回转工作台液压系统设计论文毕设论文.docVIP

1 前言 1.1选题的背景与意义 随着科学技术的进步与发展，数控机床和加工中心的应用已日趋普及，数控机床正朝着高速、高精度多轴联动数控机床方向发展,国际上把多轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。其中高精度数控联动回转工作台是多轴联动数控机床关键部件之一。因此高精度多轴数控工作台结构技术的研究是各国研究竞争的重点回转工作台是数控铣床、复合磨床、数控滚齿机、数控镗床、立式（卧式）加工中心等数控机床的必备部件之一，作为半自动精密铣床、镗床或其它机床的主要附件。与伺服电机或单坐标数控系统配套，可完成一个或两个回转坐标的任意角度或连续分度工作。 与机床系统的多轴联动可完成各种复杂零件的曲线加工。[1] 1.2液压技术的特点 液压系统是将液压油的压力能转化为机械能来做功，其传动有如下特点： 1.优点： （1）液压传动有很大的调速范围，并且可以实现无级变速。 （2）液压传动装置的体积相对而言较小，而且惯性小，能够传递较大的力或转矩。 （3）液压传动工作相对平稳，反应速度快，冲击力量小，能够快速启动，快速停止，和快速换向。 （4）液压系统的控制调节简单，易于实现机电一体化。 （5）液压传动装置可以实现过载保护，并且能自行润滑，寿命较长。 （6）液压传动易于标准化，系列化，通用化。 （7）液压传动工作中，工作磨擦产生的热量可以被流动的液压油带走。 2.缺点： （1）工作介质为液体，容易泄漏，液体是可压缩的，所以，传动比不太精确。 （2）液压传动中，有机械损耗，压力损失，效率较低，不利于远距离传动。 （3）液压油对温度和负载的变化相对比较敏感，不利于在高温或低温下使用。 （4）为了减少泄露，液压元件的制造和装配精度要求较高，因此液压元件及液压设备的造价较高。 （5）因为液压油对污染比较敏感，所以要求液压设备在较好的工作环境中工作。[2] 1.3 液压传动的基本原理和组成 原理； （1）（2）（）[2] 2 回转工作台液压系统工作原理 2.1 分析回转工作台液压系统 为了适应某些零件加工的需要，机床的进给运动常常还增加了绕X、Y和Z三个坐标轴的圆周进给运动。圆周进给运动一般由回转工作台来实现，它除了可以完成圆周进给运动外，还可以完成分度运动。 本设计采用液压系统完成回转工作台的分度停止，分度夹紧。回转工作台定位，回转工作台夹紧，回转工作台静压平衡五种动作。采用液压系统的原因是它具有功率大、体积小、重量轻、响应快、精度高及抗负载刚性大等优点。 回转工作台的液压系统由液压缸、控制油路及液压阀等组成 。 图2.1　回转工作台结构简图 2.2 制定回转工作台液压系统原理图 回转工作台液压系统主要分成两部分； （1） 液压部分 液压部分主要完成回转工作台的分度停止，分度夹紧 ，回转工作台定位，回转工作台夹紧动作。从而完成工件的圆周进给运动，使得工件一次夹紧即可完成尽可能多的工序。从而提高工件的加工精度，即提高加工质量。 （2） 静压部分 静压部分主要完成回转工作台静压平衡动作。 回转工作台静压平衡是指在回转工作台上下台体之间充入压力油，形成油膜。静压平衡依靠油膜在空间内形成的静压力差与外载荷相平衡的原理进行工作，可以保证两接触体之间处于纯液体摩擦状态。因此静压平衡具有精度高、摩擦阻力小、承载能力强等特点。 2.2.1调速方案 液压系统的速度控制回路的功用是使执行元件获得能满足工作需求的运动速度。速度控制回路包括调速回路、增速回路、和速度换接回路等。 通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用变量泵或变量马达的容积变化实现执行元件速度控制。液压系统的调速方法可分为节流调速、容积调速以及二者的结合的容积节流调速的三种形式。 由于已知条件已经给定定量叶片泵,该回转工作台液压系统适合用于节流调速回路。即在执行元件的进油路上串接一流量阀，泵的供油压力由溢流阀调定，调节节流阀的开口，改变进入液压缸的流量，即可调节液压缸的速度。泵多余的流量经溢流阀流回油箱，故溢流阀是必不可少的。 2.2.2压力控制方案 在液压系统中，液压执行元件工作时，要求液压系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，液压系统通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需要的压力，并保持恒定。在容积调速系统中，液压系统通常用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。 在有些液压系统工作中，有时需要很小流量的的高压油，在这个时侯可以考虑用增压回路得到高压。不必为此在液压系统中单独设高压泵。有时液压执行元件在工作循环中，有段时间不需要供油，同时泵的停止又很不方便的情况下，此时需要利用卸荷回路。 在液压系统的某个局部，它的工作压力需低于主油源压力，此时可以利用减压回路。 回转工作台液压系统泵站的设计采用定量叶片泵、溢流