数控车床液压系统设计答辩稿课件.ppt
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- 数控车床 液压 系统 设计 答辩 课件
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1、前言前言n本次设计是完成CK3180QZ-4001数控车床上中心架和托料装置液压系统的设计本文正是从此处入手,对数控机床的中心架和托料装置控制系统进行深入研究,并设计出专门供数控车床中心架和托料装置使用的液压站。在设计的过程当中使用了液压传动的一般规律和设计原则,最后完成设计使其满足系统的设计要求,符合设计宗旨。1 概述概述1.1 液压技术起源1.2 液压传动的优缺点n1.2.1液压系统的优点(1)易于获得较大的力或者力矩(2)功率重量比大(3)易于实现往复运动(4)易于实现较大范围的无级变速(5)传递运动平稳(6)可以实现快速而且无冲击的变速和换向。n1.2.2液压系统的缺点(1)易于出现泄
2、漏(2)油的黏度随温度变化,引起动作机构运动不稳定(3)空气渗入液压油后会引起爬行、振动、噪声(4)用矿物油做液压介质时,有燃烧危险,应注意防火 n1.3 液压系统的发展方向n1.3.1提高效率,降低能耗;n1.3.2提高控制性能,适应机电一体化主机发展的需要;n1.3.3发展集成、复合、小型化、轻量化元件;n1.3.4加强以提高安全性和保护环境为目标的研究开发;n1.3.5提高液压元件和系统的可靠性;n1.3.6标准化和多样化;n1.3.7开拓新的应用领域。2.1 2.1 液压系统的设计依据载与运动分析液压系统的设计依据载与运动分析2.1 液压系统的设计依据 本次设计是完成CK3180QZ-
3、4001数控车床上中心架和托料装置液压系统的设计。其具体的设计要求如下:托料装置要实现“托料油缸进料托料油缸卸料托料油缸后退”的行程循环。中心架定位装置要完成“中心架前进中心架中心定位中心架后退”的工作循环。两个装置全部采用滑台装置,其静摩擦系数0.2,动摩擦系数0.1,往复运动的加速、减速时间不希望超过0.12s:工况行程/mm速度m/s时间/s运动部件自重/N托料负载/N快进5000.07750003000卸料根据使用要求快退5000.086表2-1 托料装置的设计要求工 况行程/mm速度m/s时间/s运动部件自重/N中心定位卡紧负载/N快 进1000.061.6 20002500定位卡紧
4、后 退1000.081.2 表2-2中心架装置的设计要求2.2 2.2 液压系统的负载特性分析液压系统的负载特性分析2.2.1 托料油缸的负载计算2.2.1.1外负载鉴于托料装置是一个自动送料装置,在运动过程中,除了承受物料重载外,在水平方向上没有别的外负载。2.2.1.2惯性负载送料过程 =400返回过程 =3002.2.1.3 阻力负载送料时,托料架与负载共重800kg对动力滑台的法向力为 80010 =8000 mFmt0.085000.12vmFmt 0.085000.12nFmg静摩擦力为 0.28000 =1600 动摩擦力为 =0.18000 =800返回时 托料架自重为500k
5、g对动力滑台的法向力为 =50010 =5000静摩擦力为 =0.25000 =500动摩擦力为 =0.15000 =500fssnFfFfddnFfFnFmgfssnFf F fddnFfF2.2.2 中心架定位装置负载计算F=F=F=F=nsF fmfdFFfdFfsFmfdFFfdFF=F=F=F=F=F=工况负载组成负载值F/N启动1600加速1200恒进800反向启动1000加速800恒退500nsF fmfdFFfdFmfdFFmfdFFfdFF=F=F=F=F=F=工况负载组成负载值F/N启动400加速310恒进200中心定位F外负载2500工况负载组成负载值F/N反向启动400
6、加速310恒退2003 3 液压系统主要参数的确定液压系统主要参数的确定3.1 系统工作压力的确定 本设计根据主机类型是数控车床,初步选择系统压力为3Mpa。3.2 执行元件主要参数的确定3.2.1 托料油缸参数的确 根据液压缸的技术参数,将两个参数进行圆整得 D40mm d20mm 3.2.2 中心架油缸参数的确定 根据液压缸的技术参数,将两个参数进行圆整得 D40mm d20mm根据上述条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率,如表33所示。3.3执行元件流量的确定 4.1 基本方案的拟定 液压系统方案设计是根据主机的工作情况、主机对液压系统的技术要求、液压系统的工作条件和环
7、境条件以及成本、经济性、供货情况等诸多因素,进行全面、综合的设计,从而拟订出一个各方面比较合理的、可实现的液压系统的方案。4.1.1 油路循环方式的分析和选择 油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。一般来说,凡是有较大空间可以存放油箱而且不需要另设散热装置的系统,要求结构尽可能简单的系统,采用节流调速或者容积节流调速的系统,均宜采用开式系统。在本设计中,油泵向两个液压执行元件供油而且功率较小,整个系统的结构也比较简单,所以本设计采用开式系统。4.1.2 调速方案的分析和选择 本设计采用容积节流调速,所以使用变量泵供油4.1.3 液压回路的分析、选择与合成4.1.4 液压原理
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