铣削机床机电液控制课程设计

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1、 - 1 - 铣削机床机电液控制课程设计铣削机床机电液控制课程设计 一、设计一、设计说明说明 1、设计目的设计目的 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、齿轮、螺纹和花 键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应运。 本次设计要完成双面铣削机床的机电液控制系统设计， 系统要求能够实现 “定位夹紧快 进工进快退原位停止松开卸荷”的工作循环。设计参数针对切削工况，夹紧缸及工 作台输出力、速度可不考虑。 2、设计参数、设计参数 设计参数表 序号 压强等级 P MPa 切削力 Fe KN 滑块重量 F1 吨 快速 V1 mm/s 慢速 V2 m

2、m/s 4 25 40 1.0 40 10 滑块运动的综合摩擦力（包括液压缸摩擦、导向摩擦等）为公称力的 10%。最大工作行程 450mm，工进行程 150mm，夹具行程自定。 3、设计内容设计内容 1.机械方面 根据负载计算设计参数主缸压力。主缸直径。 2.液压方面 1）设计液压原理图、编制电机电磁铁动作表。 2）选择液压泵、电机、液压阀。 3电气方面 1）PLC 选型，设计 PLC 输入等控制回路。 2）编制 PLC 程序、包括手动、自动循环。 3）设计硬件电路。 4）编写设计说明书。 4、设计任务书、设计任务书 1绘制液压泵原理图 1 张。 2绘制 PLC 端子等控制回路图 1 张。 3

3、绘制 PLC 梯形图 1 张。 4绘制硬件电路图 1 张。 5编制设计说明书 1 份。 - 2 - 二、二、液压系统的设计与计算液压系统的设计与计算 1、电磁铁动作顺序图电磁铁动作顺序图 工况 Y A1 Y A2 Y A3 Y A4 Y A5 定位夹紧 + 快进 + + + 工进 + + 快退 + + 放松 + 2、拟定液压系统原理图拟定液压系统原理图 （一） 设计液压系统方案 由于该机床是固定式机械，且不存在外负载对系统作功的情况，并由图知，这台机床液 压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小。根据表，该液压系统以采用节流调速 和闭环循环为宜。现采用进油路节流调速回路。 （二） 选择基

4、本回路 由于不存在负载对系统作功的工况， 也不存在负载制动过程， 故不需要设置平衡及制动 回路。但必须有快进、工进运动、换向、调压以及卸荷等回路。 1.选择快速运动回路 系统中采用节流调速回路后， 不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压 缸两腔，以实现快速运动。在本系统中，快退快进回路由调速阀并联一个二位二通换向阀以 实现进给缸的快速移动。 2.选择换向回路 由工况中曲线可知，当滑台从快进转为工进是，输入液压缸的流量大幅减低。滑台的速 度变化较大，可选用电磁换向阀来控制速度的换接，以减小液压冲击。当滑台由工进转为快 退时，回路中通过的流量很大。为了保证换向平稳起见，宜采用换向时间可

5、调的电磁换向阀 式换接回路。在本系统中采用四位四通电磁换向阀 3.选择调压和卸荷回路 油源中有溢流阀，调定系统工作压力，因此调压文体已在油源中解决，无须另外再设置 调压回路。而且，系统采用进油节流调速，故溢流阀常开，及时滑台被卡住，系统压力也不 会超过溢流阀的调定值，所以又起安全作用。 当滑台工进和停止时，低压、大流量液压泵都可经此阀卸荷。由于工进在整个工作循环 周期中占了绝大部分时间，且高压、小流量液压泵的功率较小，故可以认为卸荷问题已基本 解决，就不需要再设置卸荷回路。 - 3 - 3、工作系统工作系统分析负载分析负载 （一） 外负载 轴向切削力Ft为 400000N 外负载Fg=Ft=4

6、00000N （二） 惯性负载 机床工作部件的总质量 m=1000kg，取t=0.05s Fm=m=1000=800N （三） 阻力负载 机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为 Fn=mg=10000N 静摩擦阻力 Ffs=Fnfs=100000.2=2000N 动摩擦阻力 Ffd=Fnfd=100000.1=1000N 由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表 1 所示。 表 1 液压缸在各工作阶段的负载 F 工 况 负载组成 负载值 - 4 - 启 动 F=Fnfs 2000N 加 速 F=Fnfd+m 1800N 快 进 F=Fnfd 1000N 工 进 F=Fnfd+Fg 41000N 快 退 F=Fnfd 1000N 按上表数值绘制负载图如图 1a 所示。 由于v1=v3=0.04m/s、l1=250mm、l2=150mm、快退行程l3=l1+l2=400mm,工进速度 v2=0.01m/s,由此可绘出