2,执行机构(油缸,液压马达)是液压能转换成液压能的能量。其中,气缸的直线运动,将电机的旋转运动。
3,压力阀的作用是必需的流体动力速度无级调节,压力的工作流体的液压系统,流量和流量调节控制。
4,除了辅助组件以外的其他组件,三部分包括压力表,过滤器,存储设备,冷却器,管件和坦克,等,他们都是同等重要的。
2 组合机床液压系统的工况分析
2.1 负载分析
系统的负载包括切削负载、惯性负载及摩擦阻力负载。 1)切削负载
由机械切削加工方面的知识可知,用高速钢钻头(单个)钻铸铁孔时轴向切削力Ft(单位为N)为:
0.80.6Ds(HBS)Ft=25.5
式中:D—钻头直径,单位为mm ;
s—每转进给量,单位为mm/r ; HBS—铸件硬度。
根据组合机床加工特点,钻孔时主轴转速n和每转进给量s按“组合机床设计手册”取:
对?13.9mm的孔:n1=360 r/min ,s1=0.147 mm/r ; 对?8.5mm的孔:n2 =550 r/min ,s2=0.096 mm/r ; 所以,系统总的切削负载Fq为:
Fq?10?25.5?13.9?0.1470.8?2600.6?2?25.5?8.5?0.0960.8?2600.6=27667.069 N 惯性负载
3
Fm?m?v5?120??66.667N?t60?0.15
阻力负载
机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为:
Fn?mg?120?9.8?1176N 静摩擦阻力:
Ftf?fsFn?0.2?1176?235.2N 动摩擦阻力:
Ffd?fdFn?0.1?1176?117.6N
由此得出液压缸在各工作阶段的负载,如表1所列:
表1 液压缸在各工作阶段的负载FL
工况 启动 加速 快进 工进 快退 负载组成 负载值 F(N) 235.2 184.267 117.6 23485.121 117.6 FL?Fnfs FL?Fnfd?m?v/?t FL?Fnfd FL?Fnfd?Fq FL?Fnfd 按表1数值绘制的动力滑台负载图1(a)所示:
4
图1(a) 组合机床液压缸负载图
2.2运动分析 根据工作循环(总行程
l3?l1?l2?150mm,工进速度v1?n1s1?n2s2?53mm/min),绘制
动力滑台速度图,如图1(b)所示:
图1(b) 组合机床液压缸速度图
3 液压系统主要参数的确定
根据表2、表3可知,当组合机床在最大负载约为24000N时,取液压系统工作压力
p1?4MPa。
表2按负载选择系统工作压力
负载/kN 系统压力/MPa 表3按主机类型选择系统工作压力
<5 <0.8~1 5~10 1.6~2 10~20 2.5~3 20~30 3~4 30~50 4~5 >50 >5~7 机 床 设备类型 农用机械或中拉 床 型工程机械 液压机、重型机械、起重运输机械 磨 床 组合机床 龙门刨床 5
工作压力p/(MPa) 0.8~2.0 3~5 2~8 8~10 10~16 20~32 鉴于要求动力滑台快进、快退速度相等,液压缸可选用双作用单活塞杆式,并在快进时作差动连接。在此情况下,通常液压缸无杆腔的工作面积A1为有杆腔工作面积A2的两倍,即速比??A1/A2?2。
在钻孔加工时,液压缸回油路上必须具有背压p2,以防止孔钻通时滑台突然前冲。在液压缸结构参数尚未确定之前,一般按经验数据估计一个数值。系统背压的一般经验数据为:回油路有调速阀或背压阀的系统取0.5MPa~1.5 MPa ,现取液压缸回油背压推荐值取p2=0.6MPa。
快进时,液压缸作差动连接,管路中有压力损失,有杆腔的压力应略大于无杆腔,但其差值较小,可先按0.3MPa考虑。快退时回油腔中也应具有背压,这时p2也可按0.6MPa估算。
用工进时的负载值计算液压缸面积(取液压缸的机械效率?m?0.96):
A2?FL?m(p1??p2)?23485.121?32?3.306?10m 60.96?(4?2?0.6)?10A1??A2?2A2?6.612?10?3m2 D?4A1?0.0918m
?d?0.707D?0.065m
将直径按GB/T 2348-1993(2001)圆整得:
D?0.10m ; d?0.08m
由此求得液压缸两腔的实际有效面积为:
A1??D2/4?7.85?10?3m2 A2??(D2?d2)/4?2.826?10?3m2
根据上述液压缸两腔的实际有效面积值,可估算出液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率,如表4所示,并据此绘出工况图4(a)所示:
6
表4液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值
回油腔压力进油腔压力 输入理论流量 q?10/(m?33工 况 负载输入功率 FL/N 计算式 p2/MPa p1/MPa /s) P/kW 快进启动 235.2 0 0.049 - ― p1?[(FL/?m)?(加差速 动) 恒速 A2?p]/(A1?A2) ; 184.267 p1??p?p?0.3MPa0.14 0.0244 - - q?(A1?A2)v1 ; 117.6 0.4186 0.0102 P?p1q p1?[(FL/?m) 工进 23485.121 0.6 3.687 0.00654 0.024 ; ?p2A2]/A1 ; q?A1v2P?p1q 启动 快加退 速 恒速
235.2 0 0.087 - - p1?[(FL/?m) 184.267 0.6 117.6 2.48 ; ?p2A1]/A2- - ; q?A2v3P?p1q 0.434 0.2496 0.108 7
四工位组合机床控制系统设计说明书
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