軸向柱塞泵體加工生產線專機及主要輔助設備生產線布置及粗鏜機液壓系統(tǒng)設計【說明書+CAD】

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As the new and high technology combines with mechanical trade, the modern electronic product is no longer a simple mechanical component, But by organized and so-called electromechanical information integrates products such as the machinery, electron, computer, etc. The modern electromechanical project is that the mechanical engineering science and technology is combined closely with modern science and technology such as inform，However, it is electromechanics professional but not other specialities，Ones own specialized foundation, ones own specialized practice cant be ignored at all. nine storeys of platforms, start from and build the soil , a thousand-li journey is started by taking the first step , Having left practice, everything will become empty, the electromechanical speciality is even more like this. More than nearly ten comes every year, hydraulic transmission is in leak protection、 manage pollution、noise reduction、All respects of studying in energy-conservation and material etc. make considerable progress, The combination of it and electronic technology is assembled, mixed to combining, deepen step by step. Even to this day, the power as large as possible spreads in the space as small as possible and control accurately on this, Hydraulic transmission has already occupied the first place in various transmission way, irreplaceable. This kind of situation makes component type, structure of oil passage, system of hydraulic transmission design and make the crafts etc. and all change deeply, changing people will carry on knowing, analyze and comprehensive methods to it too. Axial column fill in pump pump body ZB40 column key part to fill pump one of. Single one, produce in batches and continue to use ordinary machine tooling small, production efficiency is low, labour intensity is great, quality is unstable. Want, reach 10,000 of annual production / year, boost productivity, reduce labour intensity, guarantee quality of production must adopt special production line come, realize at the same time. This design is mainly to realize the component of the processing course of flow line production is automized with the hydraulic system. So,in design process among I must not the careless,ones that want conscientiously every completions step.III四川理工學院 機械加工工序卡片產品型號零（部）件圖號設計者：楊潘產品名稱零（部）件名稱ZB40軸向柱塞泵共 頁第 頁車間工序號工序名稱材料牌號機加1粗鏜毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式鏜床T681夾具編號夾具名稱切削液液壓專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時1粗鏜128復合鏜刀100750.53.01機動輔助2粗鏜120復合鏜刀100750.53.013粗鏜93復合鏜刀100750.53.014粗鏜60復合鏜刀100750.53.015粗鏜55復合鏜刀100750.53.01四川理工學院畢業(yè)設計（論文）第一章 緒論ZB40軸向柱塞泵體是柱塞泵的關鍵零件之一，單件小批量是生產沿用普通機床加工生產效率低，勞動強度大，質量不穩(wěn)定。生產綱領1萬件/年是大批量生產。認真分析該零件的結構特點，比較三種泵體生產工藝方案：六角車床加工；鼓較式組合機床普通機床加工；專機生產線生產。經過分析，確定采用專機生產線方案。生產流水線按形排列，全線由八臺專機和機械手、平衡吊、滾道等輔助設備組成。為了實現(xiàn)流水線依工序加工工件，實現(xiàn)工序自動化。首先必須實現(xiàn)幾穿加工循環(huán)自動化。本次設計是分析了零件結構工藝特點、自動循環(huán)等后，完成軸向柱塞泵體加工生產線專機及主要輔助設備平面布置和完成粗鏜機的液壓系統(tǒng)設計，保證其循環(huán)自動化，提高勞動生產率，減輕勞動強度，穩(wěn)定產品質量。- 33 -第二章 零件加工及工藝流程ZB40軸向零件毛坯采用鑄造，材料為HT200，在鑄造過程中鑄出了油路，提高精度，減少了加工工藝。其零件圖及技術要求如圖1。圖2.1泵體零件圖其泵體加工流程如下：工序號工序內容工序圖設備1粗鏜孔粗鏜機2車基準外圓、端面車基準機床3細鏜孔及端面雙頭鏜床4精鏜孔740金剛鏜T 5銑油槽雙頭銑6精車端面小立車第三章生產流水線生產流水線是指老對象按照一定的工藝路線、順序通過各個加工中心，并按照一定的生產速度完成作業(yè)。本次設計的流水線是由六臺機床構成的，其在裝卸方面是采用受動作業(yè)，加工傳輸自動，根據機械制造技術基礎可知其加工工藝順序先粗后精，故先才采用粗鏜然后精鏜，所以流水線布置如圖2：圖3.1流水線布置圖四川理工學院畢業(yè)設計（論文）第四章 粗鏜及液壓系統(tǒng)設計4.1 確定各加工序余量粗車其加工余量尺寸鏈圖如圖圖4.1 余量尺寸鏈表4-1基本尺寸ESIS30.5-0.5-1.3+0.54+0.351.7+1.04-0.15由表得， ，4.2 粗鏜切削用量和基本工時的確定本工序采用復合鏜刀，分別從兩頭一次進給完成加工。鏜刀桿直徑由組合機床表4-2 表4-2刀具選擇鏜孔直徑D3040405050707090鏜桿直徑d2030304040505065鏜刀截面BB88101012121616鏜刀裝好后，在粗鏜時，一般要保證下列幾何參數(shù)：主偏角： 副偏角：前角： 刃傾角：主后角： 副后角：刀尖圓角半徑： 圖4.2粗鏜刀具圖由上圖可知，鏜刀為復合鏜刀。其加工余量可由粗鏜圖得：，由機械加工工藝手冊表11.4-1得，取即轉速為：由機械加工工藝手冊選T68鏜床，查得其實際轉速為：加工工時 4.3 粗鏜機液壓缸設計對粗鏜這道工序來說，它要求的軸進給的精度要求不是很高的，其加工試意圖如下： 圖4.3工位圖該系統(tǒng)共由5個液壓缸組成：三個夾緊液壓缸、左進給液壓缸、右進給液壓缸。在加工過程中，當工件夾緊后，左右動力頭同時對工件進行加工，只有當左右加工全部完成后，夾緊液壓缸才會松開，然后才能從裝工件，進行下一個零件的加工。4.3.1粗鏜左、右液壓缸的動作分析： 圖4.4動作分析圖P1液壓缸工作壓力；P2 液壓缸回油腔工作壓力；液壓缸無桿腔面積；液壓缸有桿腔的有效面積。因左、右的工作是一樣的，在設計過程中只要設計一個即可以。液壓缸的動作循環(huán)圖如下：圖4.5工進圖它的工作是粗鏜內孔時提供縱向運動（走刀運動）刀具材料為高速鋼，工件材料為鑄鐵HT200，硬度為HB190其快進時速度為機床總工作臺重為G=3000N（g=10）。往復運動的加減速度時間不超過0.2s.動力滑臺采用燕尾導軌。其靜摩擦系數(shù)0.2，運動摩擦系數(shù)=0.1.4.3.2 負載分析粗液壓缸主要是提供鏜孔時的軸向運動，即鏜削時能夠提供其軸向切削力能滿足要求。YT15在車鑄鐵時軸向切削力由機械加工工藝手冊表2.4-21得其中 ，注:在加工過程中加工條件不改變.即不考慮. 阻力負載: 靜摩擦力動摩擦力慣性負：由此可得出液壓缸在各個工作階段的負載如表 表4-3負載表工況負載阻力負載力F(N)推力啟動9811090正向加速698.5776快 進490.5545工進16541838反向加速668.5743快退490.5545注:1 液壓缸的機械效率2 不考慮動力滑臺上顛覆力矩的作用。4.3.3 液壓缸主要參數(shù)的確定由表1-1可知道其最負載為854N，由液壓傳動表11-2可知，當負載時，其工作壓力應取,本設計中取.由表7-2可知:因為本系統(tǒng)是一般輕載的節(jié)流調速系統(tǒng),背壓在應在 之間本設計中取由表7-3可知,當液壓缸的工作壓力時,活塞桿的直徑 本設計取由表7-3,當時,液壓缸往返速率比,即 已知液壓缸有桿腔的 所以由式7-10得液壓缸無桿腔面積:由上式得液壓缸無桿腔面積:所以液壓缸的內徑:液壓缸:由表7-5和7-6(GB2348-80)液壓缸內徑活塞桿直徑即有桿腔的實際面積為: 液壓缸無桿腔實際面積為: 4.3.4負載圖和速度圖的繪制綜上計算數(shù)據,其負載圖和速度圖分別如下速度按已知數(shù)值，由主軸轉速和每轉進給量求出、快進行程、工進行程、快退行程 圖4-6負載圖及速度圖4.3.5 液壓缸的強度校核由書活塞寬度.活塞有效行程取決于機構運動的最大行程.導向滑動面積長度C的值:當時, ,因為D=50mm,這里取 圖4-7液壓缸缸筒的壁厚校核選缸筒材料為由得 ,活塞桿材料為45鋼由 n取5, 按下公式進行計算:=10mm0.065mm 合格桿徑d即合格其中: 液壓缸蓋固定螺栓直徑(45鋼)取其中Z=6,F=854N,K=1.4, 合格5.穩(wěn)定性校核活塞桿的長取200mm，并采用一端固定一端自由由液壓傳動與控制可知道，受壓活塞桿，當其軸向負載F超過穩(wěn)定臨界力時，會產生縱向彎曲面喪失穩(wěn)定，所以液壓缸的負載應滿足下列條件： 其中式中 F-活塞桿最大軸向負載； -活塞桿產生縱向彎曲喪失穩(wěn)定的最小力，即能保持壓桿穩(wěn)定的臨界力； -安全系數(shù)，其值為24. 取n=4,m=85所以所以用公式： 其中 材料強度試驗值，對鋼取 活塞桿橫截面面積 液壓缸支承方式決定的末端系數(shù)n，可按液壓傳動與控制表3-1選取 合格根據上述D與d的什，可估算液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率如下表： 表4-4壓力、流量和功率工況負載回油腔壓力進油腔壓力輸入流量輸入功率計算式快進啟動109000.62_加速77600.40_恒速54500.2816.060.075工進85400.430.1180.0085快退啟動109000.74_加速74300.54_恒速54500.3742.780.2644.3.6粗鏜夾緊液壓缸設計4.3.6.1 夾緊液壓缸的的作用夾緊液壓液壓缸在本工件加工過程中起著非常重要的的作用，它的作用是將工件夾緊。如果不能夾緊，那么加工出來的工件就可能精度達不到或是廢品。這樣就不但能帶來利潤，同時還造成很大的浪費，所以，在整個加工過程中，夾緊液壓缸是非常的重要。4.3.6.2夾緊液壓缸的動作分析： 圖4-8動作分析圖P1液壓缸工作壓力；P2 液壓缸回油腔工作壓力；液壓缸無桿腔面積；液壓缸有桿腔的有效面積。它的動作只有夾緊和松開，其夾緊的的程度由溢流閥來控制。而下一步的工作則是由壓力繼電器來控制，當夾緊到一定程度時，也就是壓力增加到一定時，壓力繼電器會發(fā)出一個信號來控制下一步動作的進行。4.3.6.3 夾緊液壓缸的負載分析夾緊液壓缸的主要工作是將工件夾緊，不讓工件在車削時轉動。其夾緊力應大于或等于主切削力由機械加工工藝基礎式1-15其中： ，由于加工條件不變，即不考濾 由知道該液壓缸所要承受的力與前所計算的左右進給液壓缸所要承受的力大小差不多，在這里就選用其一液壓缸的各參數(shù)。在此就不在作計算。4.3.7液壓系統(tǒng)的原理圖的擬定從整個系統(tǒng)來看，該系統(tǒng)共由五個液壓缸組成，分別為：左進給液壓缸、右進給液壓缸、三個夾緊液壓缸。在工作過程中左進給液壓缸和右進給液壓缸是同時工作的。 4.3.7.1、選擇液壓回路1、保壓回路在系統(tǒng)中，要使車的每一個工序都能順利進行，那么工件必須得夾緊。夾緊裝置由頂尖液壓缸和夾緊液壓缸組成，夾緊在整個加工過程中非常重要，因此必須有一個保壓回路來維持夾緊時的壓力。其保壓回路的圖如下圖4-9保壓回路2調速回路（速度換接回路）在加工過程中因有快進、工進，它們的速度不同。因而必須有一個高速回路來實現(xiàn)這一過程的速度的控制。在本系統(tǒng)中，由于要求較高，即高速都受用出口節(jié)流高速回路來制控其速度的變化。其圖如下： 圖4-10調速回路3換向回路在不同的工作情況下，尚油液的流向是不相同的。因此必須有一個換向回路來控制液壓油的流向。在本設計中可以采用三位四通電磁換向閥來實現(xiàn)這一過程的控制。其圖如下：圖4-11換向回路4、卸載回路因是大批量生產，所以中間裝夾工件時與加工工件之間必然有停，而我們不可能將整個系統(tǒng)的電繁頻起停，這樣會影響其整個統(tǒng)系的使用壽命。因而要設制一個卸載回路來解決加工中的這一問題，同時還有保壓作用。其圖如下： 圖4-12卸載回路5、換速回路本設計中各個階段的作動都有不同之處，為了達到做完一個過程后能進行下一個程，就必須有一個控制回路來實現(xiàn)。本設計中選用行程開關來實現(xiàn)這一個程。每當在工作時碰到一個行程開關時，行程開關都會發(fā)出一個電信號來控制下一步的工作的進行。其圖如下：圖4-13換速回路4.3.7.2液壓回路的綜合系統(tǒng)圖的擬定把上面各路回組合畫在一起，即得了綜合回路圖4-14液壓回路的綜合系統(tǒng)圖其動作情況表表4-5動作情況表序號動作名稱訊號來源 電磁閥編號1CT2CT3CT4CT5CT6CT7CT8CT9CT10CT1工件夾緊K+2右進給快進1YK+3工進5XK+4快退6XK+5左進給快進1YK+6工進2XK+7快退3XK+8工件放松4XK、1XK+9工件停止1XK+4.3.8液壓泵液壓元件的選擇從以上分析和各液壓缸在不同工作階段的壓力流量和功率值的表中可知液壓缸在整個工作循環(huán)中的最大工作壓力為，如取進油路上的壓力損失為0.2MPa，壓力繼電器調整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力值為0.5MPa如果取回油路上的壓力損失為0.5MPa。則液壓泵的最大工作壓力應為： 液壓泵向液壓缸提供的最大流量為10.507L/min，若回路中的泄漏按液壓缸輸入的10%計算，則液壓泵的總流量應為。溢流閥的最小穩(wěn)定流量為：3L/min,而工進時輸入液壓缸的流量為 ：0.43L/min,所以液壓泵流量規(guī)格最少應為：3.43L/min。 根據以上數(shù)據 由機械設計手冊表20-5-6選內嚙合齒輪泵： 表4-6 嚙合齒輪泵型 號BB-B額定壓力(MPa)2 .5排 量(mL/r)4125轉 速(r/min)1500容積效率8090%生產廠家上海機床廠液壓泵輸出最大流量為；壓力為1.62MPa如取內嚙齒輪泵的總功率為，則液壓泵驅動電機所需的功率為 根據此數(shù)值查閱機械設計手冊電機產品目錄，最后確定選取Y802-2型三相異步電動機表4-7 Y802-2型三相異步電動機電動機型號Y801-2額定功率（kw）0.75滿載轉速（r/min）2825額定轉矩2.2重 量（Kg164.3.9 .閥類元件及輔助元件 根據液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件的實際流量，可選出這些元件的型號規(guī)格。表4-8元件的型號及規(guī)格序號 名 稱通過流量額定流量額定壓力MPa型號規(guī)格1過濾器46800.02(壓力損失)XU-80-80J2先導益流閥6316YF3-10B3內嚙合齒輪泵46_BB-B4三向異步電動機_-_Y802-25二位二通電磁換向閥1801622DF3-E16B6三位四通電磁換向閥251634DF3-E6B7二位二通電磁換向閥251622DF3-E6B8調速閥5016AQF3-E10B9單向閥8016AF3-Ea-10B10三位四通電磁換向閥601634DF3-E10B11二位二通電磁換向閥601622DF3-E10B12液控單向閥25025CPG-6-35-5013行程開關_14直通式溢流閥25035.5DBD15P15壓力繼電器_14PF-B8C16開關_Y6317壓力表_16AF6P3018壓力繼電器5016PF-B10C19二位四通電磁換向閥191624DF3-E6B四川理工學院畢業(yè)設計（論文）4.3.10 油管 各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處決定，液壓缸進，出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進，出流量已與原定數(shù)值不同，所以重新計算表4-9液壓缸流量表 快 進工 進快 退輸入流量（L/min）排出流量（L/min）運動速度（m/min）根據這些數(shù)值，當油液在壓力管中流速取3m/min時，按液壓傳動式（7-8）得液壓缸有桿腔和無桿腔相連的油管內徑分別為： 由機械設計手冊-液壓傳動表20-8-2得d=20mm,管厚取2mm(這兩根油管都按GB/T 8163)，管接頭螺紋M18。油箱油箱容積按液壓傳動式7-7估算，當取時，求得其容積為：由機械設計手冊-液壓傳動表20-8-160取靠近標準值V=125L（按GB 2876-81）4.3.11 液壓系統(tǒng)的性能驗算工進在在整個工作循環(huán)中所占的時間比例最大，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進時的情況來計算。工進時液壓缸的有效功率為： 液壓缸的輸出功率為： 由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為： 按液壓傳動式11-3求了出油液溫升近似值： 溫升沒有走超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不須要設置冷卻器。 由于三個液壓缸采用相同的結構，所以只計算一個，不再行計算。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）第七章 結論畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的液壓系統(tǒng)設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設備的選用標準，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求，舉個簡單的例子：液壓缸的選擇就會對生產成本有著重要的聯(lián)系，這些本是我工作后才會意識到的問題，通過這次畢業(yè)設計讓我提前了解了這些知識，這是很珍貴的。在設計過程中一些設計讓我很頭痛，原因是由于本身設計受到本身的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進行一次設計，與其他專業(yè)人才的交流溝通是很有必要的，這其中也包括更好的理解機械設計的各種要求，更要從祖國的高度看待一些大局上的問題更好的處理各種矛盾。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，無論給水流水線還是粗鏜機設計，我都采用了一些新的技術和設備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。比如我的設計在節(jié)約生產成本上有很多的不足，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們去更好的研究更好的創(chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關注新技術新設備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的服務于社會。參 考 文 獻機械圖樣新舊國家標準對照匯編.蔣知民編 國防工業(yè)出版社，1986.8 機械制造技術基礎.張捷主編 西安交通大學出版社，2006.2液壓傳動.黃宏甲、黃誼主編 機械工業(yè)出版社，2000.9機械自動化和自動線.華中工學院機械制造教研室編 機械工業(yè)出版社，1981.3機械加工工藝手冊.孟少龍主編 機械工業(yè)出版社1991.9 致 謝要謝謝學校讓我們做這次畢業(yè)設計，雖說這是每個畢業(yè)生的必經環(huán)節(jié)，但我的確在這次設計中得到了鍛煉,它是比較完整的、系統(tǒng)的一次設計，培養(yǎng)了自己的獨立工作的能力；讓我們將零散的知識聯(lián)系了起來，還使我查閱文獻的能力提高了很多。在這次畢業(yè)設計中，要特別感謝的是我的指導老師張應遷老師，在他的指導下，通過查閱各種資料，才能順利的完成設計?，F(xiàn)在我們即將走入社會，走向工作崗位，將自己所學的知識奉獻于社會，所以我會更努力的使自己作個對社會有用之人。