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铣削组合机床液压系统用液压缸设计 1 1 设计课题 1.1 设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件 夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2 原始数据 运动部件的重力为 25000N，快进、快退速度为 5m/min，工进速度为 100~ 1200mm/min，最大行程为 400mm，其中工进行程为 180mm，最大切削力为 20000N， 采用平面导轨，夹紧缸的行程为 20mm,夹紧力为 30000N，夹紧时间为 1s。 铣削组合机床液压系统用液压缸设计 2 2 液压系统的开展概况 一个完整的液压系统由五个局部组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元 件〔附件〕和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果， 如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、 磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的开展，也使液压系 统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有 惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改良和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来 的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展， 但一直存在能 量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用， 那么将使能量转换过程的效率得到显著提高。 为减少压力能的损失，必须解决下面几个 问题： 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改良元件内部 流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失, 同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非平安需要的溢流量， 防止采用节流系统来调节 流量和压力。 采用静压技术，新型密封材料， 减少磨擦损失。开展小型化、轻量化、复 合化、广泛开展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能， 采用负荷传感系统， 二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统， 防止污染对系统寿命和可靠性 造成影响，必须开展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞 后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，开展到故障预测，即发现故障苗头时，预 先进行维修，去除故障隐患，防止设备恶性事故的开展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的 维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大 型化、连续化和现代化方向开展， 必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研 究，要总结专家的知识,建立完整的、 具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输 入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高 维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件， 对于不 同的液压系统只需修改和增减少量的规那么。 另外，还应开发液压系统自补偿系统， 包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生 之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大 了应用领域。 实现机电一体化可以提高工作可靠性， 实现液压系统柔性化、智能化，改 变液压系统效率低，漏油、 维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、 贯性小、响应 快等优点,其主要开展动向如下： [1] 铣削组合机床液压系统用液压缸设计 3 (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE 系统和开 环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述开展,压力、流量、位置、温度、速 度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)开展和计算机直接接口的功耗为 5mA 以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电 磁阀(小于 3mS)等。 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断, 由于计算机 的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到开展。 (4)计算机仿真标准化，特别对高精度、 “高级〞系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用， 如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构 也是今后需要探讨的问题，液压产品机电一体化现状及开展。 充分利用现有的液压 CAD 设计