镗孔液压站CAD技术的研究(有全套图纸)Word文档格式.docx
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1、液压缸主要尺寸的确定 14
2、液压缸的结构设计 18
八、集成油路的设计 20
(一)液压集成块结构与设计 21
九、液压站的设计 27
(一)液压油箱的设计 27
(二)液压站的结构设计 31
十、虚拟制造 32
(一)活塞、液压站的三维设计 32
(二)活塞的虚拟制造 34
十一、设计小结 35
十二、致谢 36
45
十三、参考文献 37
十四、外文资料 38
十五、外文翻译 40
镗孔液压站CAD技术的研究
The process bore liquid presses thetechnical research of the station CAD
摘要:
本次课题来源于常州飞天集团,所设计的液压站运用于变速箱左齿轮箱镗孔专机。
液压站采用CAD技术设计。
集成块设计进行了创新展开法设计的研究,使液压站计算机辅助设计达到了正确、快捷、可视和高效的阶段,为
CAD研究和工程应用提供了佐证。
并对液压站进行三维造型设计及零件虚拟设计。
关键词:
专用机床 液压站 CAD技术 三维造型 虚拟制造
Summary:
ThetopiccomefromtheChangZhouFeitiangroup.Theliquiddesignpressesthestationusageinbecomesoonaleftwheelgearboxprocessesthespecialairplane.Theliquidpressesthestationadoption CADtechniquedesign.Gatherthewholepiecedesign
carriesontheinnovationtolaunchtheresearchofthemethoddesign,maketheliquidpressthestationthecalculatorassistance
thedesigncometoaright,fast,canseeandefficientlyofstage,studiedfortheCADtoprovidethesubstantialevidencewith
theengineeringapplication.Pressthestationtocarryonthe3Dsshapedesignandthesparepartsconjecturedesignstotheliquidalso.
Keyword:
thenumbercalculation thesketchdesigns techniqueofCAD3Dsshapes conjecturemanufacturing
前 言
近五十年来,在工业中有两个学科分支发展极快。
其一是电子学中的计算
机技术;
其二是机械学中的液压控制与传动技术。
这两门技术的互相渗透和融合,使现代机械的设计、制造和使用突飞猛进。
计算机系统便于“控制信号”的产生、放大、调制和转换,是机器的神经系统,故又叫“电脑系统”。
液压技术单位质量输出的功率大,可输出大的功率,对“控制信号”反应灵敏,和机械系统结合,可形成各种复杂的机械运动,便于控制工作机构的运动方式、运动速度和输出的力。
因此可把它看成机器的
“筋肉系统”。
如此类推机械系统自然就是机器的“躯体”、“四肢”和“骨骼系统”。
诚然,计算机发展很快,普及很广。
但只有聪明的头脑,没有强劲而灵活的四肢,仍然不能完成所需的动作而做“功”。
这就是液压技术得以存在和发展的原因。
液压传动在防漏、治污、降噪、减震、节能和材质研究等各个方面都有长足的进步,它和电子技术的结合也由拼装、混合到整合,步步深入。
时至今日,在尽可能小的空间内传出尽可能大的功率并加以精确控制这一点上,液压传动已稳居各种传动方式之首,无可替代。
这种情况使液压传动的元件类型、油路结构、系统设计和制作工艺等都发生了深刻的变化,也改变了人们对它的认识、分析和综合的方式方法。
本次毕业设计的课题来源于常州飞天集团,在周堃敏教授的带领下,对镗孔专机进行了液压系统的设计,而且对集成块进行了创新设计,大大节省了繁琐的画图工作量,并对液压站进行了三维造型设计和零件的虚拟制造,使我对液压CAD技术和工程软件应用的知识也有了更进一步的认识、了解和实践。
在此,特别感谢周老师的热心指导!
徐凯峰
2005年6月
一、设计目标
要求设计一镗孔专机的液压系统,并进行CAD技术的研究。
该镗孔专机要求完成加工变速箱左齿轮箱上的孔系,孔的直径分别为2´
F47mm、2´
F62mm、
F92mm。
要求孔的加工精度为六级。
加工完成的工作循环是快进、一工进、二工进、快退、原位停止。
二、指标要求
1、满足镗孔专机液压夹紧和进给的要求;
2、采用CAD技术技术进行液压站设计;
3、对零件进行虚拟制造。
三、工况分析
1、对本次设计的镗孔专机进行分析
查《切削加工简明实用手册》P470表8-87卧式镗床的镗削用量。
加工方式
刀具材料
刀具类型
铸铁
钢(包括铸钢)
apmm(直径上)
V/m×
s-1
c
f/mm×
r-1
半精镗
高速钢
刀头
0.42~0.66
0.2~0.8
0.5~0.8
1.5~3
镗刀块
0.5~0.66
0.2~0.6
粗绞刀
0.25~0.42
2.0~5.0
0.16~0.3
0.5~3.0
0.3~0.8
硬质合金
1~1.6
1.32~2
0.8~1.32
3.0~5.0
精镗
0.25~0.5
0.15~0.5
0.3~0.6
0.1~0.6
0.6~1.2
0.13~0.25
1.0~4.0
0.1~0.2
2.0~6.0
0.3~0.66
0.13~0.3
2.5~5.0
0.1~0.4
设计计算过程
计算结果
故一工进(半精镗)时
1.2 0.65 H 1.2 0.65 H
Fx=0.51ap f HB =0.51´
2.5 ´
0.6 ´
200N
即 Fx=373N
Fz=51.4apf HB =51.4´
2.5´
200 N
0.75 0.55 0.65 0.55
即 Fz=1699N
则第一次工进食的镗削力为F= F2+F2=18000N
e x z
一工进(半精镗)时
Fx=373N
Fz=1699NFe=18000N
第二次工进(精镗)时同理可得 Fe=7500N
第二次工进(精镗)时
Fe=7500N
本次设计的镗孔专机情况(根据所给零件图计算得出)
:
动力头自重为:
9800N
快进、快退速度为:
8m/min一工进速度为:
72mm/min二工进速度为:
20mm/min最大行程为:
630mm
其中工进行程为:
40mm最大切削力为:
18000N夹紧缸行程为:
20mm
夹紧时间为:
1s
2、工况分析
1)负载分析
惯性负载:
F=æ
Gö
æ
Dvö
=æ
9800ö
6 ö
N
m ç
g÷
ç
Dt÷
ç
9.8÷
60´
0.2÷
è
ø
è
即 Fm=500N
阻力负载:
静摩擦阻力:
Ffs=0.2×
9800N=1960N
动摩擦阻力:
Ffd=0.1×
9800=980N
由此得出液压缸在各工作阶段的负载情况如表
(1)所示
表1液压缸在各工作阶段的负载值
Fm=500N
Ffs=0.2×
Ffd=0.1×
。
工况
计算公式
外负载(N)
说明
启动
Ffs=msFn
1960
因第一工进与第二工进之间速度变化量很小,故不考虑换接中的惯性负载。
加速
Ffd+Fm
1480
快进
Ffd
980
第一工进
Fe+Ffd
18980
第二工进
8480
反向启动
Ffs
快退
注:
1、液压缸的机械效率取η=0.9。
2、不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。
2)负载图和速度图的绘制
根据上述计算,可绘制出速度循环图与负载循环图分别如下图(a)与图(b)所示。
图(b) 负载循环图
图(a) 速度循环图
四、设计机床液压系统并绘制原理工作图
1、选择执行机构
本专机完成镗孔加工工艺,进给运动要求完成直线往复运动,故采用液压缸最为方便。
单出杆式液压缸的无杆腔工作面积大,在同样的供油压力的条件下,液压缸的输出力量较大,而且可以得到较低的稳定运动速度,这对于获得低的进给速度以便满足精加工要求具有很大的意义。
考虑专机的力量和速度的要求,选用单出杆式液压缸作为专机的执行机构。
同时,考虑了工作部件的结构安排,决定采用活塞杆固定而液压缸筒与动力部件固结完成进给运动的形式,进出油管穿过活塞杆(工作行程时活塞杆受压力,因此直径较粗,结构上允许油管通过),直接使用硬管与液压泵站连接。
这样避免了由于较长软管的弹性
变形引起系统运动转换中产生“前冲”、“后坐”等现象。
定位、夹紧液压缸采用单出杆式液压缸,缸筒固定。
2、调速方案的选择和“快、慢、快”动作循环的实现。
钻、镗类专机工作时对低速性能和速度负载特性都有一定的要求,因此决定采用调速阀进行调速,调速阀组成的调速系统速度负载特性较硬,在切削负载变化时进给
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