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臥式鉆鏜組合機床設計實例

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更新時間：2018-05-30
發布人：lhj664311967

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設計一臺臥式鉆鏜類組合機床動力頭的液壓系統，動力頭的工作循環是：快進—工進—死擋鐵停留—快退—原位停止的工作循環。動力頭的最大切削力FL=12000N，動力頭自重FG=20000N，快速進、退速度為6m/min，快進行程為300mm，工進速度要求在能在0.02－1.2m/min范圍內無級調速，行程為100mm，導軌型式為平導9 液壓系統的設計計算舉例
設計一臺臥式鉆鏜類組合機床動力頭的液壓系統，動力頭的工作循環是：快進—工進—死擋鐵停留—快退—原位停止的工作循環。動力頭的最大切削力FL=12000N，動力頭自重FG=20000N，快速進、退速度為6m/min，快進行程為300mm，工進速度要求在能在0.02－1.2m/min范圍內無級調速，行程為100mm，導軌型式為平導軌，其靜摩擦系數fs=0,2，動摩擦系數fd=0,1，往復運動的加減速時間△t=0.3s
9.1 負載分析
9.1.1負載計算負載圖
切削力 FL=12000N

重力阻力因工作部件是臥式放置，故重力阻力為零。
密封阻力作為內負載阻力，考慮計入液壓缸的機械效率，取液壓缸的機械效率
ηm=0.9 。
背壓阻力由回油管路上的液壓阻力決定的，在系統方案與結構尚未確定前，暫不定，待后定。
根據以上分析，可算出液壓缸在各動作階段中的外負載與總負載，如表12所示。

表12 液壓缸各動作階段負載
動作階段液壓缸外負載計算公式液壓缸外負載
F外（N）液壓缸總負載
F=F外/ηm （N）
啟動 F=Ffs 4000 4444
加速 F=Ffd+Fm 2680 2978
快速 F=Ffd 2000 2222
工進 F=FL+Ffd 14000 15556
快退 F=Ffd 2000 2222
注：表中ηm=0.9
根據表12的數值可繪制出F-l負載圖，如圖20所示。
9.1.2速度分析速度圖
據題義，快速進、退速度相等，即v1=v3=6m/min,行程分別應為l1=300mm，l3=400mm；工進速度v2=0.02~1.2m/min，v2max=1.2m/min，v2min=0.02m/min, 行程為l2=100mm；根據這些數據可繪制出如圖21所示的v-l速度圖。

9.2初步確定液壓缸的結構尺寸
9.2.1初選液壓缸的工作壓力
由表3、表4可知，組合機床的最大負載為15556N時宜初選液壓缸的工作壓力p1=3MPa。
9.2.2計算確定液壓缸的主要結構尺寸
因要求v1=v3，故選用單桿活塞油缸，快進時液壓缸作差動連接，快退時液壓缸有桿腔進油，無桿腔回油，這是須A1=2A2，(d=0.707D)。
因為是鉆鏜類組合機床，為了防止鉆孔加工時，孔鉆通時的滑臺突然前沖，揮有路中應有背壓。由表2暫取背壓0.6MPa。
查得調速閥（Q-10B~Q100B）的最小穩定流量為Qvmin=0.05L/min=0.05×10-3m3/min，由式
由此可見，這類調速閥無論是放在進油路還是放在回油路上，液壓缸的有效作用面積A1、A2均可滿足工作部件最低穩定速度的要求。軌，其靜摩擦系數fs=0,2，動摩擦系數fd=0,1，往復運動的加減速時間△t=0.3s...

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