機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上液壓與氣壓傳動(dòng)B三級(jí)項(xiàng)目題目： 機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 機(jī)電一班_ 小組成員： 周洲 周健 岳占勝 指導(dǎo)教師： 袁曉明_ 提交時(shí)間： 2017年6月20日_ 第一部分 摘要和關(guān)鍵詞一、 摘要 動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床上用以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一種通用部件，根據(jù)加工需要滑臺(tái)上裝有各種用途的動(dòng)力頭和主軸箱，以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、刮端面、倒角、銑削及攻絲等工序。動(dòng)力滑臺(tái)有機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)和液壓動(dòng)力滑臺(tái)之分，液壓動(dòng)力滑臺(tái)上一般只裝上液壓缸，有時(shí)也可能再裝個(gè)行程閥，至于液壓泵和閥類(lèi)元件則通常都安裝在專(zhuān)門(mén)的液壓泵站上。二、 關(guān)鍵詞組合機(jī)床 通用部件 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)第二部分 前言液壓系統(tǒng)是組

2、合機(jī)床及其自動(dòng)線的重要組成部分。液壓系統(tǒng)與機(jī)械、電氣相配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)床或自動(dòng)線的自動(dòng)工作循環(huán)。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響和自動(dòng)線的工作性能。因此，對(duì)組合機(jī)床及其自動(dòng)線的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和原則加以探討是很必要的。當(dāng)然，液壓系統(tǒng)的性能的優(yōu)劣，不僅與液壓系統(tǒng)有關(guān)，而且與所采用的液壓元件有密切的關(guān)系。第三部分 報(bào)告正文1、 YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)1. 功能（1）能在變負(fù)載或斷續(xù)負(fù)載的條件下工作，能保證動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給速度，特別是最小進(jìn)給速度穩(wěn)定。進(jìn)給范圍要求為0.006 0.66m/min。（2）能承受規(guī)定的最大負(fù)載，并具有較大的“工進(jìn)”調(diào)速范圍，以適應(yīng)不同工序的工藝需要。例如，鉆孔時(shí)軸向

3、進(jìn)給力和進(jìn)給量都較大，而精鏜時(shí)進(jìn)給力和進(jìn)給量都很小。為此，像YT4543型那樣的液壓滑臺(tái)的最大進(jìn)給力規(guī)定為45 000 N，而調(diào)速范圍Re>100。（3）能實(shí)現(xiàn)快速前進(jìn)和快速退回，（YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)的快速運(yùn)動(dòng)速度為7.3m/min）。（4）合理利用能量，提高系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱，合理解決工進(jìn)速度和快動(dòng)速度差值間的矛盾。動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)，在電氣和機(jī)械裝置的配合下，可以根據(jù)不同的加工要求，實(shí)現(xiàn)圖1所示的各種工作循環(huán)。 圖1 液壓動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)圖2. 工作原理 由圖可見(jiàn)，這個(gè)系統(tǒng)采用限壓式變量泵供油，用電液換向閥換向，用行程閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和工進(jìn)的變換，用電磁閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工作進(jìn)給間的變換

4、。 圖2 YT4543型組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái) 液壓系統(tǒng)原理圖 1-濾油器;2-變量泵;3、9、16-單向閥，4、8、10、1l、18、20-管路;15-電液動(dòng)換向閥;6-背壓閥;7-遠(yuǎn)控順序閥;12、13-節(jié)流閥;14-電磁閥;15-壓力繼電器;l7-行程閥;19-液壓缸(1)快進(jìn)(差動(dòng)連接) 按下啟動(dòng)按鈕，三位五通電液動(dòng)換向閥5的先導(dǎo)電磁換向閥1YA得電，使之閥芯右移，左位進(jìn)入工作狀態(tài)，這時(shí)的主油路是： 進(jìn)油路：濾油器1變量泵2 單向閥3 管路4 電液換向閥5的P口到A口管路10、11 行程閥17 管路18 液壓缸19左腔。 回油路：缸19右腔管路20 電液動(dòng)換向閥5的B口到T口油路8 單向閥9

5、 油路11 行程閥17 管路18 缸19左腔。 這時(shí)形成差動(dòng)連接回路。因?yàn)榭爝M(jìn)時(shí)，滑臺(tái)的載荷較小，同時(shí)進(jìn)油可以經(jīng)閥17直通油缸左腔，系統(tǒng)中壓力較低，所以變量泵2輸出流量大，動(dòng)力滑臺(tái)快速前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。 (2)第一次工進(jìn) 在快進(jìn)行程結(jié)束時(shí)，滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程閥17，行程閥上位工作，使油路11和18斷開(kāi)。電磁鐵1YA繼續(xù)通電，電液動(dòng)換向閥5左位仍在工作，電磁換向閥14的電磁鐵處于斷電狀態(tài)。進(jìn)油路必須經(jīng)調(diào)速閥12進(jìn)入液壓缸左腔，與此同時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，將液控順序閥7打開(kāi)，并關(guān)閉單向閥9，使液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接的油路切斷?；赜徒?jīng)順序閥7和背壓閥6回到油箱。這時(shí)的主油路是： 進(jìn)油路：濾油器1 變量泵2

6、單向閥3 電液動(dòng)換向閥5的P口到A口油路10 調(diào)速閥12 二位二通電磁換向閥14 油路18 液壓缸19左腔。 回油路：缸19右腔油路20 電液動(dòng)換向閥5的B口到T口管路8 順序閥7 背壓閥6 油箱。 因工作進(jìn)給時(shí)油壓升高，則變量泵2的流量自動(dòng)減小，動(dòng)力滑臺(tái)向前做第一次工作進(jìn)給，進(jìn)給量的大小可以用調(diào)速閥12調(diào)節(jié)。 (3) 第二次工進(jìn) 在第一次工作進(jìn)給結(jié)束時(shí)，滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程開(kāi)關(guān)，使電磁閥14的電磁鐵3YA得電，閥14右位接入工作，切斷了該閥所在的油路，經(jīng)調(diào)速閥12的油液必須經(jīng)過(guò)調(diào)速閥13進(jìn)入液壓缸的右腔，其它油路不變。 由于調(diào)速閥13的開(kāi)口量小于閥12，進(jìn)給速度降低，進(jìn)給量的大小可由調(diào)速閥1

7、3來(lái)調(diào)節(jié)。 (4) 死擋鐵停留 當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)第二次工作進(jìn)給終了碰上死擋鐵后，液壓缸停止不動(dòng)，系統(tǒng)的壓力進(jìn)一步升高，達(dá)到壓力繼電器15的調(diào)定值時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)，再發(fā)出電信號(hào)，使動(dòng)力滑臺(tái)退回。 在時(shí)間繼電器延時(shí)動(dòng)作前，滑臺(tái)停留在死擋鐵限定的位置上。 (5)快退 時(shí)間繼電器發(fā)出電信號(hào)后，2YA得電，1YA失電，3YA斷電，電液動(dòng)換向閥5右位工作，這時(shí)的主油路是： 進(jìn)油路：濾油器1變量泵2單向閥3油路4 換向閥5的P口到B口油路20 缸19的右腔。 回油路：缸19的左腔油路18 單向閥16 油路11 電液動(dòng)換向閥5的A口到T口油箱。 這時(shí)系統(tǒng)的壓力較低，變量泵2輸出流量大，動(dòng)力滑臺(tái)快速退回。由于

8、活塞桿的面積大約為活塞的一半， 所以動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、快退的速度大致相等。 (6)原位停止 當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)退回到原始位置時(shí)，擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)，這時(shí)電磁鐵1YA、2YA、3YA都失電，電液動(dòng)換向閥 5處于中位，動(dòng)力滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，變量泵2輸出油液的壓力升高，使泵的流量自動(dòng)減至最小。 表1是這個(gè)液壓系統(tǒng)的電磁鐵和行程閥的動(dòng)作表。 1YA2YA3YA17快進(jìn) + - - -一工進(jìn) + - - +二工進(jìn) + - + +死擋鐵停留 + - + +快退 - + - -原位停止 - - - -表1 YT4543型組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵和行程閥動(dòng)作表3. 性能分析YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)主要由下列一

9、些回路組成：“限壓式變量葉片泵調(diào)速閥背壓閥”式調(diào)速回路，差動(dòng)連接式快速運(yùn)動(dòng)回路，電液換向閥式換向回路，行程閥和電磁閥式速度換接回路，三位換向閥式換向回路。系統(tǒng)的性能主要是由這些基本回路決定的，具體特點(diǎn)如下：（1）“限壓式變量泵調(diào)速閥背壓閥”式調(diào)速回路能保證穩(wěn)定的低速運(yùn)動(dòng)，較好的速度剛性和較大的調(diào)速范圍。YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)的最小進(jìn)給速度較低（6.6 mm/min），進(jìn)給調(diào)速范圍較大（約100），單純?nèi)莘e調(diào)速回路由于存在泄漏，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性較差，而且普通變量泵調(diào)速范圍也不夠?qū)?；調(diào)速閥式節(jié)流調(diào)速回路雖然速度剛性較好，調(diào)速范圍也能滿(mǎn)足要求，但由于有溢流損失，功率損耗很大（低速進(jìn)給和死擋塊停留

10、時(shí)尤其嚴(yán)重），發(fā)熱也大。由此可見(jiàn)，這里采用“限壓式變量泵調(diào)速閥”式容積節(jié)流調(diào)速回路是比較合理的。進(jìn)給時(shí)，在回油路上增加了一個(gè)背壓閥，這樣做一方面是為了改善速度穩(wěn)定性（避免空氣滲入系統(tǒng)，提高傳動(dòng)剛度），另一方面是為了使滑臺(tái)能承受一定的與運(yùn)動(dòng)方向一致的切削力。因而這個(gè)調(diào)速回路中增加一個(gè)背壓閥亦是十分必要的。此外，滑臺(tái)液壓系統(tǒng)采用進(jìn)口節(jié)流式的調(diào)速還有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（a）起動(dòng)時(shí)、快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)前沖量都較??；（b）死擋塊停留時(shí)便于利用壓力繼電器發(fā)出信號(hào)；（c）在液壓缸中不致出現(xiàn)過(guò)大的壓力（在出口節(jié)流系統(tǒng)中，當(dāng)油腔面積比A1 / A2 = 2，且負(fù)載和速度同向時(shí)，液壓缸回油腔中壓力會(huì)比泵的供油壓力大一二倍）

11、。（2）限壓式變量泵加上差動(dòng)連接式快動(dòng)回路使能量利用經(jīng)濟(jì)合理。YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)速度約為最大工進(jìn)速度的10倍，這里如只采用差動(dòng)連接式快動(dòng)回路，或流量能自動(dòng)匹配的變量泵式供油回路，問(wèn)題不能得到解決。限壓式變量泵供油回路在快動(dòng)時(shí)能輸出最大流量，工進(jìn)時(shí)只輸出與液壓缸需要相適應(yīng)的流量，在死擋塊停留時(shí)只輸出補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏所需的流量，沒(méi)有溢流損失，故能量損耗小。這個(gè)系統(tǒng)在滑臺(tái)停止時(shí)由于變量泵要輸出一些流量來(lái)補(bǔ)償泄漏，仍須損耗一部分功率，因此采用了換向閥式低壓卸荷回路來(lái)減少這種損耗。（3）采用行程閥與遠(yuǎn)控順序閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)的換接，不僅能簡(jiǎn)化機(jī)床電路，而且動(dòng)作可靠，轉(zhuǎn)換精度也比電氣控制式的高。

12、至于一次工作進(jìn)給與二次工作進(jìn)給之間的轉(zhuǎn)換，則由于工進(jìn)速度都較低，通過(guò)調(diào)速閥6的流量很小，轉(zhuǎn)換過(guò)程中調(diào)速閥7動(dòng)作滯后和滑臺(tái)慣性等的影響都很小，采用電磁閥式換接完全能保證所需的轉(zhuǎn)換精度。采用了由限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。它既滿(mǎn)足系統(tǒng)調(diào)速范圍大，低速穩(wěn)定性好的要求，又提高了系統(tǒng)的效率。2、 用旁路調(diào)速機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)1. 工作原理 由圖可見(jiàn)，這個(gè)系統(tǒng)采用限壓式變量泵供油，用電磁換向閥換向，用調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和工進(jìn)的變換，用電磁閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工作進(jìn)給間的變換。 圖2用旁路調(diào)速機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖1-變量泵；2，4-電磁換向閥;3-液壓缸；5，6-調(diào)速閥（1） 快進(jìn)泵1-三位四通換

13、向閥2左腔-液壓缸3左腔液壓缸3右腔-三位四通換向閥2左腔-油箱（2）一次工進(jìn)泵1-三位四通換向閥2左腔-液壓缸3左腔泵1-三位四通換向閥3左腔-閥5-油箱（3） 二次工進(jìn) 泵1-三位四通換向閥2左腔-液壓缸3左腔泵1-三位四通換向閥3右腔-閥6-油箱（4） 快退泵1-三位四通換向閥2右腔-液壓缸3右腔液壓缸3左腔-三位四通換向閥2右腔-油箱1YA2YA3YA4YA快進(jìn) + - - -一次工進(jìn) + - + -二次工進(jìn) + - - +快退 - + - -表2 用旁路調(diào)速機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵和行程閥動(dòng)作表3、 二次進(jìn)給進(jìn)油路上并聯(lián)倆個(gè)調(diào)速閥的組合機(jī)床液壓系統(tǒng) 當(dāng)被加工工件在需要加工孔的同時(shí)，

14、又要刮端面或倒角時(shí)，組合機(jī)床的進(jìn)給液壓系統(tǒng)需要二次工作進(jìn)給(一般第一次進(jìn)給量比第二次進(jìn)給量大)。圖3是在進(jìn)油路上并聯(lián)兩個(gè)調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)速度換接的回路，這種速度換接回路一般用在需要二次工作進(jìn)給的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)中。例如淬火機(jī)械手的調(diào)速回路中。 圖3 二次進(jìn)給進(jìn)口調(diào)速換接回路1-濾油器；2-單向變量油泵；3-溢流閥；4-三位五通電磁換向閥； 5-二位二通電磁換向閥；6-定桿式液壓缸；7、9-調(diào)速閥；8-二位五通電磁換向閥1. 工作原理（1） 快進(jìn)液壓泵2-換向閥4右位-換向閥5左位-液壓缸6左腔液壓缸6右腔-換向閥4-油箱（2） 一次工進(jìn)液壓泵2-換向閥4-調(diào)速閥7-換向閥8-液壓缸6左腔液壓缸6右腔

15、-換向閥4-油箱 調(diào)速閥9-油箱（3） 二次工進(jìn)液壓泵2-換向閥4-調(diào)速閥9-換向閥8-液壓缸6左腔液壓缸6右腔-換向閥4-油箱 調(diào)速閥7-油箱（4） 快退液壓泵2-換向閥4左位-液壓缸6右腔液壓缸6左腔-換向閥5左位-換向閥4左位-油箱 1YA2YA3YA4YA快進(jìn) + - + -一次工進(jìn) + - - -二次工進(jìn) + - - +快退 - + + -表3 二次進(jìn)給進(jìn)油路上并聯(lián)倆個(gè)調(diào)速閥機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵和行程閥動(dòng)作表4、 二次進(jìn)給回油路上串聯(lián)調(diào)速閥的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖4所示為回油路上串聯(lián)調(diào)速閥的速度換接回路。 一般用于自動(dòng)淬火機(jī)床的液壓系統(tǒng)及雙軸液壓自動(dòng)成型車(chē)床的滑臺(tái)液壓回路中。需要注

16、意的是：調(diào)速閥5的節(jié)流口要小于調(diào)速閥4的節(jié)流口才能實(shí)現(xiàn)第二次進(jìn)給的運(yùn)動(dòng)速度小于第一次進(jìn)給的運(yùn)動(dòng)速度。 圖4二次進(jìn)給調(diào)速閥串聯(lián)換接回路1-定量油泵；2-電磁換向閥；3-定桿式液壓缸；4、5-調(diào)速閥；6、7、9-二位二通電磁換向閥；8-溢流閥1. 工作原理（1） 快進(jìn)液壓泵1-換向閥2左位-液壓缸3左腔液壓缸3右腔-換向閥6右位-換向閥7右位-換向閥2-油箱（2）一次工進(jìn)液壓泵1-換向閥2左位-液壓缸3左腔液壓缸3右腔-調(diào)速閥4-換向閥7-換向閥2-油箱（3） 二次工進(jìn)液壓泵1-換向閥2左位-液壓缸3左腔液壓缸3右腔-調(diào)速閥4-調(diào)速閥5-換向閥2-油箱（4）快退液壓泵1-換向閥6右位-換向閥7右位-液壓缸3右腔液壓缸3左腔-換向閥2右位-油箱1YA2YA3YA4YA5YA快進(jìn)+-+-一次工進(jìn)+-+-二次工進(jìn)+-快退-+-卸荷-+表4 二次進(jìn)給回油路上串聯(lián)調(diào)速閥機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵和行程閥動(dòng)作表第四部分 成員貢獻(xiàn)及心得感受一、 成員貢獻(xiàn)：在組長(zhǎng)的