C9220液压车床的控制系统设计.docx

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C9220液压车床的控制系统设计

xx大学

毕业设计

题目：

C9220液压车床的控制系统设计

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姓名：

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摘要

液压工业是一个国家的重要产业，液压工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开液压工业的发展。

在全球经济发展的大环境下，中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实。

在新的市场需求的推动下，对DG型液压缸进行改良和优化是当务之急。

有大型压管设备企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格要求。

在生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少噪声污染引起的振动或不当操作设备的现象等。

国内管套压装专机设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。

管套压装专机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。

液压缸是液压系统的最重要的动力元件，它由油压驱动，主要应用在重载荷的场合。

整个液压系统的源动力由液压系统中的液压泵提供，齿轮泵、叶片泵和柱塞泵是液压泵的结构形式。

液压系统中控制和调节液压、流量和方向的控制元件（即各种液压阀）。

控制功能各有不同，压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀是液压阀的组成部分；溢流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、调整阀、分流集流阀等是流量控制阀的组成部分；控制方式的不同，开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀是液压阀的组成部分；液压系统的能量来源来自液压油，各种矿物油、乳化液和合成型液压油等均属于液压系统中传递能量的工作介质

本次设计的C9220液压车床的控制系统设计是综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的液压系统专业知识，完成对C9220液压车床的控制系统的设计，并绘制必要的回转刀架自动卡刀液压系统原理图、卡盘夹紧与松开液压系统图等。

本文通过设计C9220液压车床的控制系统，分析液压车床的工作原理和动作过程，确定液压系统工作原理图，根据系统参数要求设计液压车床的控制系统，并且能够使大家对液压车床的控制系统的具体结构构造和工作与原理有很好的认识和了解。

关键词：

C9220液压车床的控制系统液压系统结构原理

Abstract

Hydraulicindustryisanimportantindustryofacountry,thedevelopmentofhydraulicindustryhasbeenaffectingthedevelopmentofnationaleconomy,human'sprogresscannotbeseparatedfromthedevelopmentofhydraulicindustry.Intheglobaleconomicdevelopmentenvironment,China'svariousindustriesareaffectedbytheadvancedtechnologyofothercountriesatthesametime,moreandmoreforeignenterprisesandbrandspreadtoChinahasbecomeareality.Undertheimpetusofnewmarketdemand,itisurgenttoimproveandoptimizetheDGtypehydrauliccylinder.Therearelargepressurepipeequipmententerpriseshaveacertainproductionsafetyindicatorsofthestrictrequirements.Enterprisesintheproductionequipment,fullytakingintoaccounttheproblemsthatmayariseintheoperationoftheequipment,therebyreducingthevibrationcausedbynoisepollutionorimproperoperationofequipment,etc..DomesticR&Dandmanufacturingequipmenttopipepressingandglobaleconomical,safeandstablecallconsistenttheme.Closelyrelatedwiththedevelopmentofpipepressingplanetheprogressofhumansocietyandthelevelofscienceandtechnology.Hydrauliccylinderisthemostimportantpowercomponentofthehydraulicsystem,whichisdrivenbyhydraulicpressure,whichismainlyusedintheoccasionofheavyload.Thesourcepowerofthewholehydraulicsystemisprovidedbythehydraulicpump,gearpump,vanepumpandpistonpumparethestructuralformsofthehydraulicpump.Hydraulicsystemforcontrollingandregulatingthehydraulic,flowanddirectionofthecontrolelement（thatis,avarietyofhydraulicvalves）.Controldifferentfunctions,thepressurecontrolvalve,flowcontrolvalvesanddirectionalcontrolvalveisanintegralpartofthehydraulicvalve;reliefvalve（safetyvalve）,valve,sequencevalve,adjustingvalve,shuntcollectorvalveisaflowcontrolvalvecomponents;controlmode,switchtypecontrolvalve,setthevalueofthecontrolvalveandaproportionalcontrolvalveispartofthehydraulicvalve;hydraulicsystemofenergysourcefromthehydraulicoil,mineraloil,emulsionandsynthetictypehydraulicoil,belongtotheworkingmediumofenergytransferinthehydraulicsystem

本次设计的C9220液压车床的控制系统设计是综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的液压系统专业知识，完成对C9220液压车床的控制系统的设计，并绘制必要的回转刀架自动卡刀液压系统原理图、卡盘夹紧与松开液压系统图等。

ThecontrolsystemdesignofthedesignofC9220hydrauliclatheisintegrateduseofthebasictheory,basicknowledgeandrelatedtothehydraulicsystemofprofessionalknowledge,completedthedesignofthecontrolsystemofC9220hydrauliclathe,anddrawthenecessaryrotatingturretautomaticcutterhydraulicsystemschematic,chuckclampingandlooseningofthediagramofhydraulicsystemandsoon.

本文通过设计C9220液压车床的控制系统，分析液压车床的工作原理和动作过程，确定液压系统工作原理图，根据系统参数要求设计液压车床的控制系统，并且能够使大家对液压车床的控制系统的具体结构构造和工作与原理有很好的认识和了解。

ThispaperthroughthecontrolsystemdesignC9220hydrauliclathe,analysisoflathehydraulicworkingprincipleandactionprocess,determinetheworkingprinciplediagramofhydraulicsystem,designofhydrauliclathecontrolsystemaccordingtotherequirementsofthesystemparameters,andtheabilitytomakeeveryoneonthelathehydrauliccontrolsystemofthespecificstructureandworkprinciplehasverygoodknowledgeandunderstanding.

关键词：

C9220液压车床的控制系统液压系统结构原理

Keywords:

C9220hydrauliccontrolsystem,hydraulicsystem,hydraulicsystem,structuralprinciple

目录

1绪论

1.1液压传动基础知识

1.2液压系统的基本组成

1.3液压传动的优缺点

1.4液压传动技术的发展及应用

2CK6152数控机床液压系统图的设计

2.1卡盘系统

2.2回转刀架（自动卡刀）分系统

2.3尾座套筒伸缩动作

3液压缸的设计

3.1缸体壁厚的计算

3.2缸底厚度的计算

3.3缸筒发生完全塑性变形的压力计算

3.4缸筒径向变形计算

3.5活塞杆强度的计算

4数控机床液压系统的负载分析与计算

4.1负载图和速度图的确定

4.2液压卡盘的负载分析

5液压缸在实际中的应用情况分析

结论

参考文献

致谢

1绪论

由于液压工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。

但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。

封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。

因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。

人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。

液压工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的液压产品。

在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。

机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。

现代液压工程液压和液压设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。

人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。

电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。

这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。

人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。

又一方面实践促进人脑智力。

在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。

大脑和手之间的人工智能和液压工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用液压制造。

在过去，各种液压离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。

相互促进，计算机科学和液压工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使液压工程。

在第十九世纪，液压工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。

在第二十世纪，随着液压工程和知识增长的发展开始分解，液压工程专业，有分支机构。

在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。

由于液压工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。

但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。

封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。

因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。

人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。

综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。

从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。

综合和专业水平。

有液压工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。

在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。

1.1液压传动的基础知识

广泛的液压工程和多方位的服务领域都需要液压系统的支持，在各行各业，特别是工程机械领域，液压缸的使用非常广泛，几乎无处不在。

传统的液压传动形式已经不能够满足当今越来越快的工业脚步的进展，迫切需要液压系统进行更新换代处理，从而来满足当今社会液压工业发展的需要。

总之，现代液压工程有五个业务领域：

能源液压的开发和交付，用于生产各种产品的液压开发和交付，在各种液压服务的开发和交付，以及家庭和个人生活中的应用提供了各种液压的发展，液压臂的开发和交付。

水利工程的理论基础的建立和发展。

例如，在工程力学、流体动力学流体和压力的研究；金属和非金属材料性能的研究，材料科学与工程中的应用；热生成热力学，传导和开关；各种液压部件的研究有不同的功能，工作原理，结构，和液压原理和液压零件的科学设计计算；研究金属和非金属成型和金属切削加工技术和非技术等。

研究，并开发新的液压产品，不断改进现有产品和生产新一代液压产品来满足当前和未来的需求设计。

液压产品包括：

规划和实施生产设施；生产调度生产计划的发展和实施的准备；制造工艺；设计和制造工具，模具和材料定额；确定工作定额；组织加工，装配，测试和包装运输；产品质量的有效控制。

液压机制造企业的经营管理。

液压系统的液压部件通常是由许多独特的形状组合，精密零件的加工工艺复杂的产品。

一个单件、小批量的生产量，而且在批量，大批量生产，直到。

销售目标在所有行业和个人，家庭。

还卖的社会经济条件影响下，可能会出现大的波动。

因此，液压元件制造企业的管理和经营特别复杂，和生产管理的研究，规划和管理等企业都开始在液压行业。

液压产品的应用。

这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护，修理和用于各种工业和成套液压设备的液压改造，液压产品保证长期使用的可靠性和经济。

液压产品的应用。

这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护，修理和改造各种工业用液压及成套液压设备，液压产品，保证长期使用的可靠性和经济性。

1.2液压系统的基本组成

液压系统分别由一下几个部分组成：

1，动力元件（油泵），它的作用是将原动机的液压能转换成液压能的流体动力部分液压传动。

2，执行机构（油缸，液压马达）是液压能转换成液压能的能量。

其中，气缸的直线运动，将电机的旋转运动。

3，压力阀的作用是必需的流体动力速度无级调节，压力的工作流体的液压系统，流量和流量调节控制。

4，除了辅助组件以外的其他组件，三部分包括压力表，过滤器，存储设备，冷却器，管件和坦克，等，他们都是同等重要的。

1.3液压传动优缺点

优点：

〈1〉液压系统可以与电气控制系统相结合，这样更便于操作和维护。

〈2〉液压传动的周期很短，方应迅速，灵敏。

〈3〉能够在不同的工况适应不同的要求。

〈4〉各种液压元件能够实现通用转化。

缺点：

〈1〉液压传动容易存在油污，不适合干净的场合。

〈2〉液压元件的工作都会产生噪音，这样不能够做到环保。

〈3〉液压传动不适合远距离传动，并且所能够承受的负载有限。

〈4〉液压元件的维修很不方便。

1.4液压传动技术的发展与应用

液压工业是一个国家的重要产业，液压工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开液压工业的发展。

在全球经济发展的大环境下，中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实。

在新的市场需求的推动下，对管套压装专机进行改良和优化是当务之急。

有大型压管设备企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格要求。

在生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少噪声污染引起的振动或不当操作设备的现象等。

国内管套压装专机设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。

管套压装专机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。

液压和液压系统技术之间的关系类似于脑和手之间的关系，只有在液压系统中也不需要使用液压制造。

在过去，各种液压系统的操作和控制都离不开的人，他们的反应速度和精度是有限的操作是人类大脑和神经系统非常缓慢的进化，液压系统将取消这一限制。

促进计算机科学和液压系统之间彼此平行，液压系统将允许在一个更高的水平开始新一轮的发展。

在第十九世纪，总还是液压系统的非常有限的知识，在大学在欧洲，它通常也被集成到一个土木工程学科，被称为土木工程，下半年的第十九世纪逐渐成为一门独立的学科。

在第二十世纪，与总的液压系统相关知识和技术的发展，液压系统开始瓦解，一直在专门的分支。

这种分解在20世纪中期，这是趋势，在第二次世界大战结束前达到高峰。

由于液压系统的知识总量已扩大到远远超出了个人的控制，一定的专业化是必不可少的。

然而，过度的专业化造成过度分割的知识，视野，不是全部，和全球协调系统的概念和一些大型项目，以及技术交流范围窄、阻碍新技术的整体进步的出现，在外部条件变化的适应能力差。

封闭的专业知识的专家有窄，太专业要考虑的问题，与工作协调困难，不利于继续自我完善。

因此，自上世纪第二十年代，起步较晚，有一个综合的趋势。

人们更加重视基础理论，拓宽专业领域，细致的专业合并分化。

综合-专业分化和集成在反复循环，它是合理的和必要的知识发展过程。

不同专业的专家都有精湛的专业知识，又具有足够的一般知识的认识，理解问题和其他工程学科的整体外观，彼此形成一个强大的集体一起工作。

综合多层次、专业。

在内部液压系统有一个全面而专业的冲突；在综合性工程技术还具有综合性和专业性的问题。

在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程，而且在一个更高的水平，更广泛的集成和专业问题。

 目前，液压缸已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。

为了更好的研究液压系统的工作组成原理，发现及改进其不足之处。

2CK6152数控机床液压系统图的设计

2.1卡盘系统

拟定系统原理图是整个液压系统设计中最重要的一环，它的好坏根本上影响整个液压系统。

拟定液压系统原理图所需要的知识面较广，一般的方法是先根据具体的动作性能要求选择液压基本回路，然后将基本回路加上必要的连接措施有机地组合成一个完整的液压系统。

将各个回路图进行分析，再进行整合，整个设计的液压系统图就初步绘制了，再检查并加以补充完善，便可以绘制出正式的液压系统原理图。

该数控机床负载变化小，要求低速运动平稳性好速度负载性好，因此采用调速阀的进油节流调速回路，选用差动液压缸实现“快慢快”的回路。

对普通CK6152数控车床机床卡盘卡紧动作的观察和分析可知，液压卡盘执行元件，即液压缸运动过程可分解为：

向前卡紧，保持不动，向后松开。

其运动循环如图2-1。

卡盘向前夹紧原理图如图2-2，卡盘松开原理图如图2-3。

卡盘分系统由一个二位四通换向阀3（带两个电磁阀），一个二位四通电磁换向阀4，两个减压阀8和9及一个液压缸组成。

高压加紧1YA得电，3YA失电，换向阀3和4均位于左位，加紧力的大小可通过减压阀8调节，这时液压缸活塞左移使卡盘加紧，减压阀8的调定值高于减压阀9，卡盘处于高压加紧状态。

液压卡盘可以实现自动加紧与松开运动，松夹时，使1YA失电，2YA得电，阀3切换至右位。

活塞右移，卡盘松开低压加紧。

这时3YA得电而使换向阀4切换至右位，压力油经减压阀9进入，通过调节减压阀9便能实现低压加紧状态下的夹紧力。

2.2回转刀架（自动卡刀）分系统

根据对普通CK6152数控车床机床中心架压紧动作的观察和分析可知，液压中心架执行元件，即中心架油缸的运动过程可分解为：

向前压紧，保持不动，向后松开，其运动循环如图2-5。

自动回转刀架盘分系统有两个执行元件，刀盘的松开与夹紧由液压缸执行，而保持不动原位停止5液压马达则驱动刀盘回转。

控制刀盘的放松与夹紧是通过电磁换向阀6的切换来实现的。

液压马达即刀盘正反都通过三位四通换向阀5的切换控制，两个单向调速11和12与变量液压马达在正反转时都能够通过进油路容积节流调速阀来调节旋转速度，如图2-6。

2.3尾座套筒伸缩动作

根据对普通CK6152数控车床机床尾座顶紧动作的观察和分析可知，液压尾座执行元件，即尾座油缸的运动过程可分解为：

向前顶紧，保持不动，向后松开，其

循环图2-7。

尾座套筒通过液压缸来实现顶出与缩回。

控制回路由减压阀10，三位四通换向阀7和单向调速阀13组成。

减压阀10将系统压力降为尾座架套筒顶紧所需要的压力。

但单相调速阀13用于在尾座套筒伸出时实现回油节流阀调速控制伸出速度5YA得电，尾座套筒缩回如图2-8。