成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床 - 副本.doc

机械与汽工程学院 液压与气压传动课程设计说明书 课程设计题目：成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床 专 业 班 级 姓 名 日 期 2010年12月 目录 负载与运动分析 1.1 设计要求 1.2 工作负载 1.3 摩擦负载 1.4 惯性负载 1.5 运动时间 二、确定液压系统只要参数 2.1 初选液压缸工作压力 2.2 计算液压缸主要尺寸 三、拟定液压系统原理图 3.1 选择基本回路 3.2 组成液压系统 四、计算和选择液压件 4.1 确定液压泵的规格和电动机的功率 4.2 确定其它组件及辅件 五、总结 负载与运动分析 设计要求 设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床。 工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 设计参数见下表： 工作台液压缸负载力（KN）： FL=68KN 夹紧液压缸负载力（KN）： FC=4.8KN 工作台液压缸移动件重力（KN）： G=1.8KN 夹紧液压缸负移动件重力（N）： GC=80N 工作台快进、快退速度（m/min）： V1=V3=5.0 m/min 夹紧液压缸行程（mm）： LC=20mm 工作台工进速度（mm/min）： V2=35 m/min 夹紧液压缸运动时间（S）： tC=1s 工作台液压缸快进行程（mm）：L1=400mm 导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm）： L2=100mm 导轨面动摩擦系数：μd=0.1 工作台启动时间（S）：(t=0.5s 1.2 工作负载 工作负载即为切削阻力FL=68000N 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 Ffs=μ5G=0.21800=360N 动摩擦阻力 Ffd=μ5G=0.11800=180N 1.4 惯性负载 Fi= 运到时间 快进 t1 工进 t2 快退 t3 设液压缸的机械效率，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所示。 表1 液压缸在各工作阶段的负载和推力 工况 负载组成 液压缸负载F（N） 液压缸推力F0=F/（N） 启动 F= Ffs 360 400 加速 F= Ffd +Fi 271.8 302 快进 F= Ffd 180 200 工进 F= Ffd +FL 68180 75756 反向启动 F= Ffs 360 400 加速 F= Ffd +Fi 271.8 302 快退 F= Ffd 180 200 根据液压缸在上述各个阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t和速度循环图V-t，如图1所示。 图1 二、确定液压系统只要参数 2.1 初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在工作时负载最大，在其它工作负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力P1=4MPa。 2.2 计算液压缸主要尺寸 鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接，工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4选此背压为P2=0.6MPa 表2 按负载选择工作压力 负载/KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作压力/MPa 0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 5 表3 各种机械常用的系统工作压力 机械类型 机床 农业机械 小型工程机械 建筑机械 液压凿岩机 液压机 大中型挖掘机 重性机械 起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力/MPa 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 表4 执行组件背压力 系统类型 背压力/MPa 简单系统或轻载节流调速系统 0.2~0.5 回油路带调速阀的系统 0.4~0.6 回油路设置有背压阀的系统 0.5~1.5 用补油泵的闭式回路 0.8~1.5 回油路较复杂的工程机械 1.2~3 回油路较短且直接回油 可忽略不计 由式得 则活塞直径 =170mm 表5 按工作压力选取d/D 工作压力 5.0 5.0~7.0 7.0 d/D 0.5~0.5