柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)設計含4張CAD圖.zip

柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)設計含4張CAD圖.zip,柴油發(fā)動機,曲柄,專用,銑床,液壓,系統(tǒng),設計,CAD 附錄 1 銑削加工中液壓工件夾緊系統(tǒng)的設計與分析 POTIOMKIN Konrad 1,a, NIESZPOREK Tadeusz2,b, PIOTROWSKI Andrzej 2,c and BORAL Piotr 2,d 1Linex Sp. z o.o. ul. Rejtana 15, 42-202 Cz?stochowa, Poland 2Cz?stochowa University of Technology, Armii Krajowej 21, 42-200 Cz?stochowa, Poland ak.potiomkin@gmail.com, btadek@itm.pcz.czest.pl, capiotr@itm.pcz.czest.pl, dpiotrek@itm.pcz.czest.pl, 關鍵字：夾緊系統(tǒng)，鑄造，銑削，數(shù)控銑床 摘要.現(xiàn)代工業(yè)的要求越來越高，有助于機械加工技術的發(fā)展，也有助于特種夾具的使用。本文結合實例，論述了在現(xiàn)代數(shù)控銑床上對四件鑄件進行液壓夾緊專用系統(tǒng)的設計與分析過程?？紤]到不同的解決方案，制定問題的可能性，兩個夾緊系統(tǒng)的概念，提出了他們的比較。 介紹 多軸現(xiàn)代數(shù)控機床在減法制造過程中得到越來越廣泛的應用，特別是在飛機、汽車和電力工業(yè)中。工業(yè)的快速發(fā)展和高要求，促進了數(shù)控機床、刀具和工程設備的發(fā)展。例如，設計了帶有兩個工具支架的多用途雙軸機床，其目的是使旋轉和銑削操作和在一臺機床上加工的零件按照“一”概念“1”完成。 現(xiàn)代數(shù)控機床具有高性能和高精度的特點。在車削加工的情況下，棒料給料機，而在使用銑削中心的情況下，使用雙工作臺，以盡量減少加工工件的準備時間。在批量和中等批量生產中，越來越多的特殊系統(tǒng)被用來夾緊機床上的一系列工件，這些工件夾緊依靠動力液壓系統(tǒng)。自動液壓夾緊系統(tǒng)能夠快速、具體和安全地夾緊工件，提高加工的生產效率、精度和可重復性[ 1,2 ]。為了降低設備改造的成本和設計錯誤的解決方案，在設計階段，通過對所采用的溶液的功能進行適當?shù)姆治?，在特殊的夾緊系統(tǒng)之前進行生產。本文介紹了一個用于夾緊幾個工件在數(shù)控銑床加工中心系統(tǒng)分析設計過程中，對兩種不同概念的夾持相同的工件的例子[1-4]。 夾緊系統(tǒng)的設計介紹 工件和夾緊系統(tǒng)的設計是使用用于零件設計和裝配模塊的 Autodesk 發(fā)明家軟件程序。圖 1 顯示了一個工程圖紙和一個工件的三維模型。這是作為鑄造材料 34 ASTM A-48–60 級，質量為 0.544 公斤。它是假定采用液壓夾緊工件 4 通過一個單一的夾具在五軸機床上加工。雖然是由工件的形式決定的，但夾緊系統(tǒng)的設計對于每個工件都有各自的性質。因此，它是假設兩個不同的加工工件的夾緊系統(tǒng)被視為概念。 圖一、工件的二維繪圖與三維模型 選擇合適的參數(shù)是一個重要的設計階段，因為對于一個給定的工件來說它會影響整個工藝過程。首次進行基準的選擇直接決定了第一個加工表面的位置，間接的影響剩余面位置。初始基準的選擇問題的反映工件的復雜程度；因此，對于復雜形狀的工件，如作為一個幾何形狀復雜的鑄件，材料的選擇可能是困難的。在許多情況下有必要采取措施和云掃描工件表面點，將基準面（曲率）精確定義[ 3,4 ]。 將工件安裝在機床空間中作為必要條件，以便能夠加工特定的曲面。與機床加工的工件的連接可以是直接的也可以是間接的[ 4 ]。除了定位元件外，夾緊系統(tǒng)還要具有固定元件。正確夾緊工件的前提是對工件的定位在加工過程中的不變性。這就要求工件夾緊需要足夠大的力來抵消切削力，但不能引起工件的變形。夾緊力過小會在加工過程中產生振動，從而導致加工表面粗糙度的增加，甚至影響成形尺寸的變化。在極端情況下，夾緊力不足，可能導致工件從夾具中掉落并損壞機器。反之，使用過大的夾緊力，可能會導致工件的永久變形，在極端情況下，甚至其損壞工件[ 3-5 ]。 概念設計的準備 所提出的設計應明確固定，定位和支持的表面，以及突出液壓系統(tǒng)的復雜性，這是整個系統(tǒng)的正常運行所必需的?，F(xiàn)在我們來描述一下四個提出的概念中的兩個。 概念一 液壓系統(tǒng)的結構：雙邊操作伺服電機旋轉角度初步設置為 90°；液壓支架或單側運行伺服電機；單向固定液壓泵；安全閥；溢流閥；順序閥；2 減壓閥（用于設置適當?shù)娜肟趬毫Φ囊簤核欧姍C）；過濾器；排氣閥；水箱。 介質通過泵輸送到液壓系統(tǒng)，然后通過順序閥將其分布在兩個循環(huán)中。打開液壓伺服馬達。一旦液壓支架達到其最終位置所需的壓力。在液壓支架和伺服電機系統(tǒng)中降低到所要求的水平。減壓閥（圖.2 和 3）。 圖.2 概念 1 中工件夾緊方式（操作 1） 圖.3 概念 1 中工件夾緊方式（操作 2） 概念 2（圖.4） 36 液壓系統(tǒng)的結構：雙邊操作伺服電機初步設定旋轉角度 90°；單向固定液壓泵； 安全閥；溢流閥；順序閥；減壓閥（用于設置適當?shù)娜肟趬毫Φ囊簤核欧姍C）； 過濾器；排氣閥；水箱。 介質通過泵提供給系統(tǒng)，系統(tǒng)中的壓力由減壓閥降到所需的值，液壓伺服馬達上的夾緊力不會使工件永久變形。 圖.4 概念 2 中工件夾緊的方式最佳標準的解決方案的選擇 他選擇了最佳的解決方案，是根據(jù)上述概念建立的標準，提出了依靠動力液壓系統(tǒng)的最重要的夾緊系統(tǒng)的特性。這些標準可以分為（表 1）：經濟–標準 K3、 K5；加工精度和加工時間的相關標準–K4；其他相關條件–K1，K2。 表一、概念的最佳解決方案的標準選擇 概念: X K1 K2 K3 K4 K5 Sum of Kn 1 2 K1 x 0,5 0,75 0,25 1 2,5 10 10 K2 0,5 x 0,75 0,5 1 2,75 8 8 K3 0,25 0,25 x 0 0 0,5 9 7 K4 0,75 0,5 1 x 0,75 3 9 7 K5 0 0 1 0,25 x 1,25 9 6 Sum 89,75 79 K1 -運算次數(shù) K2 - 機械零件的數(shù)量 K3 -夾緊系統(tǒng)的價格 K4 - 細節(jié)的確定和建立方法 K5 - 液壓元件數(shù) 這是最好的解決方案，是根據(jù)標準選擇的概念之一（圖.2 和 3）。但是，這種解決方案由于簡化了概念模型而產生了較大的誤差。 為了消除誤差（概念二），操作數(shù)增加到兩個（為了獲得更穩(wěn)定的基準面和定位面），并用固定支架代替部分液壓支架。 液壓伺服馬達對工件的影響分析及液壓系統(tǒng)工作壓力的選擇 為了確定液壓系統(tǒng)的工作壓力，對夾緊力對工件的影響進行了分析。 圖.5 工件的網(wǎng)格視圖：a）夾緊一、b）夾緊二 分析是在 Autodesk 仿真機械執(zhí)行程序（算法）。液壓系統(tǒng)工作壓力的定義是通過驗證工件中的位移和應力來完成的。采用非線性材料的有限元分析，在實際情況下，材料、力和連接都可能具有非線性行為。 分析參數(shù) 工件的網(wǎng)格尺寸為 1.25 毫米用于夾持 1 號和 2.5 毫米的用于夾緊 2 號-見圖5。上述值分別比最薄的工件壁的尺寸小兩到四倍。對于剩余的組件，一個值自動設置為 100%的大小。 夾緊力的大小在操作 1 號和 2 號時分別被設置為 1300N（施力的每個液壓伺服電機接線插入操作）和 2600N（力是直接應用于伺服電機驅動端）。對模型的結果在力的大小不同，即夾緊力的單端伺服電機產生等于 2600N，而采用雙提示的情況下，力分為每部分 1300N（ACC 做制造商的說明書）。對于 1 號操作，夾具是由兩個相鄰的伺服電機完成的，2 號操作是由一個集中在中央的伺服電機完成的。力作用方向與給定驅動元件的作用方向一致。 圖.6 （a）和（b）的位移與應力在一個單位時間內的關系圖（作業(yè) 1 號） 37 圖.7 （a）和（b）的位移與應力在一個單位時間內的關系圖（作業(yè) 2 號） 定位基準的設定與力與液壓支架直接或間接夾緊有關。力方向與給定驅動元件的動作方向一致。力的值等于 1000N 和對斜楔機構執(zhí)行尖端的液壓支架為 500N，結果由機構的傳動比。 對于表面接觸，進行以下參數(shù)預設：接觸距離為平均 0.03 毫米，接觸相互 作用距離為平均 0.03 毫米，和滲透距離為 0.01 毫米。 仿真結果的位移和應力發(fā)生在工件和負荷–圖 6 和圖 7 作用下的組件上。 夾緊系統(tǒng)設計 夾具系統(tǒng)的三維模型是在 Autodesk 發(fā)明家程序進行部分設計和裝配模塊中創(chuàng)建的。最終的設計已經考慮了從 multicriterial 選擇產生的所有變化，優(yōu)化和夾緊分析。 建立的項目包括：O 型圈；KVT 液壓插頭；液壓馬達；液壓支架；螺釘；非標元件（固定支架、伺服電機伺服電機的凸耳，插入）；根據(jù)數(shù)控機床板的尺寸建立夾緊系統(tǒng)。 加工過程中工件受力的影響分析 在夾緊系統(tǒng)設計正確的情況下，工件在切削力作用下的位移不應超過測量的工件的尺寸形狀精度。如果工件是在 IT5 精度級別，在加工中的裝夾工件位移應包含在低精度等級的限制中。該值與編程加工路徑的誤差假設有關，并考慮影響因素，如外部振動、切削刀片磨損、軋機運轉和校正設置。夾緊系統(tǒng)的設計必須使它限制所有的自由度從工件的夾緊力到抵消產生的切削力，同時保正對工件不會永久變形[ 6,7 ]。 在分析之前，對主要的初始條件進行界定，包括：加工工具–SANDVIK （490-020ha06-08l）圓柱面銑刀；銑板–（690-100531m-e-sl 2040）葉片；加工參數(shù)（切削速度、進給速度、加工層的寬度和深度）。 固定參數(shù)：數(shù)控機床參數(shù)（最大進給速度、最大主軸轉速）、工件參數(shù)（材料、硬度、比電阻、加工比電阻系數(shù)）。 對于分析的目的，采用以下工藝參數(shù)：主軸轉速，7000 轉；進給速度，500 毫米/分鐘；切削速度，439.8 毫米/分鐘= + / - 440 毫米/分鐘；切割寬度 1 毫米；切削深度 0.01 毫米；材料，ASTM A-48 級 60；硬度，300 HB；比電阻、1100 N/mm2；MC 系數(shù)，0.28。 每個刀片的進給量是 6-8： f t f z = (1a) n zc where: n – spindle rotational speed [rpm], ft – minute feed [mm/min], zc – number of mill blades. 圓柱的平均切屑厚度（2a）和面（2b）銑削[9,10]是： hm = 360 sin κr ae f z h = 180 sin κr a e f z (2ab) 2a m 39 π ? e D Dcap arccos 1 π Dcap arccos cap  ae D cap where: κr – tool clearance angle, Dcap – tool diameter[mm], ae – machined layer thickness [mm]. 計算兩種情況下的比電阻： ? m = k h c c1.1 m c (3) 其中：kc1.1 – 比電阻為 1mm2 –電阻率斷面加工層（從表），MC–加工特定 的阻力系數(shù)。 然后，在切削力公式中取代上述參數(shù)： Fc = kc hm (4) 最后計算得圓柱銑削的切削力為 210 N 和面銑削力為 700 N。 較高的值，即 700 N，擴大了安全系數(shù)等于 3 的面銑，用于分析。最后的結果是 2100N，安全系數(shù)的大小取決于使用過程中錯誤發(fā)生的可能性，如：磨加工中的夾具之間的碰撞，加工參數(shù)不正確不正確的定義，在機床空間系統(tǒng)的安裝， 對加工路徑的錯誤編程，程序錯誤，錯誤在機床夾具的安裝。 作業(yè)編號1 和2 的時間曲線產生了三種不同的情況是由于切削力發(fā)生在切削刃與工件表面接觸時間的不同，即：切削力對個別葉片有鋸齒時間行為（三角波） –測試 1；切削力對單個葉片沒有鋸齒時間行為（三角波）–測試 2；切削力對單個葉片的持續(xù)時間較長（梯形信號）–測試 3。 圖.8 在操作 2 中代表切削力應用的方向和位置的三維模型：a）在操作 1 中、b）在操作 2 中。 切削力進行的方式如圖 8 所示的操作 1 和 2。 參考點，基于位移的結果，被加工表面的位置，最大位移發(fā)生在與工件表面接觸的位置伺服電機的提示，以驗證是否產生的切削力不大于夾緊力的目的。 圖.9 總位移與時間的函數(shù)圖像測試 1（操作 1） 根據(jù)上述參考點所做的分析處理的結果用圖表示。9, 10, 11 操作 1 和圖 12 中的第 2 號操作。 圖.10 總位移與時間的函數(shù)圖像測試 2（操作 1） 通過分析表明，夾緊力和工件固定在工件上的力足以滿足預先設定的切削參數(shù)和在此基礎上計算的切削力。 圖.11 總位移與時間的函數(shù)圖像測試 3（操作 1） 總結 一個依靠液壓夾緊系統(tǒng)的設計過程，同時也包含對氣動和電氣系統(tǒng)的設計，這是一個多線程的、復雜的過程，這就需要在加工工程領域的知識，力學，材料力學，以及數(shù)控機床的工程設備的設計。在上述系統(tǒng)需要定義初始規(guī)范，所以我們很好地反映后續(xù)加工工藝設計在機床的加工空間合理的初始條件和工件的位置的選擇和定義，因此，設置的結構、加工、裝夾固定基準，使任何設計過程中的錯誤都是很少的。 圖.12 總位移與時間的函數(shù)圖像測試 3（操作 2） 對系統(tǒng)進行正確的分析是必須的，并且不會造成任何不良的影響，例如機器的損壞。設計中一個有爭議的問題是工件幾何形狀和工件材料的復雜性，因為這種系統(tǒng)最常用于加工鑄件，因為鑄件具有高粗糙度和大的鑄造角。一個夾緊系統(tǒng)的設計過程，如上面所描述的，是很類似于注塑模具的設計過程的。 41 附錄 2 . 43 45 47 49 任務書 論文(設計)題目：柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)設計 工作日期：2017年12月18日 ~ 2018年05月20日 1.選題依據(jù): 本課題是關于實際生產的實用型課題，課題對柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)進行研究與設計，符合本專業(yè)培養(yǎng)目標要求。 2.論文要求(設計參數(shù)): （1）根據(jù)實際要求，確定液壓設計方案。 （2）液壓系統(tǒng)應滿足機床性能要求，盡量采用先進技術。 （3）繪制液壓系統(tǒng)總圖，繪制泵站、控制系統(tǒng)等部件圖及零件圖。 （4）對系統(tǒng)性能進行必要的校核。 （5）探討計算機控制方案。 （6）編寫設計說明書一份。 3.個人工作重點: 在對目前國內外機床設計的調查研究基礎上，確定本機床的液壓系統(tǒng)設計方案，并對液壓系統(tǒng)進行詳細的參數(shù)、結構及控制設計。 4.時間安排及應完成的工作: 第1周：布置題目，進行題目調研，查找相關文獻 第2周：開始撰寫開題報告，進行外文文獻的翻譯 第3周：與指導教師溝通，完成開題報告初稿， 第4周：進行開題答辯。 第5周：在充分調查的基礎上進行課題的方案設計， 第6周：繼續(xù)探討合理的設計方案 第7周：進行課題的整體設計，繪制設計總圖第8周：進行液壓系統(tǒng)設計，繪制液壓系統(tǒng)圖 第9周：進行液壓系統(tǒng)參數(shù)設計，繪制液壓部件及零件圖 第10周：選擇液壓系統(tǒng)元件 第11周：進行液壓系統(tǒng)性評估計算第12周：開始進行設計說明書的撰寫第13周：完成設計說明書的撰寫 第14周：制作答辯文件，準備畢業(yè)答辯 5.應閱讀的基本文獻: [1]雷天覺.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001年：38-55頁 [2]王文斌.機械工程手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001年：199-212頁 [3]許賢良、王傳禮.液壓傳動系統(tǒng)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008年：125-128頁[4]成大先.機械設計手冊單行本-液壓控制[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004年：33-38頁[5]成大先.機械設計手冊單行本-液壓傳動與控制[M].北京：機械設計手冊編委會 ，2007:88-92頁 [6]王守成，段俊勇.液壓元件及選用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007:253-321頁 [7]范存德.液壓技術手冊[M].遼寧：遼寧科學技術出版社，2004年:167-261頁 [8]王積偉、章宏甲、黃宜.液壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004年：65-180頁[9]張利平.液壓控制系統(tǒng)及設計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006年:156-165頁[10]劉延俊.液壓系統(tǒng)使用與維修[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006年：89-96頁 指導教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2017年12月14日 教學指導分委會意見： 同意 簽字：XX 2017年12月15日 學院公章 進度檢查表 第 -4 周 工作進展情況 拿到老師布置的題目以后，開始進行題目的調研，了解題目的設計方向 ，利用圖書館的網(wǎng)站平臺查找大量與題目相關的學術論文，期刊文獻以及外文資料，認真閱讀查找到的文獻資料，為接下幾周的開題報告的撰寫，文獻綜述的編寫以及外文資料的翻譯做充足的準備。 2017年12月20日 指導教師意見 對課題進行了認真的了解，并就課題做了認真的調研，與教師溝通，進行文獻的查閱。 指導教師(簽字)：XX 2017年12月22日 第 -1 周 工作進展情況 整理之前查找好的文獻資料，完成自己的開題報告初稿，并與老師溝通 ，認真修改，修改通過后，認真準備自己的答辯，答辯通過后，準備之后需要用到的資料，準備之后的論文編寫。 2018年01月10日 指導教師意見 完成了開題報告的撰寫，并進行了答辯。對提出的問題進行了修改，對課題有了初步的設計思路。 指導教師(簽字)：XX 2018年01月10日 第 2 周 工作進展情況 在編寫開題報告時已經針對題目進行了調查研究，通過調查的結果進行題目的總體方案設計，設計多套方案，進行比較，通過與老師的探討研究確定合理的方案，為下一步的整體設計做準備。 2018年03月14日 指導教師意見 已經開始考慮設計方案，經過調查研究的基礎上，確定的合理的設計思想及方案，為下一步工作做好準備。 指導教師(簽字)：XX 2018年03月20日 第 4 周 工作進展情況 開始進行總圖的設計，包括銑床的總體裝配圖，液壓系統(tǒng)的設計以及液壓系統(tǒng)總圖的繪制，提前準備之后需要的零件圖的繪制以及個液壓元件參數(shù)的設計，減少之后的工作量。 2018年03月29日 指導教師意見 畢業(yè)設計已進入了具體的結構設計工作，本周溝通了設計方案及具體結構的設計方面的問題，確定液壓系統(tǒng)設計思路。 指導教師(簽字)：XX 2018年04月02日 第 6 周 工作進展情況 本周在繪制好的液壓系統(tǒng)總圖的基礎上進行液壓系統(tǒng)元件的選擇，包括液壓缸，液壓泵以及各類閥的計算與選擇。選擇完成后進行液壓系統(tǒng)的性能評估計算，為之后的說明書的撰寫打下基礎。 2018年04月10日 指導教師意見 檢查了畢業(yè)論文進展情況，該課題在基本確定了設計方案基礎上，進行了液壓驅動的具體設計工作，討論了液壓回路設計的部分問題，研究了下一步工作。 指導教師(簽字)：XX 2018年04月11日 第 8 周 工作進展情況 開始說明書的撰寫，內容包括機床總圖與參數(shù)的填寫，液壓系統(tǒng)部分的計算過程，液壓系統(tǒng)的總圖設計過程，各液壓元件的挑選方法，各液壓回路的設計，液壓系統(tǒng)的性能評估，外文翻譯的重要部分。 2018年04月25日 指導教師意見 本周按進度進行了題目的具體結構設計，與老師溝通了題目的進展情況 ，探討了液壓回路的設計問題及液壓元件的選擇，明確了下一步工作的要點 。 指導教師(簽字)：XX 2018年04月25日 第 11 周 工作進展情況 按規(guī)定的格式要求完成說明書的編寫，與老師探討完成后的說明書與繪制的圖紙，補充完善說明書中不足的地方，不斷修改需要的圖紙，使設計的作品更加完善，準備好答辯需要的所有文件，重新回顧一下自己設計的內容 ，準備答辯。 2018年05月14日 指導教師意見 探討了畢業(yè)設計的說明書初稿，提出了修改意見，審查了設計圖紙，就設計圖中出現(xiàn)的問題探討了修改議案，探討了如何準備答辯。 指導教師(簽字)：XX 2018年05月23日 第周 工作進展情況 年 月 日 指導教師意見 指導教師(簽字)： 年 月 日 過程管理評價表 評價內容 具體要求 總分 評分 工作態(tài)度 態(tài)度認真，刻苦努力，作風嚴謹 3 2 遵守紀律 自覺遵守學校有關規(guī)定，主動聯(lián)系指導教師,接受指導 3 2 開題報告 內容詳實，符合規(guī)范要求 5 4 任務完成 按時、圓滿完成各項工作任務 4 3 過程管理評分合計 11 過程管 理評語 該生對待畢業(yè)設計工作態(tài)度較認真，能夠主動地查找資料，認真探討課題的方案， 該同學工作作風較嚴謹，能認真工作，反復修改設計方案及計算等。該同學學習態(tài)度較好，自學了許多課程外的知識以更好地完成課題。 該生能夠嚴格要求自己，自覺遵守學校的相關規(guī)定，主動與指導老師聯(lián)系，采取各種方式虛心接受指導。 該同學能夠認真撰寫開題報告，經過大量的調研后，確定題目及研究思路，開題報告基本符合規(guī)范要求，內容較詳實。 該生按時完成畢業(yè)設計任務所規(guī)定的內容。 指導教師簽字:XX 日期:2018-05-18 指導教師評價表 評價內容 具體要求 總分 評分 選題質量 符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力 5 3 完成質量 文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確合理,結論明確；論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 7 指導教師評分合計 14 指導教 師評語 該生完成了畢業(yè)設計所規(guī)定的任務，選題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標要求，有一定的研究價值及實踐意義。 該生完成了“柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)設計 ”課題的方案設計，設計方案較為合理。在充分調研的基礎上，該生完成了課題相關內容的設計計算，圖紙繪制工作及說明書撰寫工作，從作品中反映出該生具有一定的綜合運用所學知識解決問題的能力 ，并且有一定的設計計算、工程繪圖、計算應用能力。 該生所完成的畢業(yè)設計基本合乎規(guī)范，說明書概念較為清晰 ，計算較為詳細，圖紙基本合乎要求。 同意該生參加畢業(yè)答辯。 指導教師簽字:XX 日期:2018-05-18 評閱人評價表 評價內容 具體要求 總分 評分 選題質量 符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表 達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力 5 4 完成質量 文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確 合理,結論明確；論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 評閱人評分合計 16 評閱人 評語 《柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)》主要內容為柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)的設計，就所給的具體參數(shù)和總體布置圖進行總體液壓系統(tǒng)的設計。該選題符合培養(yǎng)目標要求，有一定的研究價值和實踐意義，有一定深度，難度適宜，工作量滿足要求。該生有一定的綜合運用知識能力及外語表達能力及計算機應用能力，能獨立檢索文獻。論文文題相符，概念準確，分析、計算、設計正確合理，結論明確；論文結構合理，條理清晰，圖表等符合基本規(guī)范要求。論文達到了本科畢業(yè)生學位論文基本要求，同意提交答辯。 評閱人簽字：蔡軍 評閱人工作單位：機械工程學院日期：2018-05-24 答辯紀錄 學生姓名：XX 專業(yè)班級：XX 畢業(yè)論文(設計)題目： 柴油發(fā)動機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)設計 答辯時間：2018年05月 日 時 分 ~ 時 分 答辯委員會(答 主任委員(組長)： XX 辯小組)成員 委 員(組 員)： XX XX 答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況 問題1：液壓缸中活塞桿的直徑及行程是多少？ 回 答： 液壓缸中活塞桿的直徑是22和18。 問題2：液壓泵選擇什么類型的？ 回 答： 液壓泵選擇是恒壓泵。 問題3：夾緊缸的工作原理及作用？ 回 答： 主要作用是夾緊工作，由液壓油驅動達到需要的力。問題4：控制方式是哪種？ 回 答： 采用傳統(tǒng)的繼電器控制方式。問題5：調速回路采用什么回路？ 回 答： 進油節(jié)液調速回路，主要是小功率下比較穩(wěn)定。 記錄人： 2018年05月24日 答辯委員會評價表 評價內容 具體要求 總分 評分 自述總結 思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理 10 8 答辯過程 能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù) 10 8 選題質量 符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 5 完成質量 文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確 合理,結論明確；論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表 達與外語應用能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力 10 8 答辯委員會評分合計 37 答辯委員會評語 XX同學在畢業(yè)設計工作期間，工作努力，態(tài)度比較認真，能遵守各項紀律，表現(xiàn)一般。 能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設計有關的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。 論文立論正確，理論分析無原則性的錯誤，解決問題方案比較實用，結論正確。 論文使用的概念正確，語句通順，條理比較清楚。 論文中使用的圖表，設計中的圖紙在書寫和制作時，能夠執(zhí)行國家相關標準，基本規(guī)范。 能夠獨立查閱文獻，外語應用能力一般，原始數(shù)據(jù)搜集得當，實驗或計算結論準確可靠。 答辯過程中，能夠簡明地闡述論文的主要內容，回答問題基本正確，但缺乏深入地分析。 答辯成績： 37 答辯委員會主任： XX 2018年05月31日 成績評定 項目分類 成績評定 過程管理評分 11 指導教師評分 14 評閱人評分 16 答辯委員會評分 37 總分 78 成績等級 C 成績等級按“A、B、C、D、F”記載 成績審核人簽章： XX 學院審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1、研究領域 機械制造及自動化——流體傳動與控制 2、論文（設計）工作的理論意義和應用價值 組合機床在當今世界上的裝備制造業(yè)之中已經占有了非常重要的地位，成為機械加工行業(yè)的主要設備的其中之一，受到的關注越來越多，并且使用的范圍越來越廣泛。 柴油發(fā)動機曲柄加工專用銑床是一種專門為柴油發(fā)動機曲柄加工而設計的機床。它的存在可以大大的提高產品的生產效率，節(jié)約生產成本，解放大量的勞動力，對產品的質量也會有一定的保證。 柴油發(fā)動機曲柄專用銑床的驅動系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比具有許多特殊的優(yōu)點，其應用已經涉及20 多個專業(yè)領域的不同場合。液壓傳動系統(tǒng)已廣泛應用于各種機床的設計當中，所以我們此次為本機床進行液壓系統(tǒng)的設計具有較高的可行性和實用價值。 現(xiàn)在，社會生產的主要發(fā)展方向是機械化生產，隨著工業(yè)技術的日益進步， 組合機床中專用銑床液壓系統(tǒng)也有了長足的進步，并且也得到了廣泛的應用。特別是在全國各老工業(yè)基地的改造，大力發(fā)展機械制造業(yè)，也更加突出了這門技術的重要性。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢 組合機床是我國目前社會生產發(fā)展所不可缺少的一環(huán)，所以它的技術在我國發(fā)展較快，整個中國的機械制造業(yè)都有著它的身影。而專用銑床作為組合機床的一種，在我國也得到了良好的發(fā)展。目前我國的銑床產業(yè)的發(fā)展已經得到了很大的進步，擁有不小的成就，但是還是存在很多問題阻礙它的進步，我國在銑床產業(yè)的制造工藝水平上與國外相比還是有著不小的距離，這使得其在核心運行部件的技術水平和運行速度、產品精度保持性以及機床的可靠性上有著不小的缺陷， 與國外差距較大。例如目前我國鉆銑床的整體技術水平是鉆孔精度可以達到± 0.1mm，電主軸最高轉速可以達到 80000r /min，但是一般來說大部分在 50000r /min 左右。鉆孔直徑在 0.3 mm～6.0 mm 之間，系統(tǒng)分辨率在 0.001 mm 左右，加工幅面在 460 mm×610 mm 之間，傳動方式普遍采用了較為先進的滾珠絲杠。但是與全球幾家馳名的廠家所銷售使用的產品相比還是有著不小的距離。 10 目前， 液壓傳動系統(tǒng)分別在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、長壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化和執(zhí)行件柔性化等方面取得了長足的進步。同時 ， 由于與微電子技術密切配合 ， 能在盡可能小的空間體積內傳遞盡可能大的功率并且能夠精確的控制 ，從而更使得液壓傳動系統(tǒng)在各個行業(yè)中發(fā)揮出了巨大的作用。 現(xiàn)在，液壓傳動技術還在繼續(xù)高速發(fā)展，例如工作介質方面正在研究使用水作為工作介質，還有電流變液，磁流變液等工作介質也在研究中。工作效率方面主要是解決泄露問題，提高密封件產品的質量及密封系統(tǒng)的設計和應用方面為主要發(fā)展目標。傳動方面，目前在強電方面采用變頻電機與液壓定量泵結合將是一個可取的方向。控制方面，CANBUS I CANNET 可能將會廣泛應用于下一代液壓系統(tǒng)的控制。此外，還有材料方面以及故障自動檢測方面都是主要的發(fā)展方向。 二、論文（設計）研究的內容 1.重點解決的問題 柴油機曲柄專用銑床液壓系統(tǒng)設計 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路） （1）根據(jù)用戶加工要求，制定切實可行的方案； （2）工作臺進給控制系統(tǒng)液壓系統(tǒng)； （3）進行運動參數(shù)設計； （4）結構設計，要求繪制機床總圖、主軸部件圖、工件臺部件圖及部分零件圖， 總圖紙量為四張以上0號圖； （5）對機床個部分進行校核，完善設計； （6）總結完成的所有工作，并對本設計的應用前景及下一步深入工作進行展望。 3.本論文（設計）預期取得的成果 （1）根據(jù)機床動作需求，確定液壓傳動系統(tǒng)設計方案。 （2）進行參數(shù)設計，液壓系統(tǒng)圖設計。 （3）繪制泵站、集成系統(tǒng)的設計圖，部件圖及零件圖。 （4）對系統(tǒng)性能進行必要的校核。 （5）考慮計算機輔助設計方案。 （6）編寫設計說明書一份。 三、論文（設計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數(shù)）； 技術路線：實習、調研→擬定總體設計方案→運動參數(shù)設計→液壓系統(tǒng)總體設計 →液壓元件的選擇→機床總體設計→繪制液壓系統(tǒng)圖、機床總圖、各部分零件圖→ 計算機控制方案→完成設計說明書 技術參數(shù)： 工作臺進給缸 規(guī)格 Φ50/Φ22mm×400mm（1 個） 最大工作壓力 4MPa 速度 快進 4m/min 工進 500mm/min 快退 4m/min 流量 快進 7.85L/min 工進 0.98L/min 快退 6.33L/min 定位缸 規(guī)格 Φ32/Φ18mm×20mm 夾緊工作力 2~4MPa 速度 夾緊 50mm/min 松開 50mm/min 流量 夾緊 4.82L/min 松開 3.30L/min 容積 夾緊 32mL 松開 22mL 夾緊缸 同定位缸 液壓泵 PVK08EH14 0C2Z 葉片泵帶負載傳感和壓力補償功能 允許最大工作壓力 14MPa 實際使用壓力 4MPa 排量 8.3mL/r 功率 1.5kW 轉速 1400r/min 最大流量 11.62L/min 2.論文（設計）進度計劃 第 1 周：布置題目，進行題目調研，查找相關文獻 第 2 周：開始撰寫開題報告，進行外文文獻的翻譯 第 3 周：與指導教師溝通，完成開題報告初稿， 第 4 周：進行開題答辯。 第 5 周：在充分調查的基礎上進行課題的方案設計， 第 6 周：繼續(xù)探討合理的設計方案 第 7 周：進行課題的整體設計，繪制設計總圖 第 8 周：進行液壓系統(tǒng)設計，繪制液壓系統(tǒng)圖 第 9 周：進行液壓系統(tǒng)參數(shù)設計，繪制液壓部件及零件圖 第 10 周：選擇液壓系統(tǒng)元件 第 11 周：進行液壓系統(tǒng)性評估計算 第 12 周：開始進行設計說明書的撰寫 第 13 周：完成設計說明書的撰寫 第 14 周：制作答辯文件，準備畢業(yè)答辯 四、需要閱讀的參考文獻 [1]胡萬強.臥式雙面銑削組合機床液壓系統(tǒng)設計.機床與液壓,2013,41(8):84-86. [2]狄景微.一種組合機床液壓系統(tǒng)的設計.液壓氣動與密封,2012,32(8):27-29. [3]朱育權.立式回轉工作臺式組合機床液壓系統(tǒng)設計.液壓與氣動,2005(10):51-52. [4]左彩琴.臥式單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)的設計.湖南農機,2012(7):88-89. [5] 王 曉 東 , 劉 安 寧 . 雙 面 銑 組 合 機 床 液 壓 系 統(tǒng) 的 改 進 . 設 備 管 理 與 維修,2011(S1):143-144. [6]查珊珊,陸中平,王幼民.基于 Simulink 組合機床液壓系統(tǒng)設計與仿真.機械工程師,2010(7):53-55. [7]徐振法,吳芳,陳中虎.組合機床液壓系統(tǒng)設計.機械工程師,2009(5):44-45. [8]朱育權,王麗君,田太明.組合機床液壓系統(tǒng)壓力干涉現(xiàn)象分析與設計.機床與液壓,2008,36(4):361-362. [9]陳傳艷.專用銑床液壓傳動系統(tǒng)圖的設計.化學工程與裝備,2014(10):131-133. [10] 陳傳艷. 專用銑床液壓傳動系統(tǒng)的設計探討. 湖北水利水電職業(yè)技術學院學報,2015(3):41-45. [11]付亞中.專用銑床液壓傳動系統(tǒng)的設計方法探究.當代化工研究,2017(3):129-130. [12]朱琪.幾例專用銑床液壓系統(tǒng)的故障處理與分析.液壓與氣動,2002(3):43-44. [13]朱生宏.專用銑床液壓系統(tǒng)設計.科技視界,2013(36):8-9. [14] 陳傳艷. 立式專用銑床液壓系統(tǒng)設計. 長江大學學報自然科學版： 理工（ 上旬）,2014(12):92-95. [15] Dave Smith.HYDRAULIC DIE PRESSURE SYSTEMS[J].American Tool, Die & Stamping News,2008,(4):18-19. [16] Wei Sun,Cheng Yan Fan,Zhi Peng Sun. An Application and Analysis for Regulation of Hydraulic System[J]. 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Applied Mechanics and Materials,2015,4171(791). 附：文獻綜述  文獻綜述 組合機床在當今社會起著舉足輕重的作用，它使我們在生產中可以更方便的生產想要的產品，數(shù)控技術可以節(jié)約大量的生產力，使我們用最少的人力生產出最多的商品。 隨著科學技術的發(fā)展，對機械產品提出了高精度，高復雜性的要求，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。組合機床就是針對這種要求而產生的一種新型自動化機床。它不僅解決了以上問題，還帶來了更多的功能，這使我們在應用時可以更加的得心應手，為我們的生產帶來更多的方便。 通過《立式回轉工作臺式組合機床液壓系統(tǒng)設計》一文我學到了液壓系統(tǒng)所用液壓閥均可采用疊加式閥，它具有體積小、裝配容易簡單、各個元部件件之間可以實現(xiàn)無管連接等優(yōu)點?？梢栽诹髁恳筝^小的液壓系統(tǒng)中使用。系統(tǒng)的各個支路可以通過使用單向節(jié)流閥及節(jié)流閥來控制壓力干涉現(xiàn)象。蓄能器則能夠在系統(tǒng)中預防工作轉臺旋轉過程中突然斷電而導致的工作臺轉臺錯位的問題。 通過《基于 Simulink 組合機床液壓系統(tǒng)設計與仿真》我學到了以前的液壓系統(tǒng)的設計一般是根據(jù)設計者的經驗使用真實的液壓系統(tǒng)元件構建一個真實的液壓系統(tǒng)，然后在這個系統(tǒng)上進行實驗，研究系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響來檢驗液壓系統(tǒng)的設計是不是合理的。但是這種方法過于麻煩耗時，且系統(tǒng)的精度較低。所以我們可以采用 simulink 對設計好的液壓控制系統(tǒng)進行模擬仿真，這樣就不用構建真實的液壓系統(tǒng)便可獲得液壓系統(tǒng)的一系列相關的參數(shù)。 通過《幾例專用銑床液壓系統(tǒng)的故障處理與分析》我學會了幾種具體液壓系統(tǒng)故障時分析原因以及排除故障的方法。例如，出現(xiàn)橫向進給液壓缸進給時低速爬行現(xiàn)象時，可以通過兩種方法解決，一種是將節(jié)流閥換成微量節(jié)流閥，另一種是將節(jié)流閥換成調速閥，以為它的速度比之更加穩(wěn)定，但是具體使用哪一種方法要根據(jù)實際情況進行計算來確定，文中經過計算后，得到了微量節(jié)流閥的最大流量不能滿足實際的液壓缸快速進給速度的結論，所以采用了第二種方法。 通過《臥式單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)的設計》 我知道了液壓系統(tǒng)中實現(xiàn)回轉運動的方法很多，其中有①液壓缸加齒輪齒條；②齒輪缸；③液壓馬達； ④擺動缸等。擺動缸，顧名思義，他只能實現(xiàn)主軸的擺動而不能旋轉。齒輪缸， 一般不推薦使用。液壓缸加齒輪齒條和液壓馬達應用廣泛，是市場上的標準系列產品，方便使用和購買。 《臥式雙面銑削組合機床液壓系統(tǒng)設計》一文在液壓系統(tǒng)設計的計算方面非常完整，尤其是液壓系統(tǒng)的元件選擇部分和液壓系統(tǒng)溫升驗算部分而我在進行自己的液壓系統(tǒng)的設計時計算部分的步驟以及整體的過程可以對比這篇文獻來進行，而其使用的公式以及計算方法對我自己的設計也很有幫助。 《一種組合機床液壓系統(tǒng)的設計》一文中主要進行了加工零件的工藝分析， 從而確定了液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)。然后根據(jù)已經確定的液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)過程來繪制液壓系統(tǒng)的原理圖。由于我所設計的銑床液壓系統(tǒng)是柴油發(fā)動機曲柄專用銑床的液壓系統(tǒng)，所以也需要進行加工零件的工藝分析，而此方面可以參照此文進行，對我的幫助很大。 《專用銑床液壓傳動系統(tǒng)的設計方法探究》中根據(jù)具體的實際要求列舉了一種專用銑床液壓傳動系統(tǒng)的設計方法，首先進行工況分析，其次進行液壓缸參數(shù)確定，然后進行元件的選擇，最后進行性能驗算。而元件選擇部分是主要內容， 因為這一部分需要有依據(jù)的選擇大量的液壓元件，所以此部分需要進行大量的計算分析，最后確定所選擇的液壓元件。 《專用銑床液壓傳動系統(tǒng)的設計研究》主要是根據(jù)現(xiàn)有的舊專用銑床的工作要求提出的設計要求進行設計，對比實物進行工況分析，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，選擇液壓元件，并驗算液壓系統(tǒng)性能。對于提高自己的分析能力很有幫助。 《專用銑床液壓傳動系統(tǒng)圖的設計》組要介紹了液壓系統(tǒng)的原理圖的繪制方法，在進行液壓系統(tǒng)的工況分析時畫出液壓缸的負載圖和速度圖，然后根據(jù)這兩個圖確定液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值，再根據(jù)之前的元件選擇部分所選擇的液壓元件將其組合在一起，畫出液壓系統(tǒng)的原理圖。 組合機床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機床,是組成自動化生產線不可或缺的機床類型。通過此次的設計我對組合機床有了更為清晰的認識，液壓系統(tǒng)在我們的日常生活中有著非常多的應用，而組合機床液壓系統(tǒng)更是應用比較廣泛的一個。而我在進行文獻的查閱時也找到了非常多的關于這方面的文獻資料，這無疑是對我的設計提供非常大的幫助，同時也為我之后的設計打下了一個堅實的基礎，使我之后的設計可以順利的進行。