臥式單面多軸鉆孔組合機床動力滑臺的液壓系統說明書
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第一章 明確液壓系統的設計要求
要求設計一臺臥式單面多軸鉆孔組合機床動力滑臺的液壓系統。要求實現的動作順序為:啟動→快進→工進→快退→停止。液壓系統的主要參數與性能要求如下:軸向切削力總和切削力Ft=20000N,移動部件總質量G=10050N;快進行程l1=100mm,共進行程l2=50mm。快進、快退的速度為4m/min,工進速度0.05m/min。加速減速時間△t=0.2s;靜摩擦系數fs=0.2;動摩擦系數fd=0.1。該動力滑臺采用水平放置的平導軌,動力滑臺可在任意位置停止。
第二章 負載與運動分析
負載分析中,暫不考慮回油腔的背壓力,液壓缸的密封裝置產生的摩擦阻力在機械效率中加以考慮。因工作部件是臥式放置,重力的水平分力為零,這樣需要考慮的力有:夾緊力,導軌摩擦力,慣性力。
在對液壓系統進行工況分析時,本設計實例只考慮組合機床動力滑臺所受到的工作負載、慣性負載和機械摩擦阻力負載,其他負載可忽略。
(1)工作負載FW
工作負載是在工作過程中由于機器特定的工作情況而產生的負載,對于金屬切削機床液壓系統來說,沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負載,即
Ft=20000N
(2)阻力負載
阻力負載主要是工作臺的機械摩擦阻力,分為靜摩擦阻力和動摩擦阻力兩部分。導軌的正壓力等于動力部件的重力,設導軌的靜摩擦力為 ,則 靜摩擦阻力
動摩擦阻力
(3)慣性負載
最大慣性負載取決于移動部件的質量和最大加速度,其中最大加速度可通過工作臺最大移動速度和加速時間進行計算。已知啟動換向時間為0.05s,工作臺最大移動速度,即快進、快退速度為4.5m/min,因此慣性負載可表示為
如果忽略切削力引起的顛覆力矩對導軌摩擦力的影響,并設液壓缸的機械效率 =0.9,根據上述負載力計算結果,可得出液壓缸在各個工況下所受到的負載力和液壓缸所需推力情況,如表1所
表1 液壓缸總運動階段負載表(單位:N)
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