1. 研究目的与意义
由于历史原因,我国近代工业起步晚,发展缓慢,长期落后于世界平均水平。直至目前,我国的工业实力有了长足的进步,然而相较世界顶尖工业大国依然有很大的差距。在如今这个工业飞速发展,经济全球化的时代,我国不能仅仅满足于现状。相反,我们必须要有危机感,不能总是靠着低效率,高污染的现状去追求所谓的效益。基于此,我国必须紧跟时代的要求,大力发展数控,使人力资源得到进一步优化配置,同时大幅提高生产效率,直追世界工业强国。数控技术的应用可以说相当广泛,然而我国当前面临的问题是技术的不成熟,以至于大幅参考国外设计。其中液压系统在数控系统中的设计应用就是一项需要突破的技术难关。
液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言,液压传动具有输出力大,重量轻,惯性小,调速方便以及易于控制等优点,因而广泛应用于工程机械、塑料加工机械、船舶、航空及机床等多种领域,其中应用在数控机床上的液压系统一般采用中低压系统,液压泵站所承担的执行元件动作所需力及流量变化较小,主要负载是提供加工零件的夹紧力、顶紧力以及所装有切削用刀具的液压刀架刀盘换位、锁紧等。
2. 课题关键问题和重难点
首先,必须分析课题,重点是清楚本次课程的主要内容是关于液压刀架及相关液压系统的设计,查阅文献并大致理解数控车床控制液压刀架液压系统的工作原理,以便于拆解零部件来分析整个系统。其次由表及里,通过液压系统的压力,流量,油箱容量等来确定所采用的液压泵的类型及与其相匹配功率的电机,能确保系统有稳定必要的输入来源。再者就到了此次课题的难点,液压系统执行元件功能分析及设计,主要包括液压刀架的刀盘换位、锁紧、卡盘油缸及尾座套筒,并根据它们的工作特性选择合适的控制阀组,如方向控制阀、压力控制阀等。另外,在整个设计的过程中,必然会使用到各种零件,主要有液压油箱、分油板、油箱盖板、进出油箱接口、安装螺钉、各类密封装置、安装支架、支座、电机垫板等,这些零件应当在设计的过程中根据执行元件和液压系统的需要同步选型和单独设计。
本课题的难点在于怎样根据负载要求选择泵类型及与其匹配功率的三相异步电动机,以及怎样在分油板上布置各类阀体使其能够满足执行元件的最佳控制要求。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着高精加工技术的不断发展,高质量、高效率的加工方式已成为现代加工业的要求和追求目标。而现在的很多加工企业都面临着新、老加工设备的更替和对老设备的有效利用的问题。所以,对老加工设备的改进,尤其是对加工设备的数控改造以成为现代加工需要,并得以广泛的推广运用。这样既能充分利用闲置的加工设备,又能很好的节约成本。用普通的加工机床来改造的数控加工机床以其高效率、高质量、低劳动强度的加工方式很快成为了现代机械加工的主要力量和方式。但即使如此,仍有很多因素制约着改造数控机床加工效率的提高。如机床刀架仍无法实现自动化的加工就是其中之一。
机床上的刀架是安放刀具的重要部件,许多刀架还直接参与切削工作,如卧式车床上的四方刀架,转塔车床的转塔刀架,回轮式转塔车床的回轮刀架等。这些刀架既安放刀具,而且还直接参与切削,承受极大的切削力作用,所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。随着自动化技术的发展,机床的刀架也有了许多变化,特别是数控车床上采用电(液)换位的自动刀架。加工中心则进一步采用了刀库和换刀机械手,定现了大容量存储刀具和自动交换刀具的功能,这种刀库安放刀具的数量从几十把到上百把,自动交换刀具的时间从十几秒减少到几秒甚至零点几秒。这种刀库和换刀机械手组成的自动换刀装置,就成为加工中心的主要特征。(来源于数控车床刀架及其液压系统设计)
如今,在制造机床及加工机械领域之中,所处领先地位技术即为复合加工技术。也就是通过一台设备同时完成铣、车、铰孔、攻丝等各种加工所需。这种技术的优点就是降低了加工时间及辅助时间,并且提升了生产率。液压刀架在工作之时,油进入到液压缸的后腔,压力油就在活塞的后端面上作用,将活塞朝着左边运动,活塞就推动转塔开始运动,动齿盘和静齿盘之间脱开,通过同步齿形带液压电机就会带动花键轴开始转动,带动转塔开始转位,一旦转塔到位之后电机就会自动停止转动实现机械自锁,有效提防转塔越位。只要液压电机停止运行之后,液压缸的前腔就会来油,压力油就将力落到活塞前端面上,实现转塔锁紧。当然花键在转动之时,活塞是不会随着发生转动,滑动轴承实现了二者间的配合。(来源于多工位液压数控转塔刀架)
4. 研究方案
本课题研究的主要目的是设计出数控车床控制液压刀架的液压系统,使其满足机床高度自动化的要求,以使其达到预想的目的。为了完成本课题的设计,在设计之前的准备工作必须做好,首先是搜集和分析资料,主要包括国内外数控机床的发展现状,液压技术和液压传动系统的基本资料,其他类型机床中控制液压刀架液压系统设计的图纸和资料等。其次是提出设计方案,研究方案可行性,初步确定液压系统的总体布局,包括配置形式、液压系统的布置及选择液压动力源及相应的配套元件等。最后主要是研究液压刀架的工作原理,并对市场发展做分析。
本课题研究所要达到的预期效果是在数控车床加工过程中,当需要使用控制液压刀架时,使用本课题所设计的液压系统可以提高加工过程的机械自动化程度,提高生产效率,降低工人的劳动强度,降低企业成本。
在这次毕业设计中复习和巩固自己的专业知识,加强对绘图软件的熟练程度,提高自己的专业设计技能。在设计前先熟悉总体的功能和每一部分的功能,善于观察和发现不足之处,找出可以改善解决不足的具体方案,设计过程中可参考一些国内外的文献资料,优化其结构设计,并进行相关的匹配计算,来完成对数控车床控制液压刀架的液压系统课题的设计。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第一周完成英文翻译,提交英文翻译给施琴慧老师批阅。英文翻译经老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传只毕业设计管理系统。封面用标准模版。
第二周查阅文献资料,撰写开题报告,同时熟悉课题要求。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。