天津广播电视大学机械设计制造与自动化专业本科<<液压气动控制技术>>课程设计数控车床液压系统的设计
学校滨海学院
学号 1412001255399
姓名 XXX
指导教师 XXX
日期 2016 年 10 月 13 日
摘要
液压传动在发展现代工程机械的过程中扮演着越来越重要的角色，数控车床中很多地方也用到液压传动系统，例如装卡装置和尾座顶紧装置等。
数控车床液压尾座在液压系统执行机构的驱动下进行工作，其工作时主要实现尾座的顶紧和加紧过程。设计尾座的液压回路主要有液压缸、调速阀、电磁阀、单向阀、溢流阀等组成，并充分考虑液压系统的优缺点，设计绘制出液压系统原理图,选择合适的液压缸，计算出液压泵的参数，然后根据这些选择合适的油箱、阀、油管和过滤器，最后再经过精确验算来完设计出一个完整的液压系统。
关键词：数控车床尾座液压系统液压缸
前言 (3)
一、国内外数控机床和液压系统研究现状及发展 (4)
（一）数控车床现状与发展趋势 (4)
（二）研究方法与内容 (4)
二、液压系统的简介 (5)
（一）液压系统的组成 (5)
（二）液压系统的优缺点 (5)
三、液压尾座液压传动总体设计 (5)
（一）尾座简介 (5)
（二）回路设计 (6)
四、尾座液压系统设计 (7)
（一）液压系统的压力 (7)
（二）绘制液压系统原理图 (8)
（三）顶针油缸的相关计算 (8)
（四）液压泵的设计 (9)
（五）阀类元件的选择 (10)
（六）油管类型的选择 (10)
（七）油箱的选择 (10)
（八）过滤器的选择 (11)
五、液压系统性能的验算 (11)
（一）管路系统压力损失的验算 (11)
（二）系统发热温升的验算 (12)
（三）系统效率验算 (13)
结论 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
液压传动在发展现代工程机械的过程中显得尤为重要。国外由于应用了全新的技术成果，使产品品种、质量和水平都有较大提高。液压传动朝着小型化、集成化、精密化、高效化等方向不断前进，但是前进的道路肯定有很多需要解决的问题，例如液压油浪费、油污染、液压系统不能与整机完整的结合等问题都需要我们一一克服。市场竞争越发激烈，产品的更新又极为迅速，精度要求也越来越高。
数控车床液压系统的设计
一、国内外数控机床和液压系统研究现状及发展
数控机床是典型的机电一体化产品。数控机床的技术水平高低在一定程度上是衡量一个国家经济发展和工业制造水平的一个重要标志[1]。数控车床是数控机床的代表品种，近些年一直受到各国的重视并得到了较快的发展。
（一）数控车床现状与发展趋势
1.国外数控机床技术现状
1.1高精度、高速度与多轴加工成为数控机床技术突破的主流，纳米技术控制已经成为新的潮流。
1.2不断扩展的智能处理和监测设备,车间可以实时监控和管理机床本身的工作信息,分析相关数据,预测车床的状态,提前保养,避免风险,减少机床的损坏率,提高机床的利用率。
1.3发展迅速的绘图技术为数控机床的精加工提供了很好的辅助。国内数控车床的现状近些年来，我国数控车床生产数量和产量一直保持高速增长。但与其它发达国家相比，我国车床数控化率不到30％，国产数控车床到2000年品种大概为700多种，不到数控车床品种的50％，其中经济型数控车床占大多数。国产最高主轴转速一般在2000r／min左右，个别高性能机床转速达8000r／min。国内数控技术还有很大的发展空间。
2.液压系统的现状与发展趋势
2.1液压控制技术回顾与展望
气压与液压压传动相对于机械传动来说是一门新兴的技术。在各个行业中，液压技术得到了普遍而又广泛的应用。随着核能、空间技术、电子技术等多方面的发展，液压技术被应用到更广阔的领域，逐步发展成为包括控制、传动和检测在内的一门完整的自动化控制技术。国内数控车床液压系统的应用发展速度也很快，主要发展方向是小型集成化、多样化等，并且进一步实现高压、高速、高精度、高可靠性的机电一体化[2]；国外数控车床发展相对较早，相对来说国内与国外有一定差距。
2.2液压行业的发展趋势
液压技术在将部分机械能转换成工作压力能方面，已取得很大进步，但是一直存在着容积损失和机械损耗，一直未能很好解决。为减少压力能的过多损失，需要解决以下几个问题：
①尽量减少液压元件和液压系统的内部压力损耗，以减少系统功率损失；
②尽量减少或消除液压系统的节流损耗；
③采用新技术，新材料，减少磨擦损失；
④改良液压系统的性能；
（二）研究方法与内容
1. 研究方法
液压系统是液压型机械的一个重要组成部分，液压系统的设计要同机床主机的总体设计同步进行。设计必须与工作环境、工作方式相结合，确定液压系统的作用及需要改进的方向，进而设计出一个适合整机的液压系统，这才是最关键的。
设计步骤
一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行：
①学习并掌握液压系统原理的基础知识；
②根据数控机床工况要求及负载分析、对比选出合适的液压回路；
③拟定液压系统原理图；
④液压系统的计算和元件的选择；
⑤液压系统元件尺寸和结构的确定；
⑥总结分析，精度和误差的统计。
2.研究内容
根据设计要求，本文的研究内容大致分为以下三点：
1.液压系统的设计。
2.各液压元件的选择。
3.对液压系统的检验。
二、液压系统的简介
（一）液压系统的组成
一个完整的液压系统一般由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
动力元件：液压泵是液压系统的动力元件，是能量转换元件，由原动机驱动，
把输入的机械能转化为油液的压力能再输出到系统中去，为执行元件提供动力。
执行元件：主要是将液体的压力能转换为机械能并将其输出。缸主要是输出力和直线运动，但有的是输出往复摆动运动和扭矩；马达则是输出连续旋转运动和扭矩。
控制元件：功能是对流动方向、压力和流量进行控制，以满足执行元件所需要各个要求，从而使系统按照特定的工作要求进行工作。
辅助元件：包括蓄能器、过滤器、油箱、压力表、管件及密封装置等。
（二）液压系统的优缺点
优点：能够承受较大的工作压力，便于无级变速，工作相对平稳，便于实现频繁切换，易于实现过载保护，液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，便于设计和制造。
缺点：不宜在较高或较低温度下工作，不可远距离输送动力，元件制造精度要求高，不易实现定比传动，发生故障不易检查和排除，传动效率相对较低。
三、液压尾座液压传动总体设计
（一）尾座简介
1.机床采用的是标准的液压型尾座。尾座安装在机床导轨上，可纵向调整。可以用顶尖支撑较长的工件，必要时也可以安装铰刀和钻头等相应的孔加工刀具进行孔的加工。
2.尾座的导轨W H为：95 40mm，尾座的套筒的直径80mm。套筒的锥孔MT-4
。所以，尾座必须具有一定的刚性。
3.尾座的刚度在很大程度上反映了本次设计的合理性；良好的动态性能够使整机的固有频率不至于和激振频率重合而发生共振；良好的工艺便于装配和制造。
此尾座是实现套筒和活塞固定座通过螺钉连接，并且可以移动。油压后座、活塞轴和尾座体固定在一起。活塞轴、套筒和活塞固定座形成液压缸，分两个腔。
（二）回路设计
大体看来液压尾座有顶针部分和加紧部分。前者是起轴顶紧的作用，当顶针工作时需要加紧机构进行加紧工步，保证零件装卡的精度，才能保证加工的精度。
1. 液压尾座顶针液压回路
液压系统原理图如下：
图1液压系统原理图
2.顶针加紧液压回路
设计尾座液压回路原理图如下：
图2 尾座液压回路原理图
四、尾座液压系统设计
前面已经完成尾座的控制回路，本章节将从数据计算的角度来对液压缸和液压泵进行设计。
（一）液压系统的压力
液压缸的压力主要根据负载确定，此外还需要考虑其它因素，例如各类设备的不同点和应用方式，经济、精度、密封性能要求和功能要求都需要考虑在内，根据负载与工作压力关系表4-1和机械类型与工作压力关系表4-2来确定液压系统的工作力。
根据以上两表，选定工作压力为：16Mpa
（二）绘制液压系统原理图
液压系统原理图如图3：
1—邮箱，2—变量液压泵，3—电动机，4、10—过滤器，5—冷却器，，6—油液注入口，7—液位计，8—单向阀，9—加热器，11—溢流阀，12—固定尾座的双联液压缸系统，13、15—三位四通电磁换向阀，14—驱动丝杠的液压马达，16—固定套筒的液压缸，17—两位四通电磁换向阀
图3 液压系统原理图
（三）顶针油缸的相关计算
已知车床切削用量f=0.1-0.3mm/r；切削速度v=50-80m/min；工件直径400mm，加工长度350mm。
假设液压尾座最大轴向力为5754.3N，所以液压油缸要想克服这一轴向力，
=3.5754N，根据相关表格加紧时的压力区2MPa，背压即液压油缸所受的外力F
z
0.5MPa。则液压缸的内径是：
p为输出压力，2p为系统背压，代入数据可得：
所以选取油缸直径D=80mm；
活塞杆直径d=D×（0.5~0.7）=50mm （四）液压泵的设计
确定液压泵的最大工作压力P
B =P
1
+ΣΔP
其中：P
1
为液压缸工作时所需要的最大压力ΣΔP为总的压力损失包括流量阀和其他元件的局部压力损失、管路损失等，根据同类型的系统的经验ΣΔP为(2～5)×105Pa，复杂系统的ΣΔP为(5～15)×105Pa，具体也可以参照下表：
表4-3 常用中、低压各类阀的压力损失(Δp
n
)
根据以上数据可知：卡紧套筒的支路压力损失ΣΔp为0.5+0.3=0.8MP（调速阀和换向阀）
液压马达支路压力损失ΣΔp为0.3MP（换向阀）
主线路上压力损失ΣΔp为0.5MP（单向阀）
卡紧尾座的支路压力损失ΣΔp为0.3MP（换向阀）
P B=P1+ΣΔp=16+0.3+0.8+0.3+0.5=17.9MP
泵流量的确定q B
q B由液压缸最大流量q max和系统泄漏确定液压缸同时工作时存在容积效率降低，泄露增多的问题，即：
(Σq)max为同时动作的液压缸(或马达)的最大总流量(m3/s)，K为系统泄漏系数，一般取1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值,所以由已知数据得出：
液压泵规格的选择
由以上计算的液压泵的最大工作压力和流量，查液压元件产品样本，选择与
P B 和q
B
相当的液压泵的规格型号。
p
B 计算的是静态压力，所以为了性能要求和安全起见，额定压力p
B
应比系统
最高压力大25%～60%，故额定压力为22.375~28.64MP，即选用GPC4型外啮合齿轮泵（公称排量20~80ml/r 额定压力25MP 转速3000r/min）。
驱动液压泵工作的输入功率
ηB为液压泵的总效率，可根据表4-4进行合适选择。
表4-4液压泵的总效率
（五）阀类元件的选择
阀类元件的选择必须根据最大流量，额定压力，动作方式，固定方式，压力损失，性能参数和工作寿命进行综合考虑。
阀类元件选择的注意事项
（1）尽量选择标准件
（2）阀类元件的规格要根据油液的最大压力和最大流量选取。选择溢流阀，应按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，应考虑其最小稳定流量满足机器低速性能的要求。
（3）参照液压系统原理图
17号换向阀应采用ZS系列多路阀
流量100L/min 额定压力20MPa
13号换向阀应采用ZS系列多路阀
流量160L/min 额定压力20MPa
15号换向阀应采用ZS系列多路阀
流量40L/min 额定压力20MPa
15、17号换向阀流量小于100L/min连接方式采用叠加阀。
13号换向阀流量在100~200L/min之间应采用常规板式阀。
（六）油管类型的选择
液压系统中使用的油管分硬管和软管，合适的油管应有足够的通流截面和承压能力，管路越短越好。因为此处的油管不用在相对运动的工件之间，且工作压力25MP，故选择金属硬管即钢管，更加安全可靠。
钢管分为无缝钢管和焊接钢管，中高压系统选用无缝钢管，低压系统选用焊接钢管，钢管价格低，性能好，使用广泛。
管接头的选择需要满足连接牢固、密封可靠，装配方便、工艺性好、外形尺大小、通油能力强等性能要求。
综上所述，查阅相关资料，液压系统压力为25MPa，选用的是无缝钢管，因此管接头选用卡套式管接头。
（七）油箱的选择
油箱的作用是储油，散发油的热量，沉淀油中污物，逸出渗入油中的空气，有时它还兼作液压元件和阀块的安装平台。其形式有开式和闭式两种：开式油箱油液液面与大气相通；闭式油箱油液液面与大气隔绝。开式油箱应用较多。
油箱容量计算
油箱的有效容量V可按下述经验公式确定，即：
V=mq p=4x240=960L
式中：m为系数，低压系统取2～4，中、高压系统取5～7,中、高压或高压
为液压泵的流量。查表得爱用AB40-1型带支撑脚的矩形大功率系统时6～12；q
p
邮箱规格为1000，工作容积为1100L。
（八）过滤器的选择
在液压系统中，大多数故障时由于介质被污染而造成的，液压油中存在各种污染物，油液的污染能加速液压元件的磨损，卡死阀芯，堵塞工作间隙和小孔，腐蚀元件，元件表面划伤，寿命降低。在适当的部位安装过滤器可以截留油液中不可溶的污染物，使油液保持清洁，保证液压系统的正常工作。过滤器的选择应该满足有足够的过滤能力，能承受一定的工作压力，有足够的过滤精度，易于清洗和更换，足够长的的工作寿命等条件。
过滤器按过滤精度可分为四级：
粗过滤器d≥0.1mm
普通过滤器0.01mm≤d＜0.1mm
精过滤器0.005mm≤d＜0.01mm
特精过滤器0.001mm≤d＜0.005mm
过滤精度只要取决于系统的压力。由相关表格确定系统压力大于21MPa，由表中得出选用精过滤器。
五、液压系统性能的验算
（一）管路系统压力损失的验算
当执行元件的工作压力确定以后，调整压力可由管路中的压力损失来进行计算。但是为了尽早地评估系统的主要性能，避免后面的设计工作出现大的反复，在系统方案初步确定之后，通常用液流通过阀类元件的局部压力损失来对管路的压力损失进行概略地估算，因为这部分损失是系统的主要损失。本系统的阀类元件有单向阀、调速阀、电磁阀。
压力损失包括：液压油流经管道的沿程压力损失△pλ、局部压力损失和
p△ζ ,管路总的压力损失为ΣΔp，即：
计算沿程压力损失时，如果管中为层流流动，可按下经验公式计算：
式中：q为通过管道的流量(0.004m3/s)；L为管道长度(2m)；d为管道内径(50mm)；υ为油液的运动粘度(1xm2)。
局部压力损失可按下式估算：
系统的调整压力：
p0≥p1+Δp
式中：p
0为液压泵的工作压力或支路的调整压力（25MP）；p
1
为执行件的
工作压力（16MP）。
（二）系统发热温升的验算
系统发热来源于系统内部的能量损失，压力损失、容积损失和机械损失所消耗的能量多数转化为热能。系统发热使油温升高，油液的温升使粘度下降、油液变质泄漏增加，影响正常工作。因此必须控制温升在允许范围内，如一般机床液压系统正常工作油温为25～30℃；数控机床低于25℃；粗加工机械、工程机械和机车车辆工作油温为35～40℃。
单位时间的发热量?（kW）为：
?=P1-P2
式中：P1为系统的输入功率，P2为系统的输出功率。
若在一个工作循环中有几个工作阶段，则根据各阶段的发热量求出系统的平均发热量，即：
式中：T为工作循环周期；i为工作阶段的序号；ti为各工作阶段的持续时间假设液压系统全部热量都是由油箱散发的。油箱在单位时间内的散热量可按下式计算：
式中：h为油箱的表面传热系数，当自然风冷却很差时h=（8～9）×
10-3kW/(m2?℃），当自然冷却通风良好时h=15×10-3kW/(m2?℃）；用风扇冷却时h=23×10-3kW/(m2?℃），用循环水冷却时h=（110～170）×10-3kW/(m2?℃）；A为油箱的散热面积；ΔT为液压系统的温升。
当液压系统的散热量等于发热量时，系统达到了热平衡，这时系统的温升为：
油箱的散热面积为A=1.8（a+b)h+1.5ab=6.25
经计算ΔT=23℃，在允许的范围之内。
可见油箱满足散热要求。不需要加设其他冷却装置。
（三）系统效率验算
液压系统的效率是由液压泵、执行元件和液压回路效率来确定的。但由于系统比较简单，在液压缸工进阶段，大流量泵卸荷，功率使用合理；同时油箱容量已选取较大值，系统发热温升也不是很大，故此系统的效率验算可以省略。
结论
在本次设计中，了解了液压系统的基本知识，并依靠对其了解，完成了对此液压尾座的设计。通过这次设计，加深了对液压课程和液压油系统的了解。作为一个接触液压专业不久的学生，个人能力和经验都有限，固在一些地方采用了一些经验数据，并不准确，还有待改进。
参考文献
[1]:丁树模主编. 《液压传动》. 北京.机械工业出版社.1992.
[2]:杨培元主编.《液压系统设计简明手册》. 北京.机械工业出版社.1991.
致谢
本课题在选题及研究过程中得到了指导老师的悉心指导。从论文的选题、资料的收集到论文的撰写编排整个过程，指导老师帮助我开拓研究思路，并为我指点迷津，帮助我在确定论文思路、完成开题报告等方面有了很大的进步。本论文的完成倾注了老师大量的心血。在此，谨向指导老师表达我崇高的敬意和衷心的感谢。
同时，还要感谢所有教过我和帮助过我的老师、同学和朋友们，感谢你们对我的帮助和支持。
最后，向所有关心和帮助过我的人们致以衷心的感谢，谢谢!
摘要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设。根据设计的实际需要，对车床液压系统开展研究，并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。并介绍了一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词：数控车床液压油泵液压油缸液压控制阀三爪卡盘性能分析参数优化设计 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 设计(论文)题目：数控机床液压系统设计 指导教师：李洪奎 I
Abstract The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realization principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, obtained the lathe bed static stress and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. Key word：Numerical control lathe ;Hydraulic pumps ;Hydraulic cylinders ;control valves;performance analysis ;Optimized design II
CA6140车床数控改造设计说明书 目录 1.绪论 (1) 2.设计要求 (3) 2.1总体方案设计要求 (3) 2.2设计参数 (4) 2.3.其它要求 (4) 3.进给伺服系统机械部分设计与计算 (8) 3.1进给系统机械结构改造设计 (9) 3.2横向进给伺服系统机械部分的计算与选型 (10) 3.2.1确定系统的脉冲当量 (10) 3.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (14) 3.3.4齿轮有关计算 (16) 3.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算 (20) 4.步进电动机的计算与选型 (23) 4.1步进电动机选用的基本原则 (23) 4.2步进电动机的选折 (24) 5.主轴交流伺服电机 (24) 5.1机床主运动电机的确定 (26) 5.2主轴的变速范围 (26) 5.3初选主轴电机的型号 (27) 5.4主轴电机的校核 (27) 6. 微机控制系统硬件电路设计 (28) 6.1控制系统的功能要求 (28) 6.2硬件电路的组成 (28) 6.3设计说明 (31)
7．安装调整中应注意的问题 (31) 7.1滚珠丝杠副的特点 (31) 7.2滚珠丝杠螺母副的选择 (32) 7.3滚珠丝杠螺母副的调整 (32) 7.4联轴器的安装 (32) 7.5主轴脉冲发生器的安装 (32) 结论 (35) 参考文献 (36) 绪论 数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制：（1）数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，中小企业常是心有力而力不足；（2）目前，各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费；（3）在国内，订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产急需；（4）通用数控机床对某一类具体生产项目有多余功能。要较好的解决上述问题，应走通用机床数控改造之路。普通机床的改造就是在普通机床上增加微机数控装置，使其具有一定的自动化能力，以实现额定的加工工艺目标。 机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。 目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本
Y C K-6032/6036数控车床使用维修说明书
目录 前言 .......................................... 错误!未定义书签。第一章机床特点及性能参数. (2) 1.1机床特点 (2) 4.1 准备工作 4.2 上电试运行 (8) 第五章主轴系统 (9) 5.1 简介 (9) 5.2 主轴系统的机构及调整 (10)
5.2.1 皮带张紧 (10) 5.2.2 主轴调整 (11) 5.3 动力卡盘 (11) 第六章刀架系统 (11) 第十一章机床电气系统 (14) 11.1主要设备简要 (15) 11.2 操作过程： (15) 11.3 安全保护装置： (15)
11.4 维修： (15) 第十二章维护、保养及故障排除 (18)
前言 欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户。 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。
第一章机床特点及性能参数 1.1机床特点 YCK-6032/6036全功能数控车床是顺应市场要求向用户推荐的优秀产品，该机性能优异，各项指标均达国际水平，具有较高的性价比，可替代同类进口产品。 YCK-6032/6036整机布局紧凑合理，其高转速、高精度和高刚性，为用户在使用中提 本机标准配置为排刀架，刚性好，可靠性高，故障率低，重复定位精度为 0.007mm，相邻刀位移动时间为0.3秒，车、镗、钻、扩、铰等工具可同时安装使用。 另外，本机可选配八工位、十工位、十二工位液压转盘刀塔。 本机进给系统全部由伺服电机（可选配步进电机）直连驱动，刚性、动态特性好，系统的最小设定单位为0.001mm，快速移动速度为X轴15m/min，Z轴15m/min，
数控机床进给系统设计
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反
馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。
1 引言 1.1毕业设计的背景及目的 制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。 随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.在50年代“刚性”生产模式下，通过提高效率，自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。在70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本。在80年代，较多地采用数控机床，机器人，柔性制造单元和系统等高技术的集成来满足产品个性化和多样化的要求，以满足社会各消费群体的不同要求。从90年代开始，为了对世界生产进行快速响应，逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用拟实制造和快速成形制造技术[1]。 工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重[1]。 通过这次毕业设计，可以达到以下目的：1，培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2，强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4，培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。
YCK-6032/6036 数控车床使用维修说明书
目录 前言 (1) 第一章机床特点及性能参数 (2) 1.1 机床特点 (2) 第二章机床的吊运与安装 (5) 2.1 开箱 (5) 2.2 机床的吊运 (6) 2.3 机床安装 (7) 2.3.1 场地要求 (7) 2.3.2 电源要求 (7) 第三章机床的水平调整 (8) 第四章机床试运行 (9) 4.1 准备工作 (9) 4.2 上电试运行 (9) 第五章主轴系统 (10) 5.1 简介 (10) 5.2 主轴系统的机构及调整 (11) 5.2.1 皮带张紧 (11) 5.2.2 主轴调整 (12) 5.3 动力卡盘 (12)
第六章刀架系统 (13) 第七章进给系统 (13) 第八章液压系统 (14) 8.1 液压系统原理 (14) 8.2 液压油 (15) 第九章润滑系统 (15) 9.1 移动部件的润滑 (15) 9.2 转动部件润滑 (15) 9.3 润滑油 (16) 第十章机车冷却系统及容屑装置 (17) 第十一章机床电气系统 (18) 11.1 主要设备简要 (18) 11.2 操作过程： (18) 11.3 安全保护装置： (19) 11.4 维修： (19) 第十二章维护、保养及故障排除 (24)
欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036 标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。该机床采用45 °斜床身，流畅 的排屑性能及精确的重复定位功能，可实现一台设备同时完成多道工序，提高了劳动效率，为工厂节省了人力资源，并且尺寸精度大大提高，一次装料可进行多次循环加工，可实现一人操作，看护多台机床。避免了传统车床自动送料车床的二次加工，使得多工序的产品能够一次性加工完成，实现了大批量多品种高精度零件的自动化生产。
数控车床设计方案 一、选定题目——数控车床 数控机床的特点 1. 适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上加工不同形状的工件，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件的加工。 2. 加工精度高，生产质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达 0.001mm/p，传动系统和机床机构都具有很高的刚度和热稳定性，进给系统采用间隙措施，并对反向间隙与丝缸螺距误差等由数控系统实现自动补偿，所以加工精度高。 3. 生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。数控机床能有效的减少这两部分时间。数控机床主轴转速和进给量的调速都比普通机床的范围大，机床刚性好，快速移动和停止采用了加速、减速措施，数控机床更换工件时，不需要调整机床。同一批工件加工质量稳定，无需停机检验，故辅助时间大大减少。 4. 减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床加工是自动进行的工件过程不需要人的干预，加工完毕自动停车，这就使工人的劳动条件大为改善。 5. 良好的经济效益机床价格昂贵，分摊到每个工件的设备费用较大，但是机床可节省许多其他的费用。例如，工件加工前不用划分工序，工件的安装、调整、加工和检验所花费的时间少，特别不用设计制造专用工装夹具，加工精度稳定，减少废品率。 6. 有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别在数控机床上使用计算机控制。
二、主要技术指标 1. 用途:指数控车床的工艺范围，包括加工对象的材料、质量、形状及尺寸等。 2. 生产率：包括加工对象的种类、批量及其所要求生产率。 3. 性能指标：包括加工对象所要求的精度或数控车床的精度、刚度、热变形、噪声等。 4. 主要参数：即确定数控车床的加工空间和主要参数。 5. 驱动方式：数控车床驱动方式分为步进电动机驱动与伺服电动机驱动。驱动方式的确定不仅与机床的成本有关，还将直接影响传动方式的确定。 6. 成本及生产周期：无论是订货还是工厂规划的产品，都将确定成本及生产周期方面的指标。 三、系统方案设计 (一) 数控车床基本组成 1) 数控机床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床，它由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统、位置反馈和机床机械部件组 成。 2) 数控车床结构由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成。 3) 数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。详见下图：
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。
液压传动系统三级项目 ——机床液压传动系统 学院： 班级： 成员： 指导教师： 日期：2012年6月22日
一、液压传动系统概述 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动技术广泛应用于现代机床生产中，我们以数控车床为例，介绍液压传动系统在机床中的应用。 现代数控机床在实现整机的全自动化控制中，除数控系统外，还需要配备液压传动装置来辅助实现整机的自动运行功能。液压传动装置由于使用工作压力高的油性介质，因此机构输出力大，机械机构紧凑，动作平稳可靠，易于调节，噪声较小。 液压传动系统在数控机床中具有如下辅助功能： （1）自动换刀所需的动作。如机械手的伸、缩、回转和摆动及刀具的松开和夹紧动作。 （2）机床运动部件的运动、制动和离合器的控制、齿轮拨叉挂档等。 二、设计机床液压传动系统的依据 （1）机床的总体布局和工艺要求，包括采用液压传动所完成的机床运动种类、机械设计时提出可能用的液压执行元件的种类和型号、执行元件的位置及其空间的尺寸范围、要求的自动化程度等。 （2）机床的工作循环、执行机构的运动方式（移动、转动或摆动），以及完成的工作范围。 （3）液压执行元件的运动速度、调速范围、工作行程、载荷性质和变化范围。（4）机床各部件的动作顺序和互锁要求，以及各部件的工作环境与占地面积等。（5）液压系统的工作性能，如工作平稳性、可靠性、换向精度、停留时间和冲出量等方面的要求。 （6）其它要求，如污染、腐蚀性、易燃性以及液压装置的质量、外形尺寸和经
济性等。 三、设计液压传动系统的步骤 1、明确对液压传动系统的工作要求，是设计液压传动系统的依据，由使用部门以技术任务书的形式提出。 2、拟定液压传动系统图。（1）根据工作部件的运动形式，合理地选择液压执行元件；（2）根据工作部件的性能要求和动作顺序，列出可能实现的各种基本回路。此时应注意选择合适的调速方案、速度换接方案，确定安全措施和卸荷措施，保证自动工作循环的完成和顺序动作和可靠。 液压传动方案拟定后，应按国家标准规定的图形符号绘制正式原理图。图中应标注出各液压元件的型号规格，还应有执行元件的动作循环图和电气元件的动作循环表，同时要列出标准（或通用）元件及辅助元件一览表。 3、绘制液压系统工作图，编制技术文件。 四、设计液压传动系统时应注意问题 1、在组合基本回路时，要注意防止回路间相互干扰，保证正常的工作循环。 2、提高系统的工作效率，防止系统过热。例如功率小，可用节流调速系统；功率大，最好用容积调速系统；经常停车制动，应使泵能够及时地卸荷；在每一工作循环中耗油率差别很大的系统，应考虑用蓄能器或压力补偿变量泵等效率高的回路。 3、防止液压冲击，对于高压大流量的系统，应考虑用液压换向阀代替电磁换向阀，减慢换向速度；采用蓄能器或增设缓冲回路，消除液压冲击。 4、系统在满足工作循环和生产率的前提下，应力求简单，系统越复杂，产生故障的机会就越多。系统要安全可靠，对于做垂直运动提升重物的执行元件应设有平衡回路；对有严格顺序动作要求的执行元件应采用行程控制的顺序动作回路。此外，还应具有互锁装置和一些安全措施。 5、尽量做到标准化、系列化设计，减少专用件设计。 五、数控车床液压系统的原理图
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
数控车床液压系统设计 【摘要】本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设计。 根据设计的实际需要，对车床液压系统开展研究，并进行了主油箱液压动力站、静压油箱液压动力站及液压卡盘的设计以及优化设计。 并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。 【关键词】数控车床、液压油泵、液压油缸、液压控制阀、性能分析、优化设计【ABSTRACT】The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, to the lathe bed development research, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realization principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, analyzed the hydraulic tool to use hydraulic power station and hydraulic systems, obtained the lathe bed static stress and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. 【Key word】Numerical control lathe 、Hydraulic pumps 、Hydraulic cylinders 、control valves、performance analysis 、Optimized design
目录 0摘要 (3) 1引言 (6) 第一章设计方案的确定 ............................................. - 5 - 一总体设计方案的确定........................................... - 5 - 二机械部分的设计与计算......................................... - 5 - （一）纵向进给系统的设计选型 .................................. - 5 - (二) 横向进给系统的设计与计算 ................... 错误！未定义书签。第二章步进电动机的选择 ................................ 错误！未定义书签。 一步进电动机选用原则................................. 错误！未定义书签。 二步进电机的选型..................................... 错误！未定义书签。 （一）纵向进给系流步进电机的确定 ................. 错误！未定义书签。 （二）横向进给系流步进电机的确定 ................. 错误！未定义书签。 （三）110BF003型直流步进电机主要技术参数......... 错误！未定义书签。 （四）110BF004型直流步进电机主要技术参数......... 错误！未定义书签。第三章经济型数控系统选型 ................................ 错误！未定义书签。第四章电动刀架的选型 ................................. 错误！未定义书签。第五章编制零件工序及数控程序实例 ...................... 错误！未定义书签。 一机床设计参数的选择................................. 错误！未定义书签。 （一）车床纵向运动由Z向步进电动机控制 ........... 错误！未定义书签。 （二）车床横向运动由X向步时电动机控制 ........... 错误！未定义书签。 二程序设计........................................... 错误！未定义书签。 （一）数控机床参数及约定 ......................... 错误！未定义书签。 (二) 编程参数说明 ................................ 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................. - 8 - 体会 .................................................... 错误！未定义书签。
数控拉床液压系统的维修与维护 一、液压系统的维修与维护 由于数控机床在生产加工过程中的普遍应用，对数控车床液压系统的维护保养要求标准更高，如果使用维护不当，则严重影响车床的可靠性和使用寿命。目前拉床液压系统存在问题主要有：溜板工作时产生振动；噪声超过85dB;维修困难和维修费用高；耗能大、油温高等问题。造成这几种问题的主要原因是选用的标准液压元件为淘汰产品和有关的液压元件设计不正确。 数控拉床液压技术驱动方式是利用油泵的，在技术上优势特别明显，加工工艺更加精密，并且硬度也有了明显的提高，产品的耐磨性更加好。液压拉床可以加工各种不同形状的零件，如方孔、花键、各种角等等。液压是液压拉床的传动方式，并且传动的方向可以进行变化，并不是单一的，因此具有很好 的灵活性。液压拉床可以实现多种操作方式，使机床和液压形成一体化，在使用功能上有了成倍提升。液压拉床冷却系统有着良好 的构造结构，只要操作正确，不会出现问题。如出现切屑问题，一般均是由于操作不当。要避免操作不当，先要利用正确的切屑方式，把切削液放到容器里面的时候，就要注意不能全部倒满，留有空间可以让切屑充分储存住。否则过多的切屑就会导致车削液的空间被占用，最终导致液面的上升。对于多余的切屑进行清理，维护液压拉床生产的清洁卫生。
另一方面，应注意根据额定拉力来进行具体的拉削作业。因为拉床在生产过程中，拉削能获得较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度，提高生产效率。保护好拉刀，因为锋利拉刀可以针对不同形状的拉床进行加工，特别是硬质合金可转位拉刀在拉削效率上更高，更要特别养护。 二、维护保养内容及要求 1日常保养 1.1定期时间：每班班前、班后。1.2作业时间：各15分钟内。1.3班前 1.3.1擦干净外露导轨、活塞杆尘土及油污。132按润滑规定 注油。1.3.3空车试运转。 1.3.4检查油泵压力、油缸工作情况。 1.4班后 1.4.1清理拉屑。 1.4.2擦拭拉床各部外表。1.4.3机床各部位归位。2 一级保养 2.1定期时间：每季度一次。2.2作业时间：4小时内。2.3外表 2.3.1擦拭机床外表，罩盖及附件，达到内外清洁，无锈蚀，无黄袍。2.3.2检查补齐螺钉、螺母、手柄（球）、油杯等。2.4工作台、拖板与导轨。
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；
Abstract In 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)
情境二复杂机械的液压传动 任务1 数控车床的液压传动 一、结构与工作情况 1、结构 数控车床是一台现代机械加工设备，主要用于回转型零件的加工。外形图： 图4-1 数控车床外形图 结构图： 图4－2 数控车床结构 1－床体2－光电阅读机3－机床操作台4－数控系统 操作面板5－倾斜导轨6－刀盘7－防护门8－尾架 9－排屑装置 二、液压传动系统 1、传动系统图：
图4－3 数控车床液压系统 1－液压泵2－溢流阀3、8－二位 二通换向阀4－三位五通换向阀5 －液压缸6、7－调速阀 该系统的需完成的工作循环为：快速空程运动→慢速工作进给→更慢速工作进给→快退→停止。 3、系统中的基本回路 （1）换向回路由三位五通电磁换向阀4等组成的换向回路，使液压缸5能够前进、后退和停止运动。 （2）差动联接回路由二位二通电磁换向阀3和三位五通电磁换向阀4等组成的差动联接快速回路，阀3通电使液压缸5形成差动联接，以实现刀具的快速运动。 （3）出口节流调速回路由调速阀6和7等元件组成出口节流调速回路，用于调节液压缸的工作进给速度。 （4）串联调速二次调速进给回路由调速阀6实现液压缸5的慢速进给，由调速阀7实现液压缸5的更慢速进给。必须指出，调速阀7的流量应小于调速阀6的的调节流量，否则得不到更慢速进给速度。 （5）速度换接回路由二位二通阀8等元件组成速度换接回路。当二位二
通阀8通电时，由调速阀6实现慢速进给，当二位二通阀8断电时，由调速阀7实现更慢速进给。 （6）卸荷回路由三位五通电磁换向阀4的M型中位机能卸荷。 4、实现：“快进→慢进→更慢进→快退→原位停止”工作循环的油路情况 （1）快进1YA和3YA通电，液压缸5实现差动联接，因活塞杆固定，液压缸5快速向左运动。 进油路：泵1→阀4左位→液压缸5左腔。 回油路：液压缸5右腔→阀4左位→阀3下位→液压缸5左腔。 （2）慢速进给1YA和4YA通电，因调速阀6在回油路上，所以称为出口节流调速回路。 进油路：泵1→阀4左位→液压缸5左腔（液压缸5慢速向左运动）。 回油路：液压缸5右腔→阀4左位→精过滤器→调速阀6→阀8右位→油箱。 （3）更慢速进给：1YA通电，回油经过调速阀6、7，因而液压缸5获得更慢速进给。 进油路：泵1→阀4左位→液压缸5左腔（液压缸5更慢速向左运动）。 回油路：液压缸5右腔→阀4左位→精过滤器→调速阀6→调速阀7→油箱。 （4）快退2YA通电，阀4换向，液压缸5快速向右退回。 进油路：泵1→阀4右位→液压缸5右腔（液压缸5快速向右运动）。 回油路：液压缸5左腔→阀4右位→油箱。 （5）停止电磁铁均断电，液压缸5停止运动。其油路情况是：泵1→阀4中位（M型机能）→油箱。 5、回路特点 （1）液压缸快带前进，采用差动联接回路来实现，可以选用小流量泵，使能量利用更为经济合理。 （2）采用出口节流调速形式，在回路上能够背压，不仅可以提高运动的平稳性，防止负载突然消失，引起民液压缸突进，而且具有承受反向负载的能力。 （3）采用“定量泵－调速阀”式调速回路，速度刚性较好，调速范围也大；但存在溢流损失和节流损失、功率损耗大等缺点。 （4）采用调速阀串联实现更慢速进给。由于两阀均处于工作状态，速度换接时液压缸不前冲现象，换接平稳性好。 （5）采用电磁换向阀实现两种工作进给速度的换接，工作可靠，便于实现远程控制，但换接平稳性差。 三、换向阀 (一)换向阀的分类及图形符号 换向阀又叫方向阀，其功用是根据控制要求改变换向阀口的通断来达到改变液压油流动的方向。 按阀的操纵方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀，其操纵符号如图4－4所示。 按阀芯位置数不同，换向阀可分为二位、三位、四位和多位换向阀；按阀体上主油路进、出油口数目不同，又可分为二通、三通、四通、五通等。换向阀位各通的符号、相应的结构原理见表4-1。