鉆鏜兩用組合機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】
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3 - 用組合機(jī)床 制系統(tǒng)接線圖 . 23 5、鉆鏜兩用組合機(jī)床 制程序 . 24 結(jié)論 . 25 致謝 . 26 參考文獻(xiàn) . 27 - 4 - 摘 要 鉆鏜兩用組合機(jī)床,屬于機(jī)械加工用機(jī)床。它由工作臺(tái)、安裝在工作臺(tái)兩端及一側(cè)的導(dǎo)軌,導(dǎo)軌與工作臺(tái)的邊緣平行,鉆架通過(guò)吊鐵和鎖緊螺釘安裝在導(dǎo)軌上;導(dǎo)軌上設(shè)有燕尾,鉆架可在導(dǎo)軌上水平移動(dòng);鉆架包括溜板、溜板上裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),溜板底面上設(shè)有與導(dǎo)軌上的燕尾相配合的燕尾槽,機(jī)械滑臺(tái)上裝有主支撐架,主支撐架上裝有縱向機(jī)械滑臺(tái)及 控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)連接一控制活動(dòng)按鈕站,縱向機(jī)械滑臺(tái)上裝有附屬支撐架,附屬支撐架上通過(guò)機(jī)械滑臺(tái)裝有水平方向的鉆削動(dòng)力頭。它解決了現(xiàn)有的鉆床加工大型零部件特別是回轉(zhuǎn)體直徑較大時(shí)操作不方便、加工困難等技術(shù)問(wèn)題。 關(guān)鍵詞: 組合鉆床 ; 可編程控制器 ;問(wèn)題 - 1 - 1、緒論 題的背景 隨著生產(chǎn)的發(fā)展,產(chǎn)品精度的提高,機(jī)床加工的自動(dòng)化程度也越來(lái)越高。數(shù)控機(jī)床,加工中心已構(gòu)成現(xiàn)代加工方法之代表。但是根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行全部更新?lián)Q代,幾乎是不可能的。因此為提高機(jī)床的 生產(chǎn)率, 改善工人的勞動(dòng)條件,提高一般機(jī)床切削加工的自動(dòng)化程度,提高控制系統(tǒng)的可靠性,對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行 造,仍然具有非?,F(xiàn)實(shí)的意義,正是利用了 制技術(shù)具有功能強(qiáng),速度快,可靠性高,經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn),針對(duì)雙面組合鉆床的控制部分進(jìn)行了改造,并分析了系統(tǒng)的性能。 合機(jī)床概述 組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、 電、氣、液壓控制,它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件,完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔,加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái),在孔內(nèi)鏜各種形狀槽,以及銑削平面和成形面等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一種新型的組合機(jī)床 柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞,它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換,配以可編程序控制器( 數(shù)字控制( ,能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng), 并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。 用組合機(jī)床的介紹 專用組合鉆床是一種鉆削較厚工件的 加工鉆床,加工要求雙面同時(shí)鉆削, 并同軸鉆孔,加工精度要求高,采用傳統(tǒng)的繼電器 要用大量的中間繼電器,時(shí)間繼電器,計(jì)數(shù)器,存在線路復(fù)雜,故障率高,控制柜體積大,成本高等特點(diǎn),而采用可編程控制器 僅可以提高控制系統(tǒng)的可靠性,降低運(yùn)行故障率,而且改變程序即可實(shí)現(xiàn)不同工件的加工鉆削工藝要求,充分發(fā)揮組合鉆床的多種加工功能。 - 2 - 介 定義 是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ) 的新型工業(yè)控制裝置。在 1987 年國(guó)際電工委員會(huì)( 布的 準(zhǔn)草案中對(duì) 文全稱 文全稱為可編程邏輯控制器,定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 可編程邏輯控制 電路,也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語(yǔ)言,在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用,可以說(shuō)有半導(dǎo)體的地方就有 基礎(chǔ)知識(shí) 發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,大量的開(kāi)關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作,并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。在傳統(tǒng)上,這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 基本最廣泛的用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制,它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實(shí)現(xiàn)邏輯控制,順序控制,既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制,也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī),印刷機(jī),訂書(shū)機(jī),組合機(jī)床,磨床,包裝等。目前, 國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵,石油,化工,電力,建材,機(jī)械制造,汽車,輕紡,交通運(yùn)輸,環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè),使用廣泛。 用途 目前, 國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類。 1、開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 這是 基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制,也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線,如注塑 。 2、模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實(shí)現(xiàn) - 3 - 模擬量( 數(shù)字量( 間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。 ,使可編程控制器用于模擬量控制。 3、運(yùn)動(dòng)控制 以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō),早期直接用于開(kāi)關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置 控制模塊。世界上各主要 家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能,廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 4、過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī), 編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。 中型 有 塊,目前許多小型 具有此功能模塊。 理一般是運(yùn)行專用的程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 - 4 - 2、鉆鏜兩用組合 機(jī)床控制概述 鏜兩用組合機(jī)床主電路原理圖 液壓系統(tǒng)在組合機(jī)床上主要是用于實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),如圖 1 所示,如果動(dòng)力滑臺(tái)要實(shí)現(xiàn)二次進(jìn)給,則動(dòng)力滑臺(tái)要完成的動(dòng)作循環(huán)通常包括:原位停止 死擋鐵停留 原位停止,其電氣控制原理圖如圖 2所示。 圖 1 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)工作循環(huán) 圖 2 電氣控制原理圖 鏜兩用組合機(jī)床的工作流程圖 組合鉆床工作流程圖如圖 3 所示,鉆鏜兩用組合機(jī)床各電動(dòng)機(jī)控制要求:鉆鏜兩用組合機(jī)床各電動(dòng)機(jī)只有在液壓泵電 動(dòng)機(jī) 臺(tái)液壓系統(tǒng)只有在液壓泵工作后,才能啟動(dòng)。刀具電動(dòng)機(jī) 3應(yīng)在滑臺(tái)進(jìn)給循環(huán)開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),滑臺(tái)退回原位后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。切削液壓泵電動(dòng)機(jī) 以在滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng),在工進(jìn)結(jié)束后自動(dòng) 停止,也可以用手動(dòng)方式控制啟動(dòng)和停止。 - 5 - 圖 3 工作流程圖 鏜兩用組合機(jī)床的控制過(guò)程 電磁閥動(dòng)作的控制 機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)、工件定位、加緊裝置控制要求:機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)、工件定位、加緊裝置由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。電磁閥 制定位銷液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向; 左機(jī)滑臺(tái)油路的換向電磁閥; 右機(jī)滑臺(tái)油路中的換向電磁閥。如表 1示: - 6 - 從表 1可以看出,電磁閥 圈通電時(shí),機(jī)床工件定位裝置將工件定位;當(dāng)電磁閥 電時(shí),機(jī)床工件夾緊裝置將工件夾緊;當(dāng)電磁閥 電時(shí),左機(jī)滑臺(tái)快速移動(dòng);當(dāng)電磁閥 電時(shí),右機(jī)滑臺(tái)快速移動(dòng);當(dāng)電磁閥 機(jī)滑臺(tái)或右機(jī)滑臺(tái)工進(jìn);當(dāng)電磁閥 電時(shí),左機(jī)滑臺(tái)或右機(jī)滑臺(tái)快速后退;當(dāng)電磁閥 開(kāi)定位銷;當(dāng)電磁閥 床撥開(kāi)定位銷;定位銷松開(kāi)后,撞擊行程開(kāi)關(guān) 床停止運(yùn)行。 鏜兩用組合機(jī)床的總控制過(guò)程 當(dāng)需要機(jī)床工作時(shí),將工件裝入定位夾緊裝置,按下液壓系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕 床按如下步驟工作 : 按下液壓系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕 位停止 死擋鐵停留 原位停止。在左、右兩面動(dòng)力滑臺(tái)快速進(jìn)給的同時(shí),左機(jī)刀具電動(dòng)機(jī) 機(jī)刀具電動(dòng)機(jī) 動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作,提供切削動(dòng)力;在左、右兩面動(dòng)力滑臺(tái)工進(jìn)時(shí),切削液電 動(dòng)機(jī) 工進(jìn)結(jié)束時(shí)切削液泵電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止。在滑臺(tái)退回原位后,左、右機(jī)刀具電動(dòng)機(jī) 止運(yùn)轉(zhuǎn)。 - 7 - 3、鉆鏜兩用組合機(jī)床的液 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 定系統(tǒng)方案 a) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定 液壓執(zhí)行元件大體分為液壓缸和液壓馬達(dá),前者實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng),后者完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本系統(tǒng)選擇雙作用單活塞桿液壓缸。 b) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制回路 液壓執(zhí)行元件確定后,其運(yùn)動(dòng)方向和速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。由于本系統(tǒng)工作在小流量場(chǎng)合,因此采用適合此流量的方向控制 回路,即通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。速度控制的相應(yīng)調(diào)速方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者結(jié)合的容積節(jié)流調(diào)速。節(jié)流調(diào)速一般定量泵供油,用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來(lái)調(diào)節(jié)速度,這種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適用于功率不大的場(chǎng)合,本系統(tǒng)就是采用這種方式。缺點(diǎn)是效率低,發(fā)熱量交大,但是對(duì)于不是頻繁工作的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),只要按發(fā)熱功率計(jì)算出合適的油箱即可解決。正是因?yàn)槠浒l(fā)熱量大,所以節(jié)流調(diào)速一般用開(kāi)式循環(huán)。在開(kāi)式系統(tǒng)中,液壓泵從油箱吸油,壓力油經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后,再排回油箱。開(kāi)式回路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,散熱性好,但就 是油箱體積大。 c) 其它回路 因?yàn)闉榱吮WC整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性,所以必須設(shè)置安全鎖止機(jī)構(gòu)。這需要鎖緊即保壓回路。鎖緊回路的主要功用是使液壓缸能在任意位置上停留,且不因外力作用而移動(dòng)位置,本系統(tǒng)采用液控單向閥的鎖緊回路。壓力油經(jīng)左邊液控單向閥進(jìn)入液壓缸左腔,同時(shí)通過(guò)控制口打開(kāi)右邊液控單向閥,使液壓缸右腔的回路可經(jīng)右邊液控單向閥及換向閥流回油箱,活塞向上運(yùn)動(dòng)。反之,活塞則向下運(yùn)動(dòng)。到了需要停留的位置,只要使換向閥處于中位,因閥的中位為 H 型機(jī)能,所以兩個(gè)液控單向閥均關(guān)閉,使活塞雙向鎖緊?;芈分杏捎谝嚎貑蜗蜷y 的密封性好,泄漏極少,鎖緊的精度主要取決于液壓缸的泄漏。為加強(qiáng)安全系數(shù),還用到了平衡回路,功用是機(jī)構(gòu)不工作時(shí),不致因受負(fù)載重力作用而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行下落。本系統(tǒng)采用液控單向閥串連單向節(jié)流閥的平衡回路,這種回路鎖定性好,工作可靠。卸荷回路采用 M 型中位機(jī)能,切換時(shí)液壓沖擊小。 - 8 - 定液壓系統(tǒng)圖 液壓執(zhí)行元件及各基本回路確定之后,把它們有機(jī)地組合在一起,去掉重復(fù)多余的元件即可。具體的液壓系統(tǒng)圖如下圖 4所示: 圖 4液壓系統(tǒng)圖 本液壓系 統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)動(dòng)力滑臺(tái)的上升、下降等幾個(gè)動(dòng)作,它的液壓油流向不一樣。要實(shí)現(xiàn)液壓缸的上升動(dòng)作,首先要把三位四通換向閥打到左位液壓油從油箱通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾被液壓泵吸收。經(jīng)過(guò)換向閥左位運(yùn)行到節(jié)流閥和單向閥的交接處,因?yàn)閱蜗蜷y只允許液壓油從上往下流動(dòng),所以液壓油經(jīng)過(guò)節(jié)流閥,同時(shí)節(jié)流閥可以通過(guò)調(diào)節(jié)流量來(lái)調(diào)節(jié)舉升機(jī)舉升的速度。液壓油流到雙控液壓閥左邊液控單向閥經(jīng)過(guò)單向閥進(jìn)入液壓缸左腔,同時(shí)通過(guò)控制口打開(kāi)右邊液控單向閥,使液壓缸右腔的回路可經(jīng)右邊液控單向閥及換向閥流回油箱,活塞向右運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)舉升機(jī)舉升的動(dòng)作。要實(shí)現(xiàn)液壓缸的下降 動(dòng)作,則要把三位四通換向閥打到右位液壓油從油箱通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾被液壓泵吸收。經(jīng)過(guò)換向閥右位流到雙控液壓閥右邊液控單向閥進(jìn)入液壓缸右,同時(shí)通過(guò)控制口打開(kāi)右邊液控單向閥,使液壓缸左腔的回路經(jīng)過(guò)節(jié)流閥,液控單向閥,單向閥及換向閥流回油箱,活塞向左運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)舉升機(jī)下降的動(dòng)作。液壓缸和液控單向閥之間的節(jié)流閥可以改變舉升機(jī)下降的速度。要實(shí)現(xiàn)鎖止的動(dòng)作,舉升機(jī)動(dòng)作時(shí)到了需要停留的位置,只要使換向閥處于中位,因閥的中位為 以兩個(gè)液控單向閥均關(guān)閉,使活塞雙向鎖緊。回路中由于液控單向閥的密封性好,泄漏極少,鎖緊的精度主 要取決于液壓缸的泄漏。 對(duì)于此液壓系統(tǒng)一般都是把換向閥至于中位,打開(kāi)液壓泵,由于換 - 9 - 向閥中位卸荷能力,所以液壓泵打開(kāi)之后液壓油也會(huì)流到油箱。而如果先開(kāi)液壓泵,換向閥沒(méi)有調(diào)整,則可能會(huì)引起事故,如果換向閥左位舉升機(jī)就會(huì)舉升,如果在右位舉升機(jī)就會(huì)下降。所以液壓泵的開(kāi)啟要等換向閥調(diào)到中位才可以。 壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 壓缸的類型及結(jié)構(gòu)形式 液壓缸有多種類型。按作用方式可分為單作用式和雙作用式兩種;按結(jié)構(gòu)形式可分為活塞式、柱塞式、組合式和擺動(dòng)式四大類。 其中,單作用液壓缸分為:?jiǎn)位钊?桿液壓缸、雙活塞桿液壓缸、柱塞式液壓缸、差動(dòng)液壓缸和伸縮液壓缸。但是,差動(dòng)式液壓缸和柱塞式液壓缸只能單作用而不能雙作用。組合液壓缸包括:彈簧復(fù)位式、齒條式、串聯(lián)式和增壓式四種。擺動(dòng)液壓缸又分為:?jiǎn)稳~片式和雙葉片式兩種。下面以一種典型液壓缸為例,說(shuō)明液壓缸的基本組成。 空心活塞式液壓缸如上圖所示。 它由缸筒,活塞,活塞桿,缸蓋,密封圈,導(dǎo)向套,壓板等主要零件成。這種液壓缸活塞桿固定,缸筒帶動(dòng)工作臺(tái)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞用錐銷與空心活塞桿連接,并用堵頭堵死活塞桿的一頭。缸筒兩端外圓上套有鋼絲環(huán),用于阻止壓板向外移動(dòng),從而通過(guò)螺栓將缸蓋與壓板相連(圖中沒(méi)有畫(huà)出),并把缸蓋壓緊在缸筒的兩端。為了減少泄漏,在液壓缸中可能發(fā)生泄漏的結(jié)合面安放了密封圈和紙墊。空心活塞桿和其上的油口 a、 c 提供了液壓缸的進(jìn)、出油口。 - 10 - 當(dāng)缸筒移動(dòng)到左、右終端時(shí),油口 a、 c 的開(kāi)度逐漸減小,造成回油阻力逐漸增大,對(duì)運(yùn)動(dòng)部件起到制動(dòng)緩沖作用。在缸蓋 上設(shè)有與排氣閥(圖中沒(méi)有畫(huà)出)相連的排氣孔,可以排出液壓缸中的空氣,使運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。 表 2類型 速度 作用力 特點(diǎn) 單 作 用 液 壓 缸 雙活塞桿液壓缸 U=q/=塞的兩側(cè)都裝有活塞桿,只能向活塞一側(cè)供給壓力油,由外力使活塞反向運(yùn)動(dòng) 單活塞桿液壓缸 U=q/1=塞僅單向運(yùn)動(dòng),返回行程利用自重或負(fù)荷將活塞推回 柱塞式液壓缸 U=q/1=塞僅單向運(yùn)動(dòng),由外力使柱塞反向運(yùn)動(dòng) - 11 - 差動(dòng)液壓缸 U3=q/3=使速度加快,但作用力相應(yīng)減小 伸縮液壓缸 短缸獲得長(zhǎng)行程;缸由大到小逐節(jié)推出,靠外力由小到大逐節(jié)縮回 雙 作用液壓缸 雙活塞桿液壓缸 U1=q/2=q/1=( 1 2 雙邊有桿,雙向液壓驅(qū)動(dòng),雙向推力和速度均相等 單活塞桿液壓缸 U1=q/2=q/1=( 1 2 單邊有桿,雙向液壓驅(qū)動(dòng),V 2 - 12 - 伸縮液壓缸 向液壓驅(qū)動(dòng),由大到小逐節(jié)推出,由小到大逐節(jié)縮回 組 合 液 壓 缸 彈簧復(fù)位液壓缸 向由液壓驅(qū)動(dòng),回程彈簧復(fù)位 串聯(lián)液壓缸 U1=q/( 2) U2=1=1=22) 用于缸的直徑受限制,而長(zhǎng)度不受限制處,可獲得在的推力 增 壓 缸 活塞缸和柱塞缸組合而成,低壓油送入 A 腔, - 13 - 齒條液壓缸 塞的移動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變成齒輪的往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 擺動(dòng)液壓缸 單葉片液壓缸 W =8q/( b( T=p( D2)b/8 把液壓能變?yōu)榛剞D(zhuǎn)的機(jī)械能,輸出軸擺動(dòng)角 300度 雙葉片液壓缸 W =4q/( b( T=p( D2)b/4 把液壓能變?yōu)榛剞D(zhuǎn)的機(jī)械能,輸出軸擺動(dòng)角 150度 注: b 葉片寬度; D 葉片的底端 、頂端直徑; w 葉片軸的角速度;論轉(zhuǎn)矩 壓缸的工作壓力 根據(jù)負(fù)載并查表,初選工作壓力 算液壓缸的尺寸 鑒于磨頭要求 快進(jìn)、快退速度相等,可選用單桿式輕負(fù)載型油缸。無(wú)桿腔工作面積 桿腔工作面積 且 即活塞桿直徑 d 與缸筒直徑 D 呈 d=關(guān)系。 回油路上背壓 - 14 - 油路壓力損失 ()=4182 10)= /)14( A =d= 2348值 D=50mm d=35油缸兩腔的實(shí)際有效面積為: =102= (4=10據(jù)上述 D 與 估算油缸在各個(gè)工作階段中的壓力。 壓缸各工作階段的壓力、流量和功率計(jì)算 工況 推力 F/N 回油腔壓力 油腔壓力 入流量/ L/ 輸入功率/P 計(jì)算公式 快進(jìn) 啟動(dòng) 1289 0 - 2112F A 1 2 1 A 1P p Q加速 1193 1p p p P= - 恒速 645 進(jìn) 4182 211F p 12Q P p Q快 啟 1289 0 - 2112F p - 15 - 退 動(dòng) 2Q 1P p Q加速 1193 - 恒速 645 壓缸工況圖 壓缸推力的計(jì)算 根據(jù)系統(tǒng)工況,可知油壓范圍介于 14間,故根據(jù)油缸推力計(jì)算公式可知: F= 壓系統(tǒng)的壓力損失計(jì)算 1)快進(jìn) 滑臺(tái)快進(jìn)時(shí),油缸差動(dòng)連接,進(jìn)油路上通過(guò)單向閥 3 的流量是6L/過(guò)電液換向閥 4,油缸有桿腔的回油與進(jìn)油路匯合, 并進(jìn)入無(wú)桿腔。因此進(jìn)油路上的總壓降為 (6/63)2+(6/80)2+(3)2 =( 壓力閥不會(huì)被打開(kāi),油泵的流量全部進(jìn)入油缸?;赜吐飞希?缸有桿腔中的油液通過(guò)電液換向閥 4 和單向閥 9 的流量都是 - 16 - 后與液壓泵的供油合并,經(jīng)行程閥 5 流入無(wú)桿腔。由此可算出快進(jìn)時(shí)有桿腔壓力 p=(0)2+(3)2+(3)2 =(值小于原估計(jì)值 以是安全的。 2)工進(jìn) 工進(jìn)時(shí),油液在進(jìn)油路上通過(guò)電液換向閥 4 的流量為 調(diào)速閥 7處得壓力損失為 液在回油路上通過(guò)換向閥 4的流量是 背壓閥 10 處得壓力損失為 過(guò)順序閥 11 的流量為( 6+=此這時(shí)油缸回油腔的壓力 (0)2+(3)2 =(值小于原估計(jì)值 重新計(jì)算工進(jìn)時(shí)油缸進(jìn)油腔壓力 p1 F+(4182+106 10106 10數(shù)值與 近。 3)快退 快退時(shí),油液在進(jìn)油路上通過(guò)換向閥 4 的流量為 6L/液在回油路上通過(guò)單向閥 7、換向閥 4 和單向閥 13的流量都是 此進(jìn)油路上總壓降為 (6/63)2+(6/80)2=(值較小,所以液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的。回油路上總壓降為 (3)2+(0)2+ 3) 2 =( 此值與 近,不必重算。所以快退時(shí)液壓泵的最大工作壓力pp= 因此液壓泵卸荷的順序閥 11 的調(diào)壓應(yīng)大于 4、鉆鏜兩用組合機(jī)床的 計(jì) 入輸出點(diǎn)分配 - 17 - 列出鉆鏜兩用組合機(jī)床 輸入 輸出點(diǎn)分配表,見(jiàn)表 2選擇 由表 知, 24 個(gè)輸入點(diǎn), 16 個(gè)輸出點(diǎn),根據(jù)電壓的不同選用輸入有 4 個(gè)點(diǎn)的輸入模塊,分別為 輸出有 4 個(gè)點(diǎn)的模塊分別為 合鉆孔組合機(jī)床 制接線圖 根據(jù)表 如上所述,畫(huà)出鉆鏜兩用組合機(jī)床 制接線 - 18 - 圖如圖 5 所示 : 圖 5 - 19 - 5、鉆鏜兩用組合機(jī)床 制程序 計(jì)鉆鏜兩用組合機(jī)床自動(dòng)控制圖 根據(jù)鉆鏜兩用組合機(jī)床的控制要求,設(shè)計(jì)鉆鏜兩用組合機(jī)床 圖 6、 7 所示: 圖 6 圖 7 - 20 - 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是鉆鏜兩用組合機(jī) 床的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),直到今天,畢業(yè)設(shè)計(jì)總算接近尾聲了,通過(guò)這次對(duì)于鉆鏜兩用組合機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí),而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示,在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì),會(huì)遇到不清楚的作業(yè),老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo),確保設(shè)計(jì)進(jìn)度,本文所設(shè)計(jì)的是鉆鏜兩用組合機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過(guò)初期的方案的制定,查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè),讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性,從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易,需要不斷 鉆研,不斷進(jìn)取才可要做的好,總之,本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下,在大學(xué)研究的最感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué),是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 - 21 - 致 謝 在此論文完成之際,我的心里感到特別高興和激動(dòng),在這里,我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝!因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo),才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理,由衷地感謝我親愛(ài)的老師,您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo),在生活上面也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解,在我的生命中給予的靈感,所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè),也學(xué)到了很多有用的知識(shí),同時(shí)我 的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么,不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格,認(rèn)真負(fù)責(zé),無(wú)私奉獻(xiàn),寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算,查找各類鉆鏜兩用組合機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)的相關(guān)資料,論文終于完成了,我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的,是不是最好的,但在我心中,它是我最珍惜的,因?yàn)槲沂窃趺聪氲?,這是我付出的汗水獲得的成果,是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活,不僅豐富了我的知識(shí),而且鍛煉了我的個(gè)人能力,更重要的是來(lái)自老師 和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí),在這里,謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人,謝謝大家。 另外也感謝我的父母,朋友和同學(xué)們的幫助。在做設(shè)計(jì)感覺(jué)受挫,枯燥與迷茫時(shí),是他們?cè)谙ば牡臑槲裔尫艍毫?,鼓?lì)我不要?dú)怵H,勇敢面對(duì)。每周一次和父母的通話,與朋友和同學(xué)的長(zhǎng)談后都使我精神放松,斗志倍增,以飽滿的熱情重新投入到工作中去,感謝他們,正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 - 22 - 參考文獻(xiàn) 1 張福學(xué)編著 子工業(yè)出版社 , 2000. 2 何發(fā)昌著,邵遠(yuǎn)編著 液壓控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用 J等教育出版社, 1996. 3張利平著 . 液壓技術(shù)速查手冊(cè) M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2011 (07):42 4李寶仁著 . 液壓技術(shù) 低成本綜合自動(dòng)化 D. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 5宋學(xué)義著 M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2010 (09):11 6陳奎生著 . 液壓與氣壓傳動(dòng) M. 武漢:武漢理工大學(xué)出版社, 2012 (07):20 7國(guó))有限公司 . 專用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù) J. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 04):22 8徐文燦著 . 專用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) J. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1995. 9曾孔庚 J. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用論壇, 2011. 10高微 ,楊中平 ,趙榮飛等 11孫兵 ,趙斌 ,施永輝 D. 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù), 2012. 12馬 光 ,申桂英 M,化學(xué)工業(yè)出版社, 2010:4240 13李如松 D. 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 1994 年第 4期 . 14李明 J005 年第 7期 . 15李杜莉,武洪恩,劉志海 J. 煤礦機(jī)械 2007 年 2月 . 16of a- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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