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卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计 原始设计数据： 设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床，要求液压系统完成的工作循环是：工作台快进→工作台工进→工作台快退→停止。钻孔Ф12.8 14个；钻孔Ф7.8 2个。运动部件的重量为9.8╳103N，快进、快退速度为6m/min,,最大行程为150mm,其中工进行程为50mm,采用平面导轨，往复运动加速、减速时间要求不大于0.2s,采用高速钢钻头，工件材质为铸铁(HBS=220)。 第一章 液压系统设计与计算 一、工况分析 （一）、根据设计条件，绘出运动部件的速度循环图，如图1—1所示 （二）、计算液压缸所受外负载 液压缸所受外负载F包括三种类型，即 式中 Fw—工作负载，单位为N 对于金属切削机床，即为沿活塞运动方向的阻力，根据切削原理和刀具的知识 式中 D—钻孔直径，单位为mm S—每转进给量，单位为mm/r HBS—铸铁硬度 选择切削用量，钻Ф12.8孔时，取主轴钻速n1=360r/min, 每转进给量S1=0.147 mm/r; 钻Ф7.8孔时，取主轴转速n2=550r/min, 每转进给量S2=0.096 mm/r,则 Ff—导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后动摩擦阻力。对于平导轨Ff可由下式求得 G—运动部件重量； FRn—垂直于导轨的工作负载，在此该负载为零； f—导轨摩擦系数，取静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。则求得 Fa—运动部件速度变化时的惯性负载，可由下式计算 式中 g—重力加速度； △t—加速或减速时间，一般取△t=0.01—0.5s； △v—△t时间内的速度变化量 根据负载分析和上述计算结果，列出个工作阶段液压缸所受的外负载（见表1—1）。 表1—1 工作循环各阶段的外负载 工作循环 外负载F（N） 工作循环 外负载F（N） 启动、加速 3960 工进 27603 快进 980 快退 980 （三）、绘出运动部件的负载循环图和速度循环图 快进、快退的速度，其行程分别为100mm、150mm 工进速度 工进行程50mm 根据负载分析和上述计算结果，画出如图1—2所示的负载循环图 图1—1速度循环图 图1—2负载循环图 （Ⅲ） 专用铣床液压系统设计 设计依据： 一台专用铣床，铣头驱动电机的功率为7.5KW,铣刀直径为120mm，转速为350r/min，工作台重量为4000N,工件和夹具最大重量为1500N，工作台行程为400mm，（快进300mm，工进100mm），快进速度为4.5m/min，工进速度为60—1000mm/min,其往复运动和加速（减速）时间为0.05s，工作台用平导轨，fs=0.2, fd=0.1。 一、工况分析 负载扭矩 切削力 静摩擦力 动摩擦力 惯性力 液压缸在各动作阶段的负载如下： 工 况 液 压 缸 负 载 （N） 液 压 缸 推 力 F/ηm（N） 图1—3 液压系统原理图 三、液压系统的计算和选择液压元件 （一）初选液压缸的工作压力 液压缸的工作压力P可以根据负载大小及机床的类型来初步确定，参阅《液压系统设计简明手册》表2—1，初选液压缸工作压力为4MPa. (二)、计算液压缸的主要尺寸 1、计算液压缸内径D和活塞杆直径d 由负载循环图知最大负载F为27603N；由于，所以选用双作用单活塞杆液压缸，为保证，取，钻孔加工时为防止钻透时的突然前冲，加背压阀，背压力按系统类型取P2=0.8Mpa.液压油进入无杆腔时液压缸产生的推力 所以 得液压缸内径D 按表2—4液压缸尺寸系列，取D=100mm 按表2—5活塞杆直径系列，取d=70mm 液压缸无杆腔、有杆腔面积： 无杆腔 无杆腔 按最低工进速度验算液压缸的最低稳定速度，由式（2—4）可得 本设计调速阀安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面面积应是液压缸无杆腔的面积A1，而 可见上述不等式成立，液压缸能够达到所要求的工作进给速度。 2、计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (三)、确定液压泵的流量、压力和选择液压泵的规格 （1）液压泵的工作压力的确定 考虑到系统正常工作时进油管路要有一定的压力损失，所以液压泵的工作压力为 式中 pp—