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xx 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目：C9220液壓車床的控制系統(tǒng)設(shè)計 院 系： 姓 名： 指導教師： 系 主 任： 年 月 日 摘 要 液壓工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)，液壓工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人類的進步離不開液壓工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對DG型液壓缸進行改良和優(yōu)化是當務之急。有大型壓管設(shè)備企業(yè)對設(shè)備的安全指標的有著一定生產(chǎn)的嚴格要求。在生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)，充分考慮到在設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設(shè)備的現(xiàn)象等。國內(nèi)管套壓裝專機設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。管套壓裝專機的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術(shù)的水平密切相關(guān)。 液壓缸是液壓系統(tǒng)的最重要的動力元件，它由油壓驅(qū)動，主要應用在重載荷的場合。整個液壓系統(tǒng)的源動力由液壓系統(tǒng)中的液壓泵提供，齒輪泵、葉片泵和柱塞泵是液壓泵的結(jié)構(gòu)形式。液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液壓、流量和方向的控制元件(即各種液壓閥)?？刂乒δ芨饔胁煌瑝毫刂崎y、流量控制閥和方向控制閥是液壓閥的組成部分；溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、調(diào)整閥、分流集流閥等是流量控制閥的組成部分；控制方式的不同，開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥是液壓閥的組成部分；液壓系統(tǒng)的能量來源來自液壓油，各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等均屬于液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì) 本次設(shè)計的C9220液壓車床的控制系統(tǒng)設(shè)計是綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關(guān)的液壓系統(tǒng)專業(yè)知識，完成對C9220液壓車床的控制系統(tǒng)的設(shè)計，并繪制必要的回轉(zhuǎn)刀架自動卡刀液壓系統(tǒng)原理圖、卡盤夾緊與松開液壓系統(tǒng)圖等。 本文通過設(shè)計C9220液壓車床的控制系統(tǒng)，分析液壓車床的工作原理和動作過程，確定液壓系統(tǒng)工作原理圖，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)要求設(shè)計液壓車床的控制系統(tǒng)，并且能夠使大家對液壓車床的控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造和工作與原理有很好的認識和了解。 關(guān)鍵詞： C9220液壓車床的控制系統(tǒng) 液壓系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 原理 Abstract Hydraulic industry is an important industry of a country, the development of hydraulic industry has been affecting the development of national economy, humans progress can not be separated from the development of hydraulic industry. In the global economic development environment, Chinas various industries are affected by the advanced technology of other countries at the same time, more and more foreign enterprises and brand spread to China has become a reality. Under the impetus of new market demand, it is urgent to improve and optimize the DG type hydraulic cylinder. There are large pressure pipe equipment enterprises have a certain production safety indicators of the strict requirements. Enterprises in the production equipment, fully taking into account the problems that may arise in the operation of the equipment, thereby reducing the vibration caused by noise pollution or improper operation of equipment, etc.. Domestic R & D and manufacturing equipment to pipe pressing and global economical, safe and stable call consistent theme. Closely related with the development of pipe pressing plane the progress of human society and the level of science and technology. Hydraulic cylinder is the most important power component of the hydraulic system, which is driven by hydraulic pressure, which is mainly used in the occasion of heavy load. The source power of the whole hydraulic system is provided by the hydraulic pump, gear pump, vane pump and piston pump are the structural forms of the hydraulic pump. Hydraulic system for controlling and regulating the hydraulic, flow and direction of the control element (that is, a variety of hydraulic valves). Control different functions, the pressure control valve, flow control valves and directional control valve is an integral part of the hydraulic valve; relief valve (safety valve), valve, sequence valve, adjusting valve, shunt collector valve is a flow control valve components; control mode, switch type control valve, set the value of the control valve and a proportional control valve is part of the hydraulic valve; hydraulic system of energy source from the hydraulic oil, mineral oil, emulsion and synthetic type hydraulic oil, belong to the working medium of energy transfer in the hydraulic system 本次設(shè)計的C9220液壓車床的控制系統(tǒng)設(shè)計是綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關(guān)的液壓系統(tǒng)專業(yè)知識，完成對C9220液壓車床的控制系統(tǒng)的設(shè)計，并繪制必要的回轉(zhuǎn)刀架自動卡刀液壓系統(tǒng)原理圖、卡盤夾緊與松開液壓系統(tǒng)圖等。 The control system design of the design of C9220 hydraulic lathe is integrated use of the basic theory, basic knowledge and related to the hydraulic system of professional knowledge, completed the design of the control system of C9220 hydraulic lathe, and draw the necessary rotating turret automatic cutter hydraulic system schematic, chuck clamping and loosening of the diagram of hydraulic system and so on. 本文通過設(shè)計C9220液壓車床的控制系統(tǒng)，分析液壓車床的工作原理和動作過程，確定液壓系統(tǒng)工作原理圖，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)要求設(shè)計液壓車床的控制系統(tǒng)，并且能夠使大家對液壓車床的控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造和工作與原理有很好的認識和了解。 This paper through the control system design C9220 hydraulic lathe, analysis of lathe hydraulic working principle and action process, determine the working principle diagram of hydraulic system, design of hydraulic lathe control system according to the requirements of the system parameters, and the ability to make everyone on the lathe hydraulic control system of the specific structure and work principle has very good knowledge and understanding. 關(guān)鍵詞： C9220液壓車床的控制系統(tǒng) 液壓系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 原理 Key words: C9220 hydraulic control system, hydraulic system, hydraulic system, structural principle 目 錄 1 緒論 1.1液壓傳動基礎(chǔ)知識 1.2液壓系統(tǒng)的基本組成 1.3 液壓傳動的優(yōu)缺點 1.4液壓傳動技術(shù)的發(fā)展及應用 2 CK6152數(shù)控機床液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計 2.1 卡盤系統(tǒng) 2.2 回轉(zhuǎn)刀架（自動卡刀）分系統(tǒng) 2.3 尾座套筒伸縮動作 3 液壓缸的設(shè)計 3.1缸體壁厚的計算 3.2 缸底厚度的計算 3.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算 3.4缸筒徑向變形計算 3.5活塞桿強度的計算 4 數(shù)控機床液壓系統(tǒng)的負載分析與計算 4.1負載圖和速度圖的確定 4.2 液壓卡盤的負載分析 5 液壓缸在實際中的應用情況分析 結(jié) 論 參考文獻 致 謝 1緒論 由于液壓工程的知識總量已經(jīng)遠遠超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進步和整個塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。液壓工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟效益為目標，并研制和發(fā)展新的液壓產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟目標和任務。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務?，F(xiàn)代液壓工程液壓和液壓設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細胞和分子。電子計算機硬件和軟件，人類的新興科學已經(jīng)開始加強，并部分代替人腦科學，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復雜的工作，從而促進手功能。又一方面實踐促進人腦智力。在人類的進化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進和平行進化。 大腦和手之間的人工智能和液壓工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用液壓制造。在過去，各種液壓離不開人類的操作和控制，反應速度和運算精度的進化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進，計算機科學和液壓工程進展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使液壓工程。在第十九世紀，液壓工程的知識總量仍然是有限的，大學在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀成為一門獨立的學科。在第二十世紀，隨著液壓工程和知識增長的發(fā)展開始分解，液壓工程專業(yè)，有分支機構(gòu)。在第二十世紀中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時達到的峰值。由于液壓工程的知識總量已經(jīng)遠遠從個人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進步和整個塊的技術(shù)，外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學科和項目作為一個整體，從而形成一種相互強烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有液壓工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程技術(shù)，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。 1.1液壓傳動的基礎(chǔ)知識 廣泛的液壓工程和多方位的服務領(lǐng)域都需要液壓系統(tǒng)的支持，在各行各業(yè)，特別是工程機械領(lǐng)域，液壓缸的使用非常廣泛，幾乎無處不在。傳統(tǒng)的液壓傳動形式已經(jīng)不能夠滿足當今越來越快的工業(yè)腳步的進展，迫切需要液壓系統(tǒng)進行更新?lián)Q代處理，從而來滿足當今社會液壓工業(yè)發(fā)展的需要?？傊?，現(xiàn)代液壓工程有五個業(yè)務領(lǐng)域：能源液壓的開發(fā)和交付，用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的液壓開發(fā)和交付，在各種液壓服務的開發(fā)和交付，以及家庭和個人生活中的應用提供了各種液壓的發(fā)展，液壓臂的開發(fā)和交付。水利工程的理論基礎(chǔ)的建立和發(fā)展。例如，在工程力學、流體動力學流體和壓力的研究；金屬和非金屬材料性能的研究，材料科學與工程中的應用；熱生成熱力學，傳導和開關(guān)；各種液壓部件的研究有不同的功能，工作原理，結(jié)構(gòu)，和液壓原理和液壓零件的科學設(shè)計計算；研究金屬和非金屬成型和金屬切削加工技術(shù)和非技術(shù)等。研究，并開發(fā)新的液壓產(chǎn)品，不斷改進現(xiàn)有產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代液壓產(chǎn)品來滿足當前和未來的需求設(shè)計。液壓產(chǎn)品包括：規(guī)劃和實施生產(chǎn)設(shè)施；生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)計劃的發(fā)展和實施的準備；制造工藝；設(shè)計和制造工具，模具和材料定額；確定工作定額；組織加工，裝配，測試和包裝運輸；產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制。液壓機制造企業(yè)的經(jīng)營管理。液壓系統(tǒng)的液壓部件通常是由許多獨特的形狀組合，精密零件的加工工藝復雜的產(chǎn)品。一個單件、小批量的生產(chǎn)量，而且在批量，大批量生產(chǎn)，直到。銷售目標在所有行業(yè)和個人，家庭。還賣的社會經(jīng)濟條件影響下，可能會出現(xiàn)大的波動。因此，液壓元件制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復雜，和生產(chǎn)管理的研究，規(guī)劃和管理等企業(yè)都開始在液壓行業(yè)。液壓產(chǎn)品的應用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調(diào)整，操作，維護，修理和用于各種工業(yè)和成套液壓設(shè)備的液壓改造，液壓產(chǎn)品保證長期使用的可靠性和經(jīng)濟。液壓產(chǎn)品的應用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調(diào)整，操作，維護，修理和改造各種工業(yè)用液壓及成套液壓設(shè)備，液壓產(chǎn)品，保證長期使用的可靠性和經(jīng)濟性。 1.2液壓系統(tǒng)的基本組成 液壓系統(tǒng)分別由一下幾個部分組成： 1，動力元件（油泵），它的作用是將原動機的液壓能轉(zhuǎn)換成液壓能的流體動力部分液壓傳動。 2，執(zhí)行機構(gòu)（油缸，液壓馬達）是液壓能轉(zhuǎn)換成液壓能的能量。其中，氣缸的直線運動，將電機的旋轉(zhuǎn)運動。 3，壓力閥的作用是必需的流體動力速度無級調(diào)節(jié)，壓力的工作流體的液壓系統(tǒng)，流量和流量調(diào)節(jié)控制。 4，除了輔助組件以外的其他組件，三部分包括壓力表，過濾器，存儲設(shè)備，冷卻器，管件和坦克，等，他們都是同等重要的。 1.3液壓傳動優(yōu)缺點 優(yōu)點： 〈1〉液壓系統(tǒng)可以與電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合，這樣更便于操作和維護。 〈2〉液壓傳動的周期很短，方應迅速，靈敏。 〈3〉能夠在不同的工況適應不同的要求。 〈4〉各種液壓元件能夠?qū)崿F(xiàn)通用轉(zhuǎn)化。 缺點： 〈1〉液壓傳動容易存在油污，不適合干凈的場合。 〈2〉液壓元件的工作都會產(chǎn)生噪音，這樣不能夠做到環(huán)保。 〈3〉液壓傳動不適合遠距離傳動，并且所能夠承受的負載有限。 〈4〉液壓元件的維修很不方便。 1.4液壓傳動技術(shù)的發(fā)展與應用 液壓工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)，液壓工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人類的進步離不開液壓工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對管套壓裝專機進行改良和優(yōu)化是當務之急。有大型壓管設(shè)備企業(yè)對設(shè)備的安全指標的有著一定生產(chǎn)的嚴格要求。在生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)，充分考慮到在設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設(shè)備的現(xiàn)象等。國內(nèi)管套壓裝專機設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。管套壓裝專機的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術(shù)的水平密切相關(guān)。 液壓和液壓系統(tǒng)技術(shù)之間的關(guān)系類似于腦和手之間的關(guān)系，只有在液壓系統(tǒng)中也不需要使用液壓制造。在過去，各種液壓系統(tǒng)的操作和控制都離不開的人，他們的反應速度和精度是有限的操作是人類大腦和神經(jīng)系統(tǒng)非常緩慢的進化，液壓系統(tǒng)將取消這一限制。促進計算機科學和液壓系統(tǒng)之間彼此平行，液壓系統(tǒng)將允許在一個更高的水平開始新一輪的發(fā)展。在第十九世紀，總還是液壓系統(tǒng)的非常有限的知識，在大學在歐洲，它通常也被集成到一個土木工程學科，被稱為土木工程，下半年的第十九世紀逐漸成為一門獨立的學科。在第二十世紀，與總的液壓系統(tǒng)相關(guān)知識和技術(shù)的發(fā)展，液壓系統(tǒng)開始瓦解，一直在專門的分支。這種分解在20世紀中期，這是趨勢，在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前達到高峰。由于液壓系統(tǒng)的知識總量已擴大到遠遠超出了個人的控制，一定的專業(yè)化是必不可少的。然而，過度的專業(yè)化造成過度分割的知識，視野，不是全部，和全球協(xié)調(diào)系統(tǒng)的概念和一些大型項目，以及技術(shù)交流范圍窄、阻礙新技術(shù)的整體進步的出現(xiàn)，在外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家有窄，太專業(yè)要考慮的問題，與工作協(xié)調(diào)困難，不利于繼續(xù)自我完善。因此，自上世紀第二十年代，起步較晚，有一個綜合的趨勢。人們更加重視基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，細致的專業(yè)合并分化。綜合-專業(yè)分化和集成在反復循環(huán)，它是合理的和必要的知識發(fā)展過程。不同專業(yè)的專家都有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的一般知識的認識，理解問題和其他工程學科的整體外觀，彼此形成一個強大的集體一起工作。綜合多層次、專業(yè)。在內(nèi)部液壓系統(tǒng)有一個全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)還具有綜合性和專業(yè)性的問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程，而且在一個更高的水平，更廣泛的集成和專業(yè)問題。 目前，液壓缸已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究液壓系統(tǒng)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進其不足之處。 2 CK6152數(shù)控機床液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計 2.1 卡盤系統(tǒng) 擬定系統(tǒng)原理圖是整個液壓系統(tǒng)設(shè)計中最重要的一環(huán)，它的好壞根本上影響整個液壓系統(tǒng)。擬定液壓系統(tǒng)原理圖所需要的知識面較廣，一般的方法是先根據(jù)具體的動作性能要求選擇液壓基本回路，然后將基本回路加上必要的連接措施有機地組合成一個完整的液壓系統(tǒng)。將各個回路圖進行分析，再進行整合，整個設(shè)計的液壓系統(tǒng)圖就初步繪制了，再檢查并加以補充完善，便可以繪制出正式的液壓系統(tǒng)原理圖。該數(shù)控機床負載變化小，要求低速運動平穩(wěn)性好速度負載性好，因此采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速回路，選用差動液壓缸實現(xiàn)“快慢快”的回路。對普通CK6152數(shù)控車床機床卡盤卡緊動作的觀察和分析可知，液壓卡盤執(zhí)行元件，即液壓缸運動過程可分解為：向前卡緊，保持不動，向后松開。其運動循環(huán)如圖2-1。 卡盤向前夾緊原理圖如圖2-2，卡盤松開原理圖如圖2-3。 卡盤分系統(tǒng)由一個二位四通換向閥3（帶兩個電磁閥），一個二位四通電磁換向閥4，兩個減壓閥8和9及一個液壓缸組成。高壓加緊1YA得電，3YA失電，換向閥3和4均位于左位，加緊力的大小可通過減壓閥8調(diào)節(jié)，這時液壓缸活塞左移使卡盤加緊，減壓閥8的調(diào)定值高于減壓閥9，卡盤處于高壓加緊狀態(tài)。液壓卡盤可以實現(xiàn)自動加緊與松開運動，松夾時，使1YA失電，2YA得電，閥3切換至右位?；钊乙疲ūP松開低壓加緊。這時3YA得電而使換向閥4切換至右位，壓力油經(jīng)減壓閥9進入，通過調(diào)節(jié)減壓閥9便能實現(xiàn)低壓加緊狀態(tài)下的夾緊力。 2.2 回轉(zhuǎn)刀架（自動卡刀）分系統(tǒng) 根據(jù)對普通CK6152數(shù)控車床機床中心架壓緊動作的觀察和分析可知，液壓中心架執(zhí)行元件，即中心架油缸的運動過程可分解為：向前壓緊，保持不動，向后松開，其運動循環(huán)如圖2-5。 自動回轉(zhuǎn)刀架盤分系統(tǒng)有兩個執(zhí)行元件，刀盤的松開與夾緊由液壓缸執(zhí)行，而保持不動原位停止5 液壓馬達則驅(qū)動刀盤回轉(zhuǎn)。控制刀盤的放松與夾緊是通過電磁換向閥6的切換來實現(xiàn)的。液壓馬達即刀盤正反都通過三位四通換向閥5的切換控制，兩個單向調(diào)速11和12與變量液壓馬達在正反轉(zhuǎn)時都能夠通過進油路容積節(jié)流調(diào)速閥來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度，如圖2-6。 2.3 尾座套筒伸縮動作 根據(jù)對普通CK6152數(shù)控車床機床尾座頂緊動作的觀察和分析可知，液壓尾座執(zhí)行元件，即尾座油缸的運動過程可分解為：向前頂緊，保持不動，向后松開，其 循環(huán)圖2-7。 尾座套筒通過液壓缸來實現(xiàn)頂出與縮回?？刂苹芈酚蓽p壓閥10，三位四通換向閥7和單向調(diào)速閥13組成。減壓閥10將系統(tǒng)壓力降為尾座架套筒頂緊所需要的壓力。但單相調(diào)速閥13用于在尾座套筒伸出時實現(xiàn)回油節(jié)流閥調(diào)速控制伸出速度5YA得電，尾座套筒縮回如圖2-8。 12