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廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目： 臥式鏜床液壓系統(tǒng)設(shè)計 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 學(xué) 號： 2010030743217 指導(dǎo)教師： 董偉 2013 年 10 月 12 日 - 5 - 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 系別 機電工程系 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 本機制102 姓名 學(xué)號 2010030743217 聯(lián)系方式 13424112030 題目 臥式鏜床液壓系統(tǒng)的設(shè)計 一、選題背景 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，機械制造業(yè)的壯大，在國民經(jīng)濟中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進，使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類機加工藝裝備也有了許多新的變化，尤其是孔加工，其在今天的液壓系統(tǒng)的地位越來越重要。 近幾年，液壓傳動由于應(yīng)用了計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、新材料等后取得了新發(fā)展，使液壓系統(tǒng)和元件正向高壓、高速、高精度、高效率的方向發(fā)展，在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上取得新的成就。液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向是：創(chuàng)制新型技能、微型元件、高度的組合化、集成化和模塊化和微電子結(jié)合，走向智能化。 總之，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用是很大的，它常常用來衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。與世界主要的工業(yè)國家相比，我國的液壓工業(yè)還有相當差距，標準化、優(yōu)質(zhì)化的工作有待于繼續(xù)做好，智能化的工作剛剛起步，為此必須急起直追，才能迎頭趕上。 二、課題設(shè)計 2.1課題的內(nèi)容 主要課題內(nèi)容是臥式鏜床的液壓系統(tǒng)設(shè)計。鏜床液壓系統(tǒng)的動作和性能要求主要有：運動方式、行程、速度范圍、負載條件、運動的平穩(wěn)性、精度、工作循環(huán)和動作周期、同步等。除了滿足主機在動作和性能方面規(guī)定的要求外，還必須符合體積小、質(zhì)量輕、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用和維修方便等一些公認的普遍設(shè)計原則。 2.2課題的目的 液壓是機械類專業(yè)學(xué)生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，課題內(nèi)容的理論性和實踐性都很強。通過液壓設(shè)計，使其增加感性認識，進一步鞏固加深和掌握液壓傳動的知識，深入了解液壓元件、回路和系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點；對于計算、制圖、運用設(shè)計資料以及經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等發(fā)面的基本技能進行一次訓(xùn)練，以提高技能的水平。 2.3課題的意義 液壓技術(shù)作為實現(xiàn)現(xiàn)代傳動與控制的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一，已成為工業(yè)機械、工程建設(shè)機械及國際尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)基礎(chǔ)。它們是自動化、高精度、高效率、高速度、小型化、輕量化方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。世界工業(yè)發(fā)達國家都將液壓工業(yè)列為競爭發(fā)展行業(yè)，其發(fā)展速度遠高于機械工業(yè)的發(fā)展速度。液壓元件及其控制已發(fā)展成為綜合的液壓工程技術(shù)。利用液壓技術(shù)可在較寬范圍內(nèi)進行無極調(diào)速，具有良好的換向機轉(zhuǎn)接功能，易于實現(xiàn)工作循環(huán)等優(yōu)點，完成工件及刀具的夾緊控制進給速度和驅(qū)動主軸作業(yè)。盡管現(xiàn)代數(shù)控機床、加工中心等先進制造設(shè)備中采用機電伺服系統(tǒng)，但采用液壓傳動與控制仍然是現(xiàn)代金屬切削機床自動化的重要途徑。 三、課題研究現(xiàn)狀 3.1國外研究現(xiàn)狀 液壓技術(shù)自18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，已有300多年的歷史了，但其真正的發(fā)展只在第二次世界大戰(zhàn)后60多年的時間內(nèi)，戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速向民用工業(yè)轉(zhuǎn)移，在機床、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等行業(yè)中逐步推廣。20世紀60年代以來，隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了河大的發(fā)展，并滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域中去。當前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效、低噪音、高可靠性、搞度集成化的法相發(fā)展。同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計，計算機輔助測試、計算機直接控制、計算機實時控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)、計算機仿真和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、可靠性技術(shù)，以及污染控制技術(shù)等方面也是當前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。 3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國液壓工業(yè)的真正發(fā)展是在六十年代開始起步的，而液壓控制技術(shù)的發(fā)展則更晚一些，目前，液壓控制技術(shù)已成為一種極為廣泛的基礎(chǔ)技術(shù)，盡管我國國民經(jīng)濟各領(lǐng)域也獲得了極為廣泛的應(yīng)用，單液壓及控制技術(shù)長期落后于國外的現(xiàn)狀還是嚴重制約了我國主體水平的提高和工業(yè)自動化的實現(xiàn)。因而迅速提高我國液壓技術(shù)和控制技術(shù)的數(shù)字化，具有極為重要的經(jīng)濟意義和現(xiàn)實意義。近年來，我國液壓氣動密封行業(yè)堅持技術(shù)進步，加快新產(chǎn)品開發(fā)，涌現(xiàn)出一批各具特色的高新技術(shù)產(chǎn)品。如北京機床所的直動式電液伺服閥、杭州精工液壓機電公司的低噪聲比例溢流閥、寧波華業(yè)公司的電液比例流量閥，均為機電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。為應(yīng)對我國加入WTO后的新形勢，我國液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品市場競爭力，一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品成功地位國家重點工程和重點主機配套，取得較好的經(jīng)濟效應(yīng)和社會效應(yīng)。 四、課題設(shè)計方案 4.1設(shè)計方案選型與分析 (1)以速度變換為主的液壓系統(tǒng) 1）能實現(xiàn)工作部件的自動工作循環(huán)，生產(chǎn)率高； 2）快進與工進時，其速度與負載相差較大； 3）要求進給速度平穩(wěn)、剛性好，有較大的調(diào)速范圍； 4）進給行程終點的重復(fù)位置精度高，有嚴格的順序動作。 （2）以換向精度為主的液壓系統(tǒng) 1）要求運動平穩(wěn)姓高，有較低的穩(wěn)定速度； 2）啟動與制動迅速平穩(wěn)、無沖擊，有較高的換向頻率（最高可達150次/min）； 3)換向精度高，換向前停留時間可調(diào)。 （3）以壓力變換為主的液壓系統(tǒng) 1）系統(tǒng)壓力要經(jīng)常變換調(diào)節(jié)，且能產(chǎn)生很大的推力； 2）空程時速度大，加壓時推力大，功率利用合理； 3）系統(tǒng)多采用高低壓泵組合或恒功率變量泵供油，以滿足空程與壓制時，其速度與壓力的變化。 （4）多個執(zhí)行元件配合工作的液壓系統(tǒng) 1）在各執(zhí)行元件動作頻繁換接，壓力急劇變化下，系統(tǒng)足夠可靠，避免誤動作； 2）能實現(xiàn)嚴格的順序動作，完成工作部件規(guī)定的工作循環(huán)； 3）滿足各執(zhí)行元件對速度，壓力及換向精度的要求。 4.2方案的確定 臥式鏜床的主要部件是動力滑臺。動力滑臺其中的液壓滑臺是利用液壓缸將泵站所提供的液壓能轉(zhuǎn)變成滑臺運動所需的機械能。它的液壓系統(tǒng)的特點是驅(qū)動功率一般屬于中小功率，速度變化范圍大，附在變化也大。為了保證加工元件的表面質(zhì)量，要求液壓系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性要好，所以選擇以速度變換為主的液壓系統(tǒng)作為臥式鏜床的液壓系統(tǒng)。 4.3方案的特點及創(chuàng)新 1)液壓傳動裝置運動平穩(wěn)，反應(yīng)快，慣性小，能高速啟動，制動和換向； 2）在同等功率情況下液壓傳動裝置體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。 3）操作簡單方便，易于實現(xiàn)自動化 4）易于實現(xiàn)過載保護 5）液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化，便于設(shè)計、制造和使用。 五、預(yù)期結(jié)果 采用該方案設(shè)計的液壓系統(tǒng)，主要的性能就是速度平穩(wěn)，進給速度穩(wěn)定，功率利用合理，效率高，發(fā)熱少。不僅滿足鏜床的運動方式、行程、速度范圍、負載條件、運動的平穩(wěn)性、精度、工作循環(huán)和動作周期、同步等，還符合質(zhì)量輕、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠?；具_到任務(wù)書的要求。 六、設(shè)計主要步驟 根據(jù)臥式鏜床功能要求設(shè)計液壓系統(tǒng) 1）明確臥式鏜床對液壓系統(tǒng)的要求，進行工況分析； 2）擬定液壓系統(tǒng)原理圖； 3）液壓元件的計算和選擇； 4）液壓系統(tǒng)性能驗算； 七、進度計劃 序號 任務(wù)名稱 開始時間 結(jié)束時間 1 選題 第7學(xué)期5周 第7學(xué)期5周 2 查閱中、外文獻資料，外文資料翻譯，確定系統(tǒng)設(shè)計方案 第7學(xué)期6周 第7學(xué)期8周 3 開題 第7學(xué)期8周 第7學(xué)期13周 4 進行畢業(yè)設(shè)計 第7學(xué)期13周 第7學(xué)期19周 5 中期檢查 第7學(xué)期19周 第8學(xué)期3周 6 上交畢業(yè)設(shè)計正稿打印版及電子材料，畢業(yè)設(shè)計及設(shè)計說明書光盤，完成畢業(yè)答辯ppt 第8學(xué)期6周 第8學(xué)期11周 7 畢業(yè)答辯 第8學(xué)期12周 第8學(xué)期13周 八、參考文獻 [1] 葉偉昌主編，《機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社 2008.2 [2] 左健民主編，《液壓與氣壓傳動》第4版， 機械工業(yè)出版社 2011.1 [3] 張利平主編，《液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計手冊》， 機械工業(yè)出版社 2008.5 [4] 周世昌主編，《液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集》， 機械工業(yè)出版社 2004.2 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室審核意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 備注：本開題報告須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（論文）檔案袋存檔。