雙頭車(chē)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要

雙頭車(chē)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本文是關(guān)于雙頭車(chē)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的闡述。主要包括系統(tǒng)方案的確定、液壓集成塊與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和總體布局的設(shè)計(jì)幾個(gè)方面的內(nèi)容。雙頭車(chē)床加工時(shí)，由于零件較長(zhǎng)，擬采用零件固定，刀具旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給的加工方式，其加工動(dòng)作循環(huán)方式是:快進(jìn)f工進(jìn)f快退f停止，同時(shí)要求各個(gè)車(chē)削頭能單獨(dú)調(diào)整。顯而易見(jiàn)，采用雙頭車(chē)床能使原需多道工序的產(chǎn)品能一次切削完成，使工序簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效益大大提高。且這種設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的產(chǎn)品對(duì)成均勻，精度高。對(duì)于雙頭車(chē)床的動(dòng)力執(zhí)行部分，本設(shè)計(jì)采用液壓伺服機(jī)構(gòu)。液壓伺服機(jī)構(gòu)較其他機(jī)構(gòu)有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小、驅(qū)動(dòng)力大等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在漏油、爬行、體積大等缺點(diǎn)。為了盡量避免液壓系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)用集成塊來(lái)代替管路，在液壓系統(tǒng)采用液壓閥集成配置，可以顯著減少管路聯(lián)接和接頭，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)添加和更改回路的柔性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝維護(hù)方便、泄漏少、振動(dòng)小、利于實(shí)現(xiàn)典型液壓系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：雙頭車(chē)床液壓系統(tǒng)Title: HydraulicSystemDesignoftheDouble-headLatheAbstract：Thistextisaconcerningofhydraulicsystemofthedouble-headlathe.Inthistext,itprimarilyincludesthedeterminationofhydraulicsystemprogram,thedesignofthehydraulicmanifoldblockandcontrolsystem,andthedesignofthetotallayoutofthecontents.Whenweusethedouble-headlathetoworkthecomponents,becausetheyarerelativelylong,weplanadoptthewayofcomponentsfixing,cuttingtoolrevolvingandaheading.Thecirculatepatternofworkingmovementisspeedingfaheadingfwithdrawingfhalting.Meanwhile,eachturningheadisrequiredtoadjustsolely.Tellitsowntale,itcanmadetheproduceneededseveralworkingprocedureformerlycutcompletelyonlyonce,predigesttheworkingprocedureandimprovethemanufacturebenefitenormously.Andtheproducemanufacturedbythedesignmaybesymmetry,uniformityandhighprecision.Forthedriveperformpartofthedouble-headlathe,thedesignadoptshydraulicpressureservomechanism.Whencomparedtootherinstitutions,ithasmanyadvancessuchasdrivingcalmly,smallnoise,drivepowergreatcontemporary,itexistsseveralshortcomingssuchasleakingoil,creepingbigvulume.Inordertoavoidtheaboveshortcomingsasfaraspossible,duringthedesignofhydraulicsystem.Iusethehydraulicmanifoldblocktoreplacetheoiltube.Sothatitcanuselessoiltubeandtubejoint,decreasecomplexityofthesystem,increasetheflexibilityofappendingandalteringthesystemonthespot,tightthesystem,installandupholdhandily,littlerseepingoil,lowervibration,andhelpforaccomplishtheintegrationandstandardizationofthecharacteristichydraulicsystem.Keywords:Double-headlatheHydraulicsystem1引言液壓傳動(dòng)是利用液體壓力勢(shì)能的液體傳動(dòng)，它以液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制。相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，它是一門(mén)新技術(shù)，但如從17世紀(jì)末巴斯卡提出靜壓傳遞原理，18世紀(jì)末英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓及流體技術(shù)已經(jīng)有二三百年的歷史了，而近代液壓傳動(dòng)在工業(yè)上的真正推廣使用，則是在上世紀(jì)中以后的事。近幾十年來(lái)，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，且滲透到液壓技術(shù)中并與之密切結(jié)合，使其應(yīng)用領(lǐng)域遍及到各個(gè)工業(yè)部門(mén)，已成為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等必不可少的重要手段之一。1.1液壓傳動(dòng)的組成（1） 液壓泵：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的元件。（2） 執(zhí)行元件：把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件。如液壓缸、液壓馬達(dá)等。（3） 控制元件：通過(guò)對(duì)液壓的壓力、流量和方向的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、方向、作用力等控制，也用于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)程序控制等，其中包括壓力控制閥、流量閥、方向控制閥等。（4） 輔助元件：以上組成部分以外的其他元件，如接頭油箱、管道、濾油器、冷卻器、加熱器等。隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械化、自動(dòng)化程度的日益提高，對(duì)液壓元件及液壓裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、微型化提出了更高的要求。于是出現(xiàn)了由液壓系統(tǒng)組成的液壓站。液壓站不僅滿足了日益發(fā)展數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床自動(dòng)線及一般專(zhuān)用組合機(jī)床對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，而且適用于小批單件生產(chǎn)的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。1.2液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓系統(tǒng)以液壓液作為工作介質(zhì)，而液體不可以壓縮的特性使液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性得到保證。在工業(yè)的許多領(lǐng)域，液壓系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1） 在相同的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動(dòng)力。在相等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的百分之十二左右。2） 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁的換向。3） 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá)2000），它還可以在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。4） 液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，它對(duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)速或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作，也能方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。5） 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作而不會(huì)過(guò)熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的。6） 由于液壓元件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。7） 用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單，這一點(diǎn)在本設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的比較出色。但液壓傳動(dòng)也存在著一些缺點(diǎn)：1） 液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失（摩擦損失，泄漏損失等），長(zhǎng)距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。2） 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響，因此它不能在很高或很低的溫度條件下工作。3） 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價(jià)較貴，而且對(duì)工作介質(zhì)的污染比較敏感。液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因?？偟膩?lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，而它們的缺點(diǎn)通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步和多年的不懈努力，已得到了很大的改善。1.3液壓技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，液壓設(shè)備的年增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它設(shè)備的年增長(zhǎng)率，其原因是由于液壓傳動(dòng)在許多領(lǐng)域是機(jī)械傳動(dòng)無(wú)法取代的。液壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)低速大噸位運(yùn)動(dòng)；采用適當(dāng)?shù)墓?jié)流技術(shù)可使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度十分均勻穩(wěn)定；使用伺服、仿形、調(diào)速等機(jī)構(gòu)可使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)精度達(dá)到很高，可以微米計(jì)；液壓系統(tǒng)各部分間是用管道連接的，其布局安裝有很大的靈活性，而其體積重量比卻比機(jī)械傳動(dòng)小得多，因此能構(gòu)成用其它方法難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)；液壓傳動(dòng)可以用很小的功率控制速度、方向；液壓元件體積小、重量輕、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，便于集中大批量生產(chǎn)。由于采用集成、疊加、插裝技術(shù)，使裝配容易，造價(jià)低，比起機(jī)械傳動(dòng)來(lái)，它是一種最為經(jīng)濟(jì)的選擇。近年來(lái)微電子技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械中，實(shí)現(xiàn)了智能化和自動(dòng)化，靜液壓傳動(dòng)裝置替代了傳統(tǒng)的液力變矩一一齒輪箱傳動(dòng)，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展。液壓技術(shù)在金屬切削機(jī)床中有著十分廣泛的應(yīng)用。如磨床的砂輪架，車(chē)床，六角車(chē)床、自動(dòng)車(chē)床的刀架的轉(zhuǎn)塔刀架、磨床、鉆床、銑床、刨床的工作臺(tái)或主軸箱，組合機(jī)床的動(dòng)力箱或滑臺(tái)等的進(jìn)給裝置，均可采用液壓技術(shù)。它可以在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，具有良好的換向性能，且易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)。液壓傳動(dòng)還可以使龍門(mén)刨床的工作臺(tái)、牛頭刨床或插床的滑枕及拉床實(shí)現(xiàn)所需的高速往復(fù)主運(yùn)動(dòng)，且減少換向沖擊、降低能耗，并縮短了換向時(shí)間。采用液壓伺服系統(tǒng)，能使車(chē)床主軸實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，而在仿形加工機(jī)床中，則使仿形精度達(dá)0.01~0.02mm。在機(jī)床的輔助裝置中，如夾緊裝置、變速操縱裝置、分度裝置、垂直移動(dòng)部件的平衡裝置以及工件和刀具的裝卸、運(yùn)輸、貯存裝置，采用液壓傳動(dòng)可以簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高自動(dòng)化程度。重型機(jī)床、高速機(jī)床和高精度機(jī)床的軸承與導(dǎo)軌處采用靜壓支承，可以得到很高的工作平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度。液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、低振動(dòng)、無(wú)泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開(kāi)發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，它在機(jī)床上的應(yīng)用必將不斷地得到提高和完善。1.4液壓技術(shù)在本課題中的具體應(yīng)用加工壓縮機(jī)拖車(chē)上一根長(zhǎng)軸兩端軸頸時(shí)，如果我們采用傳統(tǒng)的車(chē)削加工思路，即一端夾緊，另一端用頂針頂住，車(chē)削完一端后卸下重新?lián)Q向一夾一頂加工另外一端軸頸，那么，由于長(zhǎng)軸零件自身剛度不足，加工精度很難得到保證，而且上述加工流程務(wù)必會(huì)降低加工效率。因此，國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)人員提出了許多