团公司的恒功率变量柱塞泵，填补了国内大排量柱塞泵的空白，适用于冶金、锻压、矿山等大型成套设备的配套。天津特精液压股份有限公司的三种齿轮泵，具有结构新颖、体积小、耐高压、噪声低、性能指标先进等特点。榆次液压件有限公司的高性能组合齿轮泵，可广泛用于工程、冶金、矿山机械等领域。另外，还有广东广液公司的高压高性能叶片泵、宁波永华公司的超高压软管总成、无锡气动技术研究所有限公司为各种自控设备配套的 WPI 新型气缸系列都是很有特色的新产品。 为应对我国飞速发展的经济形势，我国液压行业各企
10、业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地为国家重点工程和重点主机配套，取得较好的经济效益和社会效益。1.2 国外液压传动的发展状况20 世纪 80 年代以来，逐步完善和普及的计算机控制技术和集成传感技术为液压技术与电子技术相结合创造了条件。随着微电子、计算机技术的发展，出现了各种数字阀和数字泵，并出现了把单片机直接装在液压组件上的具有位置或力反馈的闭环控制液压元件及装置。近年来，由于世界能源的紧缺，各国都把液压传动的节能问题作为液压技术发展的重要课题。20 世纪 70 年代后期，德、美等国相继研制成功负载敏感泵及低功率电磁铁等。最近美国威克斯公司又研制成功用于功率匹配系统的C
11、MX 阀。1.3 液压传动的优缺点工程机械广泛应用的传动方式主要有机械传动、电气传动、气压传动和液压传动。它们各有优缺。1.3.1 液压传动有以下一些优点1）液压传动可在运行过程中方便地实现大范围的无级调速，调速范围可达1000：1。液压传动装置可在极低的速度下输出很大的力，如果采用机械传动装毕业设计（论文）1置减速，其减速器结构往往十分庞大；2）在输出相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、质量轻、结构紧凑、惯性小。由于液压系统中的压力比电枢磁场中单位面积上的磁力大 30 倍40倍，液压传动装置的体积和质量只占相同功率电动机的 12%左右。因此，液压传动易于实现快速启动、制动及频繁幻想，每分
12、钟的换向次数可达 500 次（左右摆动）、1000 次（往复移动）；3）液压传动易于实现自动化，特别是采用电液和气液传动时，可实现复杂的自动控制；4）液压装置易于实现过载保护。当液压系统超负荷（或系统承受液压冲击）时，液压油可以经溢流阀排回油箱，系统得到过载保护；5）易于设计、制造。液压元件已实现了标准化、系列化和通用化。液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也有很大的灵活性。1.3.2 液压传动的缺点1）不能保证严格的传动比。着是由于液压介质的可压缩性和不可避免的泄露等因素引起的；2）系统工作时，对温度的变化较为敏感。液压截至的粘性随温度变化而变化，从而使液压系统不易保证在
13、高温和低温下都具有良好的工作稳定性；3）在液压传动中，能量需经过两次变换，且液压能在传递过程中有流量和压力的损失，所以系统能量损失较大，传动效率较低；4）元件的制造精度高、造价高，对其使用和维护提出了较高的要求；5）出现故障时，比较难于查找和排除，对维修人员的技术水平要求较高。从液压传动的优缺点来看，优点大于缺点。采用液压传动符合本次设计的工位夹紧装置的工作条件。 毕业设计（论文）22 液压系统的设计2.1 设计要求本设计是完成某机床需要对零件进行两工位装夹装置（装夹装置静动摩擦因数 ， ）的设计，拟采用缸筒固定的液压缸驱动夹紧装置，完0.2s.1d成工件装夹运动。夹紧装置由液压与电气配合实现
14、的自动循环要求为： 工位夹紧缸夹紧工位夹紧缸松开工位夹紧缸夹紧工位夹紧缸松开。机床工位夹紧装置的运动参数和动力参数如表 2-1 所列。表 2-1 机床工位夹紧装置的运动参数和动力参数工况 行程/mm速度 /vmsA时间/ 1t运动部件重力G/N负载/NeF启动、制动时间 t/s1夹紧 0.012350002t工位夹紧缸松开350.035124500.053t夹紧 0.1250.220004t工位夹紧缸松开250.250.115000.052.2 工况分析2.2.1工位夹紧缸的负载计算惯性负载夹紧： iGFgt=2450/9.810.012/0.05 毕业设计（论文）3=59N松开：iGFgt=
15、2450/9.810.035/0.05=175N静摩擦负载 fsnFG=0.2（2450+0）= 490N动摩擦负载 fdnFG=0.1（2450+0）=245N2.2.2 工位夹紧缸的负载计算此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩2.3 液压系统主要参数的确定2.3.1 系统工作压力 的确定1p根据液压执行元件的负载表可以确定系统的最大负载数，在充分考虑系统所需的流量、性能等因素后，可参照表 2-4 或者 2-5 选择系统的工作压力表 2-4 按负载选择工作压力负载 /kN 50毕
16、业设计（论文）4系统压力/MPa 5-7表 2-5 按主机类型选择系统工作压力主机类型 设计压力/MPa精加工机床 0.82半精加工机床 35龙门刨床 28机床拉床 810农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构 1016液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械 2032地质机械、冶金机械、铁道车辆维护机械、各类液压机具等 25100本设计根据主机类型是数控铣床，初步选择系统压力为 4MPa。为了防止夹紧时发生冲击，液压缸需保持一定回油背压。参考表 2-6 液压执行器的背压力取 0.2MPa表 2-6 液压执行器的背压力系统类型 背压力(MPa)简单系统和和一般轻栽节流调速系统 0.2 0
17、.5回油带背压阀 调整压力一般为 0.5 1.5回油路设流量调节阀的进给系统满载工作时 0.5中低压系统设补油泵的闭式系统 0.8 1.5高压系统 初算是可忽略不计2.4 液压执行器主要结构参数的计算2.4.1工位夹紧缸主要结构参数的确定本设计将工位夹紧缸的有杆腔作为主工作腔，则有公式：121maxcPAF（21）公式中 液压缸无杆腔的有效面积 ；214AD2液压缸有杆腔的有效面积 ；2d毕业设计（论文）5液压缸的最大负载力 ；maxFN液压缸的机械效率（一般取 0.9-0.97）本设计取 0.95；液压缸工作腔压力；1p系统的背压，本设计取 0.2Mpa。2当计算液压缸的结构参数时，还需确定
18、活塞杆直径与液压缸内径的关系，以便在计算出液压缸内径 D 时，利用这一关系获得活塞杆的直径 d。通常是由液压缸的往返速比 确定这一关系，即 ，按这一关系得到的 d1d的计算公式入如下表表 2-7 根据往返速度比 计算活塞杆直径 d 的公式往返速度比 1.1 1.2 1.33 1.46 1.61 2活塞杆直径 d 0.3D 0.4D 0.5D 0.55D 0.62D 0.7D油缸的速比 ，可由机械设计手册查得。本设计取 =1.33。则由上表查得 d=0.5D。2 243.140.314cmDdDF 得 D=49.9（mm）按 GB/T2348-1980 ,取标准值： D=50（mm）又 d=0.5D，得 d=25（mm） ，取标准值 d=28（mm）则液压缸无杆腔实际有效面积为： 214AD5.0=19.62cm有杆腔实际有效面积为： 224ADd25.08=13.5 cm
