《2022年毕业设计方案参考格式系yxc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年毕业设计方案参考格式系yxc.docx（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、毕 业 论 文课题名称数控机床液压系统分析及保护系/专 业机械工程系 /机电一体化班级机电学号0同学姓名指 导 教 师 ：2021 年 5 月 25 日数控机床液压系统分析及保护小三宋重 0.5/0.5机电 五宋，行间距 20， 0.5/0.528 / 27摘要 小三宋重 0.5/0.5在现代的工业生产过程中，数控车床得到了大量的运用，而我国也在这个领域得到了长足的进展；数控车床主要包括电气系统、液压系统以及机械部分；因此对数控车床的保护也是生产过程中的重要组成部分；小四宋，行间距20，0/0液压系统的保护，由定期保护与日常保护组成；为了在保护的过程尽量的解决问题，对液压系统应有充分的明白，而
2、本课题就是主要介绍了典型的液压系统以及修理保护的主要方向以及方法，应此本课题的讨论具有重要的现实意义；关键词 小四宋重，行间距20， 0.5/0.5： 数控机床；液压系统；保护 小四宋，行间距 20Abstract小三 new time roman 重，行间距 20， 0.5/0.5In the modern industrial production process, the numerical control lathe obtained the massive utilization, but our country also obtained the considerable deve
3、lopment in this domain. The numerical control lathe mainly includes the electrical system, the hydraulic system as well as the machine part.Therefore to the numerical control lathe maintenance also is in the production process important constituent.小四 new time roman，行间距 20， 0.5/0.5全部英文均为 newtime rom
4、an，物流量为斜体，公式用公式编辑器The hydraulic system maintenance, is composed by the maintenance routine and the routine maintenance.In order to as far as possible solves the problem in the maintenance process, should have the sufficient understanding to the hydraulic system, but this topic was mainly introduced
5、the model hydraulic system as well as the service maintenance main direction as well as the means, should this topic research have the vital practical significance.Key words: Numerical control engine bed；Hydraulic system；Maintenance目录 小三宋重 0.5/0.5第 1 章概述 小四宋，行间距20，0/0.41.1 数控技术的进展趋势41.2 对我国数控技术及其产业进
6、展的基本估量61.3 对我国数控技术和产业化进展的战略摸索8第 2 章常见数控机床的类型、原理及结构92.1 按数控机床的加工功能92.2 按所用进给伺服系统的类型分类102.3 按所用数控装置类型分类11第 3 章 数 控 机 床 工 作 过 程 分 析、 主 要 元 件 介 绍以 及 主 要 液 压 系统 原理123.1 液压传动系统的组成123.2.液压基本回路12第 4 章、液压系统常见故障及处理方法.174.1 液压系统故障诊断的一般原就174.2 一些常见故障的检测18第 5 章、正确使用和保护液压系统245.1 正确挑选使用液压油、确保液压油和液压系统的清洁245.2 防止油温过
7、局255.3 防止液压系统进入空气255.4 正确执行操作规程、防止操作粗暴和随便操作作业265.5 加强液压系统的日常保护和保养26第 6 章总结27参考文献28致谢30附录第 1 章概述 小三宋重 0.5/0.51.1 数控技术的进展趋势 四宋重 0.5/0.5）数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断进展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业IT 、汽车、轻工、医疗等）的进展起着越来越重要的作用，由于这些行业所需装备的数字化已是现代进展的大趋势；从目前世界上数控技术及其装备进展的趋势来看，其主要讨论热点有以下几个方面；1.1
8、.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势小四三宋重 0.5/0.5）1.1.1.1 五宋重 0.5/0.5）正文，行间距 20，五宋 0/0）效率、质量是先进制造技术的主体；高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争才能；为此日本先端技术讨论会将其列为5 大现代制造技术之一，国际生产工程学会在牢靠性方面，国外数控装置的 MTBF 值已达 6 000h 以上，伺服系统的MTBF 值达到 30000h 以上，表现出特别高的牢靠性；为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的进展，应用领域进一步扩大；1.1.2 5 轴联动加工和复合
9、加工机床快速进展采纳 5 轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具正确几何外形进行切削，不仅光滑度高，而且效率也大幅度提高；一般认为，1 台 5 轴联动机床的效率可以等于2 台 3 轴联动机床，特殊是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5 轴联动加工可比3 轴联动加工发挥更高的效益；但过去因5 轴联动数控系统、主机结构复杂等缘由，其价格要比3 轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5 轴联动机床的进展；当前由于电主轴的出现，使得实现5 轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小；因此促进了复合主轴头类型 5 轴联动机床和复
10、合加工机床 、欧共体的OSACAOpenSystem Architecturefor ControlwithinAutomationSystems、日本的 OSECOpen System Environment for Controller，中国的 ONCOpen Numerical Control System等；数控系统开放化已经成为数控系统的将来之路；所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面对机床厂家和最终用户，通过转变、增加或剪裁结构对象数控功能），形成系列化，并可便利地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到掌握系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具
11、有鲜明个性的名牌产品；目前开放式数控系统的体系结构规 范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前讨论的核心；网络化数控装备是近两年国际闻名机床博览会的一个新亮点；数控装备的网络化将极大地满意生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如灵敏制造、虚拟企业、全球制造的基础单元；国内外一些闻名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了 相 关 的 新 概 念 和 样 机 ， 如 在 EMO2001 展 中 ， 日 本 山 崎 马 扎 克 公 司 展 出 的CyberProduction Center；日本大隈 Okuma ）机床公司展出
12、 IT plaza ；德国西门子 Siemens公司展出的 Open Manufacturing Environment的讨论和制定，世界3 个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学方案和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临；我国在2000 年也开头进行中国的ONC 数控系统的规范框架的讨论和制定；1.1.4.2 关于数控标准数控标准是制造业信息化进展的一种趋势；数控技术产生后的50 年间的信息交换都是基于ISO6983 标准，即采纳G， M 代码描述如何 how ）加工，其本质特点是面对加工过程，明显，他已越来越不能满意现代数控技术高速进展的需要；为此，国际上正在讨论和制定一
13、种新的CNC 系统标准 ISO14649 ，其目的是供应一种不依靠于详细系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个 制 造 过 程 ， 乃 至 各 个 工 业 领 域 产 品 信 息 的 标 准 化 ；STEP-NC 的显现可能是数控技术领域的一次革命，对于数控技术的进展乃至整个制造业，将产生深远的影响；第一，STEP-NC 提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，NC 加工程序都集中在单个运算机上；而在新标准下，NC 程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化进展的方向；其次，STEP-NC 数控系统仍可大大削减加工图纸约 75）、加工程序编制时间约3
14、5）和加工时间 ；参与这项方案的有来自欧洲和日本的20 个 CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构；美国的STEP Tools 公司是全球范畴内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型Super Model ，其目标是用统一的规范描述全部加工过程；目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS 、FIDIA以及欧洲 OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证；1.2 对我国数控技术及其产业进展的基本估量我国数控技术起步于1958 年，近 50 年的进展历程大致可分为3 个阶段：第一阶段从1958 年到1979 年，即封闭式进展阶段；在此阶
15、段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的进展较为缓慢；其次阶段是在国家的 六五 、 七五 期间以及 八五 的前期，即引进技术，消化吸取，初步建立起国产化体系阶段；在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的讨论、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步；第三阶段是在国家的八五 的后期和 九五 期间，即实施产业化的讨论，进入市场 竞争阶段；在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步；在九五 末期，国产数控机 床 的 国 内 市 场 占 有 率 达50 ， 配 国 产 数 控 系 统 奠定了数控技术进展的基础，基本把握了现代数控技
16、术我国现在已基本把握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其 中 大 部 分 技 术 已 具 备 进 行 商 品 化 开 发 的 基 础 ， 部 分 技 术 已 商 品 化 、 产 业 化 ；2. 初步形成了数控产业基地在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产才能的数控系统生产厂；兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等如干数控主机生产厂；这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地；3. 建立了一支数控讨论、开发、治理人才的基本队伍虽然在数控技术的讨论开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们
17、也要清醒地熟悉到，我国高端数控技术的讨论开发，特殊是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求仍有较大的差距；虽然从纵向看我国的进展速度很快，但横向比. 技 术 水 平 上 ， 与 国 外 先 进 水 平 大 约 落 后 10 15 年 ， 在 高 精 尖 技 术 方 面 就 更 大 ；2. 产业化水平上，市场占有率低，品种掩盖率小，仍没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套才能较低；外观质量相对差；牢靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足；3. 可连续进展的才能上，对竞争前数控技术的讨论开发、工程化才能较弱；数控技术应用领域拓 展 力 度 不 强 ；
18、 相 关 标 准 规 范 的 研 究 、 制 定 滞 后 ；分 析 存 在 上 述 差 距 的 主 要 原 因 有 以 下 几 个 方 面 ；1. 熟悉方面；对国产数控产业进程艰难性、复杂性和长期性的特点熟悉不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估量不足；对我国数控技术应用水平及才能分析不够；2. 体系方面；从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系；3. 机制方面；不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困
19、难；4. 技术方面；企业在技术方面自主创新才能不强，核心技术的工程化才能不强；机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够；1.3 对我国数控技术和产业化进展的战略摸索1.3.1 战略考虑我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要把握先进制造核心技术，否就在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步空芯 ；我们以资源、环 境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际 加工中心 和 组装中心 ，而非 掌 握 核 心 技 术的 制 造 中 心 的 位置 ， 这 样 将 会 严 重影 响 我 国 现 代 制 造 业 的 发 展进 程 ；我们应站在国家安全战
20、略的高度来重视数控技术和产业问题，第一从社会安全看，由于制造业是我国就业人口最多的行业，制造业进展不仅可提高人民的生活水平，而且仍可缓解我国就业的压力，保证社会的稳固；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，东芝大事 和 考克斯报告 就是最好的例证；1.3.2 进展策略从我国基本国情的角度动身，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争才能和产业化水平为目标，用系统的方法，挑选能够主导21 世纪初期我国制造装备业进展升级的关键技术以及支持产业化进展的支撑技术、配套技术作为讨论开发的内容，实现制造装备业的跨跃式进展；
21、强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的进展；重点解决数控系统和相关功能部件数控机床掌握特点：在加工平面内，从一个位置快速移动到下一个位置，并有高的定位精度；移动时不加工，到位后，第三轴进行加工；用于加工孔系数控机床掌握特点：掌握刀具或工作台，以适当的速度，沿平行坐标轴的方向直线移动和加工；速度在肯定范畴可调；用于加工台阶轴，铣削平面，这类机床有：简易数控车床、直线掌握的数控铣床；仍有数控组合机床；2.1.3 轮廓掌握 contouring control 数控机床掌握特点：连续、按肯
22、定联系、和谐掌握.平面轮廓加工的数控机床掌握两个坐标轴联动，使刀具相对工件在某一坐标平面做平面曲线运动，从而加工由平面曲线组成的轮廓的零件；常用于车削回转曲面、铣削平面曲线轮廓零件.空间轮廓加工的数控机床加工空间轮廓，依据空间曲面外形、所用刀具、加工精度和粗糙度要求等的不同，使用不同的加工方法：两轴半联动、三轴联动、四轴联动、五轴联动；两轴半联动加工对任何曲面，以平行于某坐标平面的平面连续剖分，得到一系列平面曲线；加工曲面时，采纳球头铣刀，刀具中心在剖分坐标平面X 、Y 、Z 中的任意两轴）内作平面曲线的插补运动，第三轴作周期进给；就可加工出该曲面；称行切法；三坐标联动加工三坐标联动，刀具作空
23、间曲线插补运动；可加工空间曲线轮廓回珠器滚道）；仍可加工曲面轮廓；加工曲 面时，也采纳行切法；与两轴半不同的是，刀具作空间曲线插补运动，从而，使刀具在工件上切出的轨迹是平面曲线，切痕规章，简洁得到低的表面粗糙度；四坐标联动加工从理论上， 有三轴联动，使用球头铣刀，可加工任意空间轮廓；但从加工效率和加工表面粗糙度考虑，对很多曲面，采纳三坐标联动加工是不合适的，需要采纳更多的坐标联动来加工；飞机大梁是一个直纹扭曲面；如采纳圆柱铣刀周边切削方式，因是直纹，在加工中，使刀具与加工型面始终保持贴合，不仅加工表面光滑，而且效率高；为了实现这种加工方式，不仅要X 、Y 、Z 三坐标联动掌握刀具刀位点在空间的
24、位置，而且要同时掌握刀具绕刀位点的摆角，使刀具始终贴合工件，且仍要补偿因摆角所引起的刀位点的转变；这就是四坐标联动加工；五坐标联动加工 对大型曲面轮廓，零件尺寸和曲率半径比较大，可用端面铣刀进行加工，以提高生产率和减少加工残留量；加工时，使铣刀端面与切削点的切平面重合凸面）或与切平面成某一夹角数控机床 开环数控机床采纳开环进给伺服系统；典型的开环伺服系统是有功率步进电机和驱动电源组成的伺服系统；掌握原理：数控装置依据所要求的进给速度和进给位移，输出肯定频率和数量的进给指令脉冲，经驱动电路放大后，每个进给脉冲驱动功率步进电机旋转一个步距角，在经减速齿轮、丝杠螺母副，驱动工作台移动一个当量直线位移
25、 数控机床 闭环伺服系统按闭环原理工作；由安装在进给执行部件上的位移检测装置直接检测的实际位移，经反馈回路反馈给数控装置，数控装置将位移指令与实 际位移进行比较，依据其差值与指令进给速度的要求，按肯定的规律进行转换后，得到进给伺 服系统的速度指令；同时，测速元件测量伺服电机的转速，作为速度反馈信号，它与速度指令 信号相比较后，其速度误差，对伺服电机的速度进行调剂校正；从而掌握工作台精确的按指令 位移和速度运动；位置反馈回路、速度反馈回路与主控回路构成两个封闭环，所以称闭环掌握；由位置掌握和速度掌握构成的双闭环掌握，可以获得比开环进给系统精度更高、速度更快、驱动功率更大的特性指标；2.2.3 半
26、闭环 semi-closed loop数 控机床 如将位置检测装置安装在伺服电机或传动丝杠的端部，间接测量执行部件的实际位移，按闭环原理掌握；就构成半闭环掌握；由于掌握环路不包含实际需要被掌握的执行部件，所以，是半闭环；由于不是直接检测实际位移进行掌握，所以，精度低于闭环掌握，但仍比开环的精度高；而且，掌握系统的稳固性比闭环系统简洁获得；现在，大多数数控机床都采纳半闭环进给伺服系统；2.3 按所用数控装置类型分类 2.3.1 硬线数控 NC 机床 使用硬线数控系统；它的输入处理、插补运算和掌握功能，都是由专用的固定组合规律电路来实现；不同功能的数控机床，组合规律电路也不同；因而转变或增减掌握和
27、运算功能时，需要转变硬件电路；故通用性 、 灵 活 性 差 ， 制 造 周 期 长 ， 成 本 高 ；2.3.1 运算机数控 CNC 机床 使用运算机数控装置 软线数控装置）；硬件电路由小型或微型运算机、加上通用或专用的大规模集成电路组成；输入处理、插补运算等主要数控功能几乎全部由系统软件来实现；不同功能的机床只是系统软件不同；修改或增减功能，不需变动硬件电路，只需转变系统软件；因此，具有较高的敏捷性，而且，由于硬件基本上通用，有利于大量生产提高质量和牢靠性，缩短制造周期和降低成本第3章数控机床工作过程分析、主要元件介绍以及主要液压系统原理3.1 液压传动系统的组成液压传动的基本原理是在密闭的
28、容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的；其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似；液压系统主要由：动力元件油泵）、执行元件 油缸或液压马达）、掌握元件. 动力元件 . 执行元件 . 掌握元件包括压力阀、流量阀和方向阀等；它们的作用是依据需要无级调剂液动机的速度 ， 并 对 液 压 系 统 中 工 作 液 体 的 压 力 、 流 量 和 流 向 进 行 调 节 控 制 ；4. 帮助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等，它们同样十分重要；5. 工作介质工作介质是指各类液压传动中
29、的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换；3.2. 液压基本回路所谓液压基本回路就是由有关的液压元件组成用来完成某种特定功能的典型回路；一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常都由一些基本回路组成，所以把握一些基本回路的组成、原理和特点将有助于熟悉分析一个完成的液压系统；3.2.1 压力掌握回路压力掌握回路是利用压力掌握阀来掌握系统整体或某一部分的压力，以满意液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括调压、减压、增压、保压、卸荷和平稳等多种回路；如 1单级调压回路如下列图，在液压泵出口处设置并联溢流阀2 即可组成单级调压回路，从而掌握了液压系统的工作压力；3.2.2 速度掌握回路
30、快速运动回路又称增速回路,其功用在于使液压执行元件在空载时获得所需的高速,以提高系统的工作效率或充分利用功率；实现快速运动的方法不同有多种方案,下面介绍一种常用的快速 运动回路；差动回路：图5 12 所示；其特点为当液压缸前进时，活塞从液压缸右侧排出的油再从左侧进入液压缸，增加进油处的一些油量，即和泵同时供应液压缸进口处的液压油，可使液压缸快速前进，但使液压缸推力变小；在液压系统中 ,假如由一个油源给多个液压缸输送压力油 ,这些液压缸会因压力和流量的彼此影响而在动作上相互牵制 ,必需使用一些特殊的回路才能实现预定的动作要求；同步回路在液压装置中常需使两个以上的液压缸作用步运动，理论上依靠流量掌
31、握即可达到，但如要作到精密的同步，就可采纳比例式阀门或伺服阀协作电子感测元件、运算机来达成；3.2.3 动力滑台液压系统3.2.3.1 1 液压动力滑台液压动力滑台是组合机床上用以实现进给运动的一种通用部件，其运动是靠液压缸驱动的；滑台与其他一些通用部件可组成各种不同机床，并能按多种进给方式实现半自动工作循环；液压动力滑台虽有不同的规格，但其液压系统的组成与工作原理却基本相同,如下列图：1-过滤器 2-变量泵 3，7，13- 单向阀 4-电液换向阀 5-背压阀 6-液控次序阀 8，9-调速阀 10-电磁换向阀 11-行程阀12-压力继电器图 3 动力滑台液压系统原理图3.2.3.2 动力滑台液
32、压系统的工作原理1.快进按下启动按钮，电磁铁1Y A 通电，电磁换向阀B 左位接入系统，液动换向阀A 在掌握压力油作用下也将左位接入系统工作，其油路为：掌握油路 进油路：过滤器 1 泵 2 阀 B 左） I1 阀 A 左端出油路：阀 A 右端 L2 阀 B左）油箱；于是液动换向阀 A 的阀芯右移，使其左位接入系统换向时间由 L2 调剂）；主油路 进油路：过滤器 1 泵 2 单向阀 3 阀 A 左）行程阀 11 缸左端出油路：缸右腔阀A. 第一次工作进给当滑台块进终了时，滑台上的挡块压下行程阀11，切断了快进油路；电液换向阀4 的工作状态不变，掌握油路因此没有变化；而主油路中，压力油只能通过调速
33、阀8 和电磁换向阀10 右位）进入液压缸左端；由于油液流经调速阀而使液压系统压力上升，液控次序阀开启，单向阀7关闭，液压缸右侧的油液经液控次序阀6 和背压阀 5 流回油箱；同时，泵2 的流量也自动削减；滑台实现有调速阀8 调速的第一次工作进给；主油路 进油路：过滤器 1 泵 2 阀 3 阀 A 左）阀 8 阀 10右）缸左侧回油路：缸右腔阀A. 其次次工作进给其次次工作进给的掌握油路和第一次工作进给是时的相同，其主油路的回油路也与第一次工作进给时的相同，不同之处是主油路的进油路；当第一次工作进给终了，挡块压下形程开关，使电磁铁3YA 通电，阀 10 左位接入系统使其油路关闭，压力有需要通过调速
34、阀8， 9 进入液压缸左腔；由于调速阀9 的通流截面积比调速阀8 的通流截面积小，所以进给速度进一步降低，因而滑台实现由阀9 调速的其次次工作进给；其猪油陆的进油路与第一次进给的不同也不仅仅是由阀 9 代替阀 10.4.死挡铁停留当滑台其次次工作进给完毕，碰上死挡铁后停止前进，停留在死挡铁处；这时液压缸左腔油 液的压力上升，当达到压力继电器12 的开启压力时，压力继电器动作，发出信号给时间继电器，由时间继电器掌握停留时间；系统内的油液基本停止流淌；设置死挡铁可提高滑台工作进给终点的位置精度；5. 快退滑台停留时间终止时，时间继电器发出信号发出信号，使电磁铁2YA通电， 1YA ， 3YA 断电；这时地磁换向阀B 的右位接通，掌握油液