2133 M7130平面磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2133 M7130平面磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),m7130,平面磨床,液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì) XXXXXX畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目：M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： XXXXXX6 姓 名： XXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXXX（副教授） 完成日期： 2012 年 5 月 25 日 XXXXXX 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見學(xué)號(hào)： 200893326 姓名： XXXXXX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書） 頁(yè) 圖 表 2.5 張論文（設(shè)計(jì)）題目： M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要：液壓系統(tǒng)是由很多元器件組成，元器件的選擇要根據(jù)液壓系統(tǒng)的性能指標(biāo)進(jìn)行選擇。閥的規(guī)格用閥進(jìn)、出油口的名義通徑 表示，單位為 mm。目前仍在使用的某些按舊標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的閥，其性能參數(shù)主要有額定壓力、額定流量、額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量等數(shù)值參數(shù)。閥類元件的規(guī)格應(yīng)按閥所在的回路的最大工作壓力和通過(guò)該閥的最大流量從產(chǎn)品樣本上選定。選用閥類元件時(shí)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級(jí)、連接方式、集成方式及操縱方式等。選擇壓力控制閥時(shí)，應(yīng)考慮壓力閥的壓力調(diào)節(jié)范圍、流量范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度進(jìn)和平穩(wěn)度等。特別是溢流閥的額定流量必須滿足液壓泵最大流量的要求。選擇流量控制閥時(shí)，應(yīng)考慮流量閥的流量調(diào)節(jié)范圍、流量壓力特性、最小穩(wěn)定流量、壓力補(bǔ)償要求或溫度補(bǔ)償要求，對(duì)濾油器過(guò)濾精度的要求，閥進(jìn)、出口壓差大小及閥內(nèi)泄漏的大小等。 本論文主要 M7130 磨床液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。液壓傳遞具有傳動(dòng)平穩(wěn)、慣性小、動(dòng)作靈敏、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、承載能力大、易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)、液壓元件能夠自動(dòng)潤(rùn)滑、容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。液壓傳動(dòng)已廣泛應(yīng)用于機(jī)床上。液壓系統(tǒng)已成為機(jī)床設(shè)備中最關(guān)鍵的部分之一。本文研究的是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要與主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日答辯委員會(huì)意見答辯委員會(huì)主任： 年 月 日XXXXXX畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) XXXXXX6 姓名 李 斌 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無(wú)理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無(wú)創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)該生選題符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；立論正確，論述充分，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理；設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理科學(xué)；圖表圖紙完備、整潔、正確，引文規(guī)范；體現(xiàn)該生具有一定的查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力和有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，以及一定的設(shè)計(jì)研究能力。評(píng)閱人： 2012 年 5 月 28 日目 錄第 1 章 緒 論 .11.1 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) .11.2 M7130 平面磨床的工作特點(diǎn) .21.3 液壓傳動(dòng)在 M7130 磨床中的應(yīng)用 .2第 2 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟及要求 .42.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 .52.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 .5第 3 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn) .73.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理 .73.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) .11第 4 章 基本方案的制定和液壓系統(tǒng)圖的繪制 .124.1 制定液壓系統(tǒng)的基本方案 .124.2 繪制液壓系統(tǒng)圖 .13第 5 章 液壓系統(tǒng)各個(gè)液壓元件的計(jì)算及選擇 .155.1 液壓系統(tǒng)的工況分析 .155.2 選擇液壓元件 .175.2.1 液壓泵 .175.2.2 閥類元件及輔助元件的選擇 .185.2.3 油管 .195.2.4 密封件的選擇 .20第 6 章 總結(jié) .22致 謝 .23參考文獻(xiàn) .24附錄：譯文及原件 .25M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本論文主要 M7130 磨床液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。液壓傳遞具有傳動(dòng)平穩(wěn)、慣性小、動(dòng)作靈敏、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、承載能力大、易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)、液壓元件能夠自動(dòng)潤(rùn)滑、容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。液壓傳動(dòng)已廣泛應(yīng)用于機(jī)床上。液壓系統(tǒng)已成為機(jī)床設(shè)備中最關(guān)鍵的部分之一。本文研究的是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要與主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：M7130 平面磨床；液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì)Hydraulic System of M7130 Surface Grinderdesign Abstract: this thesis mainly M7130 desige grinder hydraulic system. Hydraulic transmission has smooth transmission, inertia small, action quick, easy to realize stepless speed regulation, carrying capacity, easy to achieve overload protection, hydraulic components can automatic lubrication and easy to implement complex action, etc. Hydraulic transmission has been widely used in machine tools. Hydraulic system has become the most key machine tool equipment of part one. This paper studies the hydraulic transmission system, hydraulic transmission system design need and the host of the overall design simultaneously. When the design, must from actual conditions, organic combination of all kinds of transmission form, give full play to the advantages of hydraulic transmission, and strive to design a simple structure, reliable operation, high efficiency, low cost, simple operation, convenient maintenance hydraulic drive system.Key words: M7130 surface grinder; Hydraulic system; Design1第 1 章 緒 論1.1 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)液壓技術(shù)自 18 世紀(jì)末英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有 300 年的歷史了，但其真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后 50 余年的時(shí)間內(nèi)，戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速向民用工業(yè)，在機(jī)床，工程機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，汽車等行業(yè)中逐步推廣。本世紀(jì) 60 年代以來(lái)，隨著原子能，空間技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，并已滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中。液壓傳動(dòng)與一般機(jī)械傳動(dòng)比較有明顯優(yōu)點(diǎn)：1）傳動(dòng)平穩(wěn) 在液壓傳動(dòng)裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓力下可以認(rèn)為不可壓縮，依靠油液的連續(xù)流動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)。油液有吸振能力，在油路中還可以設(shè)置液壓緩沖裝置，故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配誤差會(huì)引起振動(dòng)扣撞擊，使傳動(dòng)十分平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向；因此它廣泛地應(yīng)用在要求傳動(dòng)平穩(wěn)的機(jī)械上，例如磨床幾乎全都采用了液壓傳動(dòng)。2）質(zhì)量輕體積小 液壓傳動(dòng)與機(jī)械、電力等傳動(dòng)方式相比，在輸出同樣功率的條件下，體積和質(zhì)量可以減少很多，因此慣性小、動(dòng)作靈敏；這對(duì)液壓仿形、液壓自動(dòng)控制和要求減輕質(zhì)量的機(jī)器來(lái)說(shuō)，是特別重要的。例如我國(guó)生產(chǎn)的1m3 挖掘機(jī)在采用液壓傳動(dòng)后，比采用機(jī)械傳動(dòng)時(shí)的質(zhì)量減輕了 1t。3）承載能力大 液壓傳動(dòng)易于獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩，因此廣泛用于壓制機(jī)、隧道掘進(jìn)機(jī)、萬(wàn)噸輪船操舵機(jī)和萬(wàn)噸水壓機(jī)等。4）容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速 在液壓傳動(dòng)中，調(diào)節(jié)液體的流量就可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)凋速，并且凋速范圍很大，可達(dá) 2000：1，很容易獲得極低的速度。5）易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù) 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護(hù)措施，能夠自動(dòng)防止過(guò)載，避免發(fā)生事故。6）液壓元件能夠自動(dòng)潤(rùn)滑 由于采用液壓油作為工作介質(zhì)，使液壓傳動(dòng)裝置能自動(dòng)潤(rùn)滑，因此元件的使用壽命較長(zhǎng)。7）容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作 采用液壓傳動(dòng)能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動(dòng)作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺(tái)，可加工出不規(guī)則形狀的零件8）簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu) 采用液壓傳動(dòng)可大大地簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而減少了機(jī)械零部件數(shù)目。9）便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 液壓系統(tǒng)中，液體的壓力、流量和方向是非常容易控制的，再加上電氣裝置的配合，很容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。目前，液壓傳動(dòng)在2組合機(jī)床和自動(dòng)線上應(yīng)用得很普遍。10）便于實(shí)現(xiàn)“三化” 液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列比、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化也易于設(shè)計(jì)和組織專業(yè)性大批量生產(chǎn)，從而可提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本。當(dāng)然什么事物有其優(yōu)點(diǎn)必有其缺點(diǎn)：1）液壓元件制造精度要求高 由于元件的技術(shù)要求高和裝配比較困難，使用維護(hù)比較嚴(yán)格。2）實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)困難 液壓傳動(dòng)是以液壓油為工作介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間不可避免的要有泄漏，同時(shí)油液也不是絕對(duì)不可壓縮的。因此不宜應(yīng)用在在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。3）油液受溫度的影響 由于油的粘度隨溫度的改變而改變，故不宜在高溫或低溫的環(huán)境下工作。4)不適宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力 由于采用油管傳輸壓力油，壓力損失較大，故不宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力。5）油液中混入空氣易影響工作性能 油液中混入空氣后，容易引起爬行、振動(dòng)和噪聲，使系統(tǒng)的工作性能受到影響。6）油液容易污染 油液污染后，會(huì)影響系統(tǒng)工作的可靠性。7）發(fā)生故障不易檢查和排除。1.2 M7130 平面磨床的工作特點(diǎn)本磨床以砂輪周邊或側(cè)面磨削工件的平面，工件可以固定在工作臺(tái)的上面或吸牢在電吸盤上，其材質(zhì)可以是鋼、鑄鐵或有色金屬。機(jī)床工作臺(tái)的縱向運(yùn)動(dòng)和磨頭的橫向運(yùn)動(dòng)都是用液壓傳動(dòng)，無(wú)極調(diào)速。磨頭的橫向運(yùn)動(dòng)亦可用手動(dòng)操作。磨頭在垂直方向除手動(dòng)進(jìn)給外，還配有機(jī)動(dòng)快速升降機(jī)構(gòu)，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。磨頭的垂直和橫向?qū)к壎拣べN在聚四氟乙烯軟帶，耐磨性好，能耗低，靈敏度搞。機(jī)床運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，精度好，性能可靠，噪音低，特別適合于機(jī)械的金屬工件平面的磨削加工。1.3 液壓傳動(dòng)在 M7130 磨床中的應(yīng)用由于液壓傳動(dòng)具有很多機(jī)械傳動(dòng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，所以液壓傳動(dòng)在各種機(jī)床床上得到了廣泛的應(yīng)用。M7130 平面磨床上廣泛采用液壓傳動(dòng)技術(shù)，使磨床的各種性能指標(biāo)得到了較大提高，極大的提高了加工效率減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。在工作臺(tái)要往復(fù)運(yùn)動(dòng)，砂輪架的快進(jìn)和快退，砂輪架的周期進(jìn)給等等磨床工作運(yùn)動(dòng)程序中，液壓傳動(dòng)是最好的選擇，它既能保證平穩(wěn)快速的完成所要求的運(yùn)動(dòng)，并且動(dòng)作迅速有力、運(yùn)動(dòng)精確易控制。特別是連續(xù)要完成多個(gè)動(dòng)作的3情況下，由于慣性小，液壓傳動(dòng)能做到運(yùn)動(dòng)銜接到位。為了保證磨削精度和提高工效，液壓系統(tǒng)要滿足以下要求：1）運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性 傳動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)低速（V30m/min）無(wú)沖擊：2）制動(dòng)與起步平穩(wěn)及較高的換向精度 為防止慣性引起的沖擊影響機(jī)床磨削精度和表面光潔度，工作臺(tái)的制動(dòng)和啟動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)。3）端點(diǎn)停留時(shí)間應(yīng)短 平面磨床幾乎等于零，內(nèi)外磨床應(yīng)能調(diào)整，一般為05s；4）微動(dòng)抖動(dòng)功能 內(nèi)外磨床在磨削較短的工件時(shí)，為提高表面光潔度，磨削效率和砂輪耐用度，工作臺(tái)應(yīng)能作每分鐘約 100 次以上的短距離往復(fù)運(yùn)動(dòng)；5) 較低系統(tǒng)溫升 為盡量減少的機(jī)床床身的熱變形，而對(duì)液壓系統(tǒng)的溫升要求較嚴(yán)。一般不超過(guò) 1020 攝氏度，個(gè)別高精度磨床在 5 攝氏度以下。精度再高則需保持恒溫；在磨床液壓系統(tǒng)由動(dòng)力部分，控制部分，執(zhí)行部分和輔助部分四部分組成。其中除采用一般液壓元件外，為了結(jié)構(gòu)緊湊和操作方便，根據(jù)系統(tǒng)的共性，將實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的開停，換向，調(diào)速，進(jìn)給方式的選擇和進(jìn)給量的調(diào)節(jié)等控制閥集中在一個(gè)箱體中，構(gòu)成所謂的液壓操縱箱。在磨床液壓系統(tǒng)中存在的缺陷，如振動(dòng)，噪聲，爬行，液壓沖擊，動(dòng)作錯(cuò)亂，換向精度低，啟動(dòng)時(shí)有突然沖程，換向時(shí)沖擊量大，換向是有死點(diǎn)以及換向起步遲緩等。嚴(yán)重影響機(jī)床磨削性能。這些故障除使用調(diào)整不當(dāng)外，不少是由于原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理和制造質(zhì)量差造成的。液壓系統(tǒng)的工作性能在很大程度上決定整個(gè)機(jī)床的質(zhì)量，因此液壓操縱箱被認(rèn)為是磨床的心臟。4第 2 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟及要求平面磨床可分為四類：臥軸矩臺(tái)式，立軸圓臺(tái)式，立軸矩臺(tái)式和臥軸圓臺(tái)式。它們的加工方式如圖 2.1 中 a,b,c,d 所示。圖中，主運(yùn)動(dòng)為砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ，矩臺(tái)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或圓臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)用輪緣n砂 f縱磨削時(shí)，砂輪寬度小于工件寬度，個(gè)臥軸磨床還應(yīng)該有軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 。f橫矩臺(tái)的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇運(yùn)動(dòng)，在 的兩端進(jìn)行。圓臺(tái)的 是連續(xù)運(yùn)f縱 橫動(dòng)， 是周期的切入運(yùn)動(dòng)。f切圖 2.1 平面磨床加工示意圖液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。M7130 磨床是立軸矩臺(tái)式磨床，其外形圖如下圖所示。此磨床主軸通常是用內(nèi)裝是異步電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)軸就是主軸，電動(dòng)機(jī)的定子就裝在砂輪架的殼體內(nèi)。這臺(tái)機(jī)床的液壓系統(tǒng)的性能如下：1. 實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng) M7130 平面磨床的工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的最高速度27m/min，而且通常都希望在最高速度下運(yùn)行，以利于提高生產(chǎn)率；但是郵寄機(jī)床的冷卻系統(tǒng)較差，磨削面積較大時(shí)過(guò)高的工作速度容易燒傷磨削表面能。此外，磨削 T 型槽時(shí)亦需用較低的工進(jìn)速度，因此這臺(tái)機(jī)床工作臺(tái)速度仍能在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般說(shuō)來(lái)，這種磨床工作臺(tái)的換向頻率較高，換向時(shí)間較短，要求較高的換向平穩(wěn)性。工作臺(tái)的手搖機(jī)構(gòu)應(yīng)與液壓機(jī)構(gòu)互鎖。52. 實(shí)現(xiàn)砂輪架的橫向斷續(xù)或連續(xù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 為了提高磨削效率，此磨床砂輪架的橫向進(jìn)給動(dòng)作能在工作臺(tái)換向瞬間完成。砂輪的橫向連續(xù)進(jìn)給提供修正砂輪和調(diào)正砂輪與工件之間相對(duì)位置之用。為了保證砂輪的修正質(zhì)量，橫向連續(xù)進(jìn)給速度能調(diào)得很小，且能保持穩(wěn)定。砂輪架的手動(dòng)和液動(dòng)進(jìn)給也能實(shí)現(xiàn)互鎖。3. 保證磨床主軸承，導(dǎo)軌等處都能獲得良好的潤(rùn)滑。2.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無(wú)嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。1）確定液壓執(zhí)行元件的形式；2）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)；3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；4）選擇液壓元件；5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算。2.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求6設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。1）主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等；2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何；3）液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度；4）各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)；5）對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求；6）自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求；7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求；8）對(duì)效率、成本等方面的要求。7第 3 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)M7130 平面磨床液壓操縱箱的性能應(yīng)滿足下面各點(diǎn)：1） 實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)節(jié)；2） 磨頭橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在工作臺(tái)換向瞬間完成；3） 機(jī)床停歇是，液壓系統(tǒng)卸載；4） 工作臺(tái)有手動(dòng)機(jī)構(gòu)是，應(yīng)保證手動(dòng)和液動(dòng)機(jī)構(gòu)互鎖；5） 磨頭手動(dòng)進(jìn)給與自動(dòng)進(jìn)給互鎖；6） 磨頭可以連續(xù)進(jìn)給；7） 工作臺(tái)換向應(yīng)該平穩(wěn)。3.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理在 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)圖可見,這個(gè)系統(tǒng)利用工作臺(tái)擋塊和先導(dǎo)閥撥桿可以連續(xù)地實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和砂輪架的間隙自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),其工作情況如下。液壓系統(tǒng)工作原理工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)換向過(guò)程砂輪架的快進(jìn)快退砂輪架的周期進(jìn)給工作臺(tái)液動(dòng)手動(dòng)互鎖尾架頂尖的退出機(jī)床的潤(rùn)滑壓力的測(cè)量1. 工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)在液壓系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，當(dāng)開停閥處于右位時(shí)，先導(dǎo)閥都處于右端位置，工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，主油路的油液流動(dòng)情況為：此工作臺(tái)的工作壓力大約為 5Mpa，該液壓系統(tǒng)由葉片泵，單螺桿活塞液壓缸和液壓元件組成。在機(jī)電液聯(lián)合控制下能實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：快進(jìn)工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止。此液壓系統(tǒng)速度換接平穩(wěn)，進(jìn)給速度可調(diào)且穩(wěn)定，功率利用合理，系統(tǒng)效率較高，發(fā)熱少。其工作情況如下：1）快進(jìn)按下啟動(dòng)按鈕，是電磁鐵 1YA 得電吸合，先導(dǎo)電磁閥 11 左位接入系統(tǒng)，限8壓式變量葉片泵 14 輸出的壓力油經(jīng)先導(dǎo)電磁閥進(jìn)入液動(dòng)換向閥 12 的左端油腔，液動(dòng)換向閥的右端油腔經(jīng)節(jié)流器 16 和先導(dǎo)電磁閥的左位回油箱。液動(dòng)換向閥左位接入系統(tǒng)工作，油路為：進(jìn)油路：過(guò)濾器泵 14單向閥 13液動(dòng)換向閥 12 左位行程閥 8液壓缸 7 腔?；赜吐罚阂簤焊?7 腔液動(dòng)換向閥 12左位單向閥 3行程閥 8液壓缸左腔。此液壓系統(tǒng)功能，由于工作臺(tái)空載，系統(tǒng)工作壓力低，使液壓控制順序閥2 關(guān)閉，液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，根據(jù)限壓式變量葉片泵的特性，這時(shí)泵有最大流量，所以工作臺(tái)向左快進(jìn)。2）工進(jìn)當(dāng)快進(jìn)到指定位置時(shí)，工作臺(tái)上的擋鐵壓下行程閥，切斷原來(lái)進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔快速運(yùn)動(dòng)的油路。此時(shí)電磁換向閥的電磁鐵 3YA 處于斷電狀態(tài)，壓力油只能經(jīng)過(guò)調(diào)速閥 4 和電磁換向閥 9 的右位進(jìn)入液壓缸左腔，由于油液要經(jīng)過(guò)調(diào)速閥 4 而使系統(tǒng)壓力升高，是限壓式變量葉片泵的流量減少，一直到與調(diào)速閥4 所通過(guò)的流量相同為止，此時(shí)進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔的流量由調(diào)速閥 4 開口大小決定；同時(shí)打開液控順序閥 2，使液壓缸右腔的油液通過(guò)液控順序閥，背壓閥1 流回油箱。其油路為：進(jìn)油路：過(guò)濾器泵 14單向閥 13液動(dòng)換向閥 12 左位調(diào)速閥 4電磁換向閥 9 右位液壓缸 7 腔左位?；赜吐罚阂簤焊?7 右腔液動(dòng)換向閥 12 左位液控順序閥 2背壓閥 1油箱。 3）死擋鐵停留當(dāng)工作臺(tái)完成工作進(jìn)給后，碰上死檔鐵，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，是液壓缸左腔壓力升高，當(dāng)壓力升高到根據(jù)工藝要求的壓力繼電器 5 的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)給時(shí)間繼電器，是工作臺(tái)在死擋鐵停留一定時(shí)間后在開始下一動(dòng)作。停留時(shí)間由時(shí)間繼電器來(lái)調(diào)定。設(shè)置工作臺(tái)死擋鐵停留主要是滿足加工零件的加工精度要求。4）快退工作臺(tái)停留時(shí)間結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出工作臺(tái)快速后退的信號(hào)，使電磁鐵 1YA 斷電，2YA 通電，先導(dǎo)電磁閥右位接入系統(tǒng)，液動(dòng)換向閥右位也接入系統(tǒng)。由于工作臺(tái)快退時(shí)負(fù)載小，系統(tǒng)壓力低，使限壓式變量葉片泵的供油自動(dòng)恢復(fù)到最大，工作臺(tái)快速退回，其油路為;進(jìn)油路：過(guò)濾器泵 14單向閥 13液動(dòng)換向閥 12 左位調(diào)速閥 4液9壓缸 7 腔左位?；赜吐罚阂簤焊?7 左腔單向閥 6液動(dòng)換向閥 12 右位油箱。 5）原位停止工作臺(tái)快速退回到原位，擋塊壓下行程開關(guān)，發(fā)出信號(hào)，是電磁鐵1Ya，2YA，3YA 全部斷電，先導(dǎo)電磁閥 11 和液動(dòng)換向閥 12 處在中位，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)的液壓泵輸出的液壓油經(jīng)單向閥 13 和液動(dòng)換向閥 12 中位流回油箱，在低壓下卸載。圖 2.1 工作臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖2. 砂輪架的快進(jìn)快退運(yùn)動(dòng)砂輪架的快進(jìn)快退運(yùn)動(dòng)由快動(dòng)閥操縱，由快動(dòng)缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，快動(dòng)閥右位接入系統(tǒng)，砂輪架快速前進(jìn)到其最前端位置，快進(jìn)的終點(diǎn)位置是靠活塞與缸蓋的接觸來(lái)保證的，為了防止砂輪架在快速運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)處引起沖擊和提高快進(jìn)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)位置精度，快動(dòng)缸的兩端設(shè)有緩沖裝置，并設(shè)有抵住砂輪架的閘缸，用以消除絲杠和螺母間的間隙?？靹?dòng)閥左位接入系統(tǒng)時(shí)，砂輪架快速后退帶其最后端位置。10圖 2.2 砂輪架液壓原理圖4. 砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng)砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給閥操縱，由砂輪架進(jìn)給缸通過(guò)其活塞上的撥爪棘輪、齒輪、絲杠螺母等傳動(dòng)副來(lái)實(shí)現(xiàn)。砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以在工件左端停留時(shí)進(jìn)行，可以在工件右端停留時(shí)進(jìn)行，也可以在工件兩端停留時(shí)進(jìn)行，也可以不進(jìn)行進(jìn)給。這些均由選擇閥的位置決定。在圖示狀態(tài)下，選擇閥選定的是“雙向進(jìn)給” ，進(jìn)給閥在操縱油路的 a1 和 a2 點(diǎn)每次相互變換壓力時(shí)，向左或向右移動(dòng)一次，于是砂輪架便做一次間歇進(jìn)給。進(jìn)給量的大小由撥爪棘輪機(jī)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)給快慢及平穩(wěn)性則通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥 J3、J4 來(lái)保證。5. 工作臺(tái)液動(dòng)手動(dòng)的互鎖工作臺(tái)液動(dòng)和手動(dòng)的互鎖由互鎖缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開停閥處于圖示位置時(shí)，互鎖缸內(nèi)通入壓力油，推動(dòng)活塞使齒輪 z1、z2 脫開，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)就不會(huì)帶動(dòng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)開停閥左位接入系統(tǒng)時(shí)，互鎖缸接通油箱，活塞在彈簧作用下移動(dòng)，使 z1、z2 嚙合，工作臺(tái)就可以通過(guò)搖動(dòng)手輪來(lái)移動(dòng)，以調(diào)整工件。6. 尾架頂尖的退出尾架頂尖的退出是由一個(gè)腳踏式的尾架閥操縱，由尾架缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。尾架頂尖只在砂輪架快速退出時(shí)才能后退以確保安全，因?yàn)檫@時(shí)系統(tǒng)中的壓力油必須在快動(dòng)閥左位接入時(shí)才能通入尾架閥處。7. 機(jī)床的潤(rùn)滑11液壓泵輸出的油液有一部分經(jīng)精濾油器到達(dá)潤(rùn)滑穩(wěn)定器，經(jīng)穩(wěn)定器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)及分流后，送至導(dǎo)軌、絲杠螺母、軸承等處進(jìn)行潤(rùn)滑。8. 壓力的測(cè)量系統(tǒng)中的壓力可通過(guò)壓力表開關(guān)由壓力表測(cè)定，如：在壓力表開關(guān)處與左位時(shí)測(cè)出的是系統(tǒng)的工作壓力，而在右位時(shí)則可測(cè)出潤(rùn)滑系統(tǒng)的壓力。3.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)1.該液壓系統(tǒng)采用了活塞桿固定式雙桿液壓缸，保證了左、右兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)速度一致，又減少了機(jī)床的占地面積。2.采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的節(jié)流閥式調(diào)速回路，功率損失小，這對(duì)調(diào)速范圍不大，負(fù)載較小且基本恒定的磨床來(lái)說(shuō)是合適的。此外，由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路，液壓缸回油中有背壓力，可以防止空氣滲入液壓系統(tǒng)，且有助于工作穩(wěn)定和加速工作臺(tái)的制動(dòng)。3.系統(tǒng)采用了 HYY21/3P-25T 型快跳操縱箱，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，換向精度和換向平穩(wěn)性都較高。此外，這種操縱箱使工作臺(tái)能作很短距離的高頻抖動(dòng)，有利于提高切入式磨削和階梯軸磨削的加工質(zhì)量。12第 4 章 基本方案的制定和液壓系統(tǒng)圖的繪制4.1 制定液壓系統(tǒng)的基本方案（1）制定調(diào)速方案液壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。方向控制用換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。速度控制通過(guò)改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合容積節(jié)流調(diào)速。節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，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。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。（2）制定壓力控制方案液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級(jí)或無(wú)級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用13變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。在系統(tǒng)的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路來(lái)獲得所需的工作壓力。（3）制定順序動(dòng)作方案主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過(guò)電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來(lái)控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。例如液壓泵無(wú)載啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，延時(shí)繼電器發(fā)出電信號(hào)使卸荷閥關(guān)閉，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。當(dāng)某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動(dòng)作時(shí)，回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值，通過(guò)壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開順序閥使壓力油通過(guò)，來(lái)啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。（4）選擇液壓動(dòng)力源液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過(guò)濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過(guò)相應(yīng)的精過(guò)濾器再次過(guò)濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過(guò)濾器或其他型式的過(guò)濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。4.2 繪制液壓系統(tǒng)圖M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回14路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測(cè)元件（如壓力表、溫度計(jì)等）。圖 4.1 M7130 磨床液壓系統(tǒng)原理圖15第 5 章 液壓系統(tǒng)各個(gè)液壓元件的計(jì)算及選擇5.1 液壓系統(tǒng)的工況分析磨床產(chǎn)品屬性：型號(hào) M7130磨床類型 平面磨床重量 3500kg主電機(jī)功率 7.62kw外形尺寸 229516732035mm加工精度 0.63砂輪轉(zhuǎn)速 1440rpm最大磨削尺寸 3001000400mm工作臺(tái)尺寸 3001000mm表 5.1 按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力機(jī) 床設(shè)備類型磨 床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉 床農(nóng)用機(jī)械或中型工程機(jī)械液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械工作壓力p/(MPa)0.82.0 35 28 810 1016 2032表 5.2 按負(fù)載選擇系統(tǒng)工作壓力負(fù)載/kN 50系統(tǒng)壓力/MPa 57由于磨削不像切削鉆削等機(jī)加工，產(chǎn)生的力比較小為 24000N。從表 5.1 和5.2 中，可以得到液壓工作壓力 P=2Mpa。鑒于要求動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、快退速度相等，液壓缸可選用雙作用單活塞桿式，并在快進(jìn)時(shí)作差動(dòng)連接。在此情況下，通常液壓缸無(wú)桿腔的工作面積為有桿腔工作面積的兩倍，即速比 。12/A在鉆孔加工時(shí)，液壓缸回油路上必須具有背壓 ，以防止孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖。在液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)尚未確定之前，一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)一個(gè)數(shù)值。系統(tǒng)背壓的一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：回油路有調(diào)速閥或背壓閥的系統(tǒng)取 0.5MPa1.5 MPa ，現(xiàn)取液壓缸回油背壓推薦值取 0.6MPa。2p16快進(jìn)時(shí)，液壓缸作差動(dòng)連接，管路中有壓力損失，有桿腔的壓力應(yīng)略大于無(wú)桿腔，但其差值較小，可先按 0.3MPa 考慮?？焱藭r(shí)回油腔中也應(yīng)具有背壓，這時(shí)也可按 0.6MPa 估算。用工進(jìn)時(shí)的負(fù)載值計(jì)算液壓缸面積（取液壓缸的機(jī)械效率 0.96）：m322 6123485.12.01()0.96(0)LmFAp3212m140.98D.765d將直徑按 GB/T 23481993(2001)圓整得：； 0.1m0.8dm由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為：2321/47.851AD322().60d根據(jù)上述液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積值，可估算出液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率，如表 5.3 所示，并據(jù)此繪出工況圖 4(a)所示：表 5.3 液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工 況負(fù)載 /LFN回油腔壓 力2/pMPa進(jìn)油腔壓力1/輸入理論 流量 30/()qms輸入功率/PkW計(jì)算式啟動(dòng) 235.2 0 0.049 加速 184.267 0.14 快進(jìn)（差動(dòng)）恒速 117.610.3pMPa0.0244 0.4186 0.01021(/)LmpF；22A；1()qvPp17工進(jìn) 23485.121 0.6 3.687 0.00654 0.0241(/)LmpF；21A；qv1Pp啟動(dòng) 235.2 0 0.087 加速 184.267 2.48 快退恒速 117.60.60.434 0.2496 0.1081(/)LmF；22A；3qv1Pp5.2 選擇液壓元件5.2.1 液壓泵在整個(gè)工作循環(huán)中液壓缸的最大工作壓力為 3.687MPa。假設(shè)進(jìn)油路上的壓力損失為 0.8 MPa，為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力 0.5MPa，則小流量液壓泵的最大工作壓力應(yīng)為： 13.6870.54.987p MPa大流量液壓泵在快進(jìn)、快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸輸油，由工況圖可知，快退時(shí)液壓缸的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，假設(shè)油路上的壓力損失為 0.5MPa（因此時(shí)進(jìn)油不經(jīng)調(diào)速閥，故壓力損失減少），則大流量液壓泵的最高工作壓力為： 20.43.50934p Pa由圖 4(a)工況圖可知，兩液壓泵應(yīng)向液壓缸提供的最大流量為25.14L/min，因該系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，取泄漏系數(shù) ，則兩個(gè)液壓泵的實(shí)際流量應(yīng)為：1.052.46.397/minpqL若溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為 3L/min，而工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的流量為0.392L/min，則由小流量泵單獨(dú)供油時(shí)，其流量規(guī)格最少應(yīng)為 3.392L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取 PV2R12-6/26 型雙聯(lián)葉片液壓泵，其小泵和大泵的排量分別為 6mL/r 和 26mL/r。當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速 時(shí)該液壓泵的理論流量為 30.08 L/min，若取液壓泵的容積效率 ，則液壓泵的實(shí)際輸出流量為：18(62)940./15.27.1/min26.397/inpq LL即所選液壓泵的實(shí)際流量滿足設(shè)計(jì)要求。且由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓泵工作壓力為 0.934MPa、流量為 27.1L/min。取液壓泵的總效率 ，則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為： 0.93427.10665pqPkW根據(jù)此數(shù)值查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取 Y100L6 型電動(dòng)機(jī)，其額定功率，額定轉(zhuǎn)速 。1.5nPkW940/minnr5.2.2 閥類元件及輔助元件的選擇根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過(guò)該元件的最大實(shí)際流量，可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格，如表 5.4 所列：表 5.4 液壓元件和液壓輔助元件的型號(hào)及規(guī)格序號(hào) 元件名稱估計(jì)通過(guò)流量/(L/min)額定流量/(L/min)額定壓力/MPa額定壓降/MPa型號(hào)、規(guī)格1 雙聯(lián)葉片泵 (5.1+22) 17.5 PV2R12-6/26Vp=(6+26)mL/r2 三位五通電磁 閥 60 80 16 0.5 35DYF3Y-E10B3 行程閥 50 63 16 0.34 調(diào)速閥 0.5 0.0750 16 5 單向閥 60 63 16 0.2AXQF-E10B(單向行程調(diào)速閥) max10/inqL6 單向閥 25 63 16 0.2AF3-Ea10Bmax80/inqL197 液控順序閥 25 63 16 0.3 XF3-E10B8 背壓閥 0.5 63 16 YF3-E10B9 溢流閥 5 63 16 YF3-E10B10 單向閥 25 63 16 0.2AF3-Ea10Bmax80/inqL11 濾油器 30 63 160.02 XU-J63X8012 壓力表開關(guān) 16 KF3-E3B3 測(cè)點(diǎn)13 單向閥 60 63 16 0.2AF3-Ea10Bmax80/inqL14 壓力繼電器 14 PF-B8L8 通徑此為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 時(shí)液壓泵輸出的實(shí)際流量940/minnr5.2.3 油管元件間連接管道的規(guī)格按液壓元件接口處的尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵選定之后液壓缸在各個(gè)工作階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算，如表 5.5 所列：20表 5.5 液壓缸的進(jìn)、出流量及運(yùn)動(dòng)速度快 進(jìn) 工 進(jìn) 快 退輸入流量/(L/min)112()/)pqA78.5(.8642310.392q127.pq排出流量/(L/min)21()/8.64.378.55qA21()/8.6039278.54qA212()/.78.6qA運(yùn)動(dòng)速度/(m/min)112/()7.08.56)539pvqA21/(0.39)78.5vqA312/(7.0)8.69vqA由表 5.5 可以看出，液壓缸在各個(gè)工作階段的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)表 5.5 中的數(shù)值，取推薦流速 ，計(jì)算得與液壓缸無(wú)桿腔及有桿3/vms腔相連的油管內(nèi)徑分別為： 362/()2(4.10)/(10)7.wdqv m3785y液壓缸進(jìn)、出兩根油管都選用內(nèi)徑 15mm、外徑 18.2mm 的 15 號(hào)冷拔無(wú)縫鋼管。5.2.4 密封件的選擇液壓系統(tǒng)中密封件的作用是防止工作介質(zhì)的內(nèi)外泄漏，以及防止灰塵，金屬屑等異物侵入液壓系統(tǒng)。能實(shí)現(xiàn)上述作用的裝置稱為密封裝置，其中起密封作用的關(guān)鍵元件密封元件，簡(jiǎn)稱密封件。系統(tǒng)的內(nèi)外泄漏均會(huì)使液壓系統(tǒng)容積效率下降，或達(dá)不到要求的工作壓力，甚至使液壓系統(tǒng)不能正常工作。外泄漏21還會(huì)造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染環(huán)境。異物的侵入會(huì)加劇液壓元件的磨損，或使液壓元件堵塞，卡死甚至損壞，造成系統(tǒng)失靈。一般的液壓系統(tǒng)對(duì)密封件的主要要求是：（1） 在一定的壓力，溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能；（2） 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，因密封件引起的摩擦應(yīng)盡量小，摩擦系數(shù)應(yīng)盡量穩(wěn)定；（3） 耐腐蝕、耐摩性能好，不易老化，工作壽命長(zhǎng)，磨損后能在一定程度上自動(dòng)補(bǔ)償；（4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，成本低廉。22第 6 章 總 結(jié)為期半學(xué)期的緊張而艱苦的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。此時(shí)此刻我仿佛歷經(jīng)一次翻山越嶺。登上了高山之巔，頓時(shí)心曠神怡，眼前豁然開朗。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們深深體會(huì)到這句千古名句的真正含義。我今天認(rèn)真的進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開這一步，就是為了明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。書是前人正確經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)是離不開工具書的。它可以給我們很多有用的知識(shí)，幫我們解決一些難題，但事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象，對(duì)別人的經(jīng)驗(yàn)，自己要從實(shí)際出發(fā)，多動(dòng)點(diǎn)手去做，把前人的只是經(jīng)驗(yàn)變成自己的力量。摸著石頭過(guò)河是我們初學(xué)者必須要的精神，只有自己動(dòng)手了，錯(cuò)誤的會(huì)改正，正確的繼續(xù)發(fā)揚(yáng)，這樣才符合畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。老師是我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的最好導(dǎo)航，無(wú)論在做設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)篩選，加工工藝遇上的種種問(wèn)題我們自己不能解決都需要老師的幫助。老師具備專業(yè)的知識(shí)和過(guò)硬的事跡操作經(jīng)驗(yàn)，是我們?cè)跈C(jī)械制造業(yè)中航行的指明燈，老師不會(huì)什么都親手的幫我們做好，他主要的工作是指引我們，啟發(fā)我們?！笆谥贼~不入授之以漁”，以老師的話來(lái)說(shuō)：親手幫你做好了一次，下次遇到同樣的問(wèn)題，你們還是不會(huì)解決，那不是等于沒有教，出去外面沒有人幫你的忙豈不是不會(huì)做了，你們要學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，提高自己的學(xué)習(xí)能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)畢竟是一個(gè)較為漫長(zhǎng)的過(guò)程，其中有苦有樂(lè)，每當(dāng)我們灰心意志消沉?xí)r得到老師的鼓勵(lì)，我們都會(huì)信心大增，每當(dāng)做出的成績(jī)能換來(lái)老師一個(gè)微笑，我們都會(huì)感到心滿意足，彼此的交流讓我們師生的感情更融洽。人們說(shuō)：美好景色在頂峰，人克服困難換來(lái)成功的喜悅才是最幸福的事。畢業(yè)設(shè)計(jì)做完了，畫上一個(gè)完美的句號(hào)，也嘗到成功的味道，但漫漫的人生路還需要繼續(xù)努力。面對(duì)日趨激烈的就業(yè)形勢(shì)，我們相信只要學(xué)好知識(shí)技術(shù)，以一種刻苦勤勞的精神對(duì)待工作，我們定會(huì)活出不平凡的人生。23致 謝首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 XXXXXX，他對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)給予了很多的指導(dǎo)，花費(fèi)了很多的心血，使我最后圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在張老師的悉心教導(dǎo)下的這段時(shí)間里，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識(shí)，正直的人格，給我留下了極深的印象，為我今后的工作、生活樹立了良好的榜樣。其次，我還要感謝我的同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程給予我很大的幫助，在我不懂的時(shí)候，他們總是耐心的給我講解，同樣使我受益匪淺。最后，我要感謝所有幫助過(guò)我的人，在這里真誠(chéng)的說(shuō)一聲謝謝24參考文獻(xiàn)1 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2006.2 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).4 版 2 卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2001：181-191.3 雷天覺. 新編液壓工程手冊(cè). 北京：北京理工大學(xué)出版社 1998.4 孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理M.北京：高等教育出版社.第七版.2005.5 明仁雄. 液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)M. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2003.6 杜玉湘,陸啟建,劉明燈. 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用 J. 機(jī)械制造與自動(dòng)化, 2008( 3): 14- 16.7 叢鳳廷等.組合機(jī)床設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.8 劉潭玉，黃素華，熊逸珍.畫法幾何及機(jī)械制圖M.長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社.9 戴曙.金屬切削機(jī)床M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.11 溫松明主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M.長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社25使用 OTS-SAM 和二氧化硅涂料預(yù)防小丘形成二氧化硅和 OTS-SAM 薄膜硅片的加工特性采用雙涂層系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了研究，目的是消除不良的山丘。OTS-SAM 最外層的涂層被用來(lái)作為犧牲層膜，這反過(guò)來(lái)又服務(wù)模式硅。選擇性地去除微加工 OTS-SAM 涂層，HF 和 KOH 化學(xué)蝕刻工藝去除 SiO2 層建立在硅襯底上的模式。這個(gè)過(guò)程中，可以成功地制備槽的寬度約 1JMM 的模式，在硅片上，沒有形成不良的山丘。1. 介紹已制定相關(guān)的微機(jī)電系統(tǒng)溫度（MEMS）的各種技術(shù)，在硅基材料制作的微型模式和結(jié)構(gòu)。然而，這些技術(shù)，需要大量的設(shè)備和成本高，在參與設(shè)立制造工廠。此外，它通常是必要的面具，使每個(gè)光的過(guò)程，增加了全過(guò)程的成本和時(shí)間。雖然技術(shù)，具有批量生產(chǎn)強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，它是不適合微型模具和微型系統(tǒng)原型制造所需要的柔性加工。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)成本效益和靈活的加工，使用口罩，許多技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出來(lái)。在 MCSPL（化工機(jī)械掃描探針光刻）的過(guò)程以前開發(fā)的，薄薄的光阻層選擇性去除探針尖端的原子力顯微鏡（AFM）的化學(xué)蝕刻硅或金屬表面上制作微溝槽模式。作為抵抗層，已利用的材料，如二氧化硅和自組裝膜（SAMS）為抵御化學(xué)腐蝕的能力。光阻去除尖端的切削作用下不斷施加負(fù)荷。負(fù)載調(diào)整就可以實(shí)現(xiàn)所需的深度，使切。經(jīng)過(guò)加工，制作模式是有選擇性化學(xué)蝕刻，光阻已被刪除的地區(qū)。三維結(jié)構(gòu)，以及各種線條圖案，可以制作成功由 MCSPL 過(guò)程。制作模式的尺寸取決于探頭尖大小，厚度的抵制，抵制加工過(guò)程中的應(yīng)用負(fù)載。例如，MCSPL 利用原子力顯微鏡在幾十納米尺度的加工能力，同時(shí)提供幾十微米或更大的模式可以使用 3 軸精密驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)尖銳的觸筆結(jié)合的工具類型捏造。雖然幾十微米和數(shù)百個(gè)納米的溝槽圖案寬度可以達(dá)到使用 MCSPL 過(guò)程，在1 毫米范圍內(nèi)的模式不能制造足夠的可靠性。應(yīng)用于硅工件制作的微米大小的圖案當(dāng) MCSPL 過(guò)程，小丘往往形成，而不是溝槽。遇到這種現(xiàn)象時(shí)，光阻層是薄和正常負(fù)載是比較高的，因?yàn)榈都饪梢院苋菀椎卮┩傅挚箤又g的銳利尖端和硅襯底上，在機(jī)械加工過(guò)程中造成的直接磨損。另一方面，如果抵制層太厚，變得極難控制等將在機(jī)械加工過(guò)程中去除，只有抵抗物質(zhì)的正常負(fù)荷。在這種情況下，是一個(gè)非常高的刀具和工件之間的直接接觸會(huì)發(fā)生的概率。因此，小丘的形成是一個(gè)重大的問(wèn)題在硅微圖案時(shí)，需要在 1 毫米寬的范圍內(nèi)槽模式。在這項(xiàng)工作中，小丘形成 MCSPL 過(guò)程中的應(yīng)用到硅工件進(jìn)行了調(diào)查。是更好地了解在崗的形成過(guò)程和發(fā)展過(guò)程，其中崗的形成過(guò)程中，可以在 1 毫米范圍內(nèi)的溝槽圖案寬度 MCSPL 過(guò)程防止。作為一種手段，以消除在崗形成問(wèn)題的各種實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果進(jìn)行了分析。特別是，一層的十八烷基三氯硅烷（OTS，CH3（CH2）17，SiO3）SAM） ，這就是俗稱的防粘連涂層在 MEMS 的應(yīng)26用使用，被利用作為一個(gè)次要的光阻層，以防止形成小丘 MCSPL 的過(guò)程。2. 實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié) 使用定制的設(shè)備進(jìn)行微加工實(shí)驗(yàn)。機(jī)械加工刀具被用來(lái)作為一個(gè)半徑為 1毫米的金剛石針尖。通過(guò)正常負(fù)荷對(duì)工具進(jìn)行加工工件表面，隨后由劃線運(yùn)動(dòng)，以消除被涂工件上的光阻層。該工具被安裝在一個(gè)靈活的不銹鋼懸臂年底，使應(yīng)用在加工過(guò)程中的正常負(fù)荷不敏感表面波紋度以及工件的水平錯(cuò)位。一個(gè)基于 PC 的系統(tǒng)使用一組三個(gè)精密直線執(zhí)行器控制工具的議案。由刀具路徑在 C 語(yǔ)言編程，刀具路徑可以改變?nèi)菀?。為了監(jiān)測(cè)狀態(tài)，機(jī)械加工，切削或摩擦力，在加工過(guò)程中使用武力傳感器測(cè)量。在潔凈室環(huán)境中，在 25C 和相對(duì)濕度在25-30的范圍內(nèi)進(jìn)行加工。經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，化學(xué)蝕刻，通過(guò)適當(dāng)?shù)母g劑刪除未受保護(hù)的地區(qū)，那里的抵抗已被刪除。 10 摩爾 KOH 溶液和 1的緩沖高頻二氧化硅和硅的腐蝕劑，分別被用作。硅片被用來(lái)作為工件樣品。標(biāo)本乙醇和丙酮清洗，由治療蒸餾水。為了選擇性蝕刻在硅表面的圖案制作，將厚度為 10 納米的二氧化硅干式氧化生長(zhǎng)的沉積作為抵抗層。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1 硅微加工的結(jié)果為了驗(yàn)證在 1 毫米范圍內(nèi)，10 納米厚的二氧化硅薄膜干式氧化沉積形成小丘圖案大小 MCSPL 過(guò)程，作為唯一的抵抗在最初的實(shí)驗(yàn)組的層使用。也被用來(lái)作為在機(jī)械加工過(guò)程中的應(yīng)用負(fù)載，不到