2131 M1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2131 M1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),m1432a,萬能,磨床,液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)M1432A 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)院系名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 08-12 學(xué)生姓名： 姜 長 志 指導(dǎo)教師： 張 榮 沂 職 稱： 教 授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二〇一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeHydraulic System Design on M1432A Multi-purpose Cylindrical Grinder Candidate: Jiang Chang zhi Specialty: Mechanical Design andManufacture AutomationClass: 08-12Supervisor: Prof. ZhangRongyi Heilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目 名 稱: M1432A 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 08-12 學(xué) 生 姓 名: 姜長志 導(dǎo) 師 姓 名: 張榮沂 開 題 時(shí) 間: 2012.02.27 M1432A 萬能外 圓磨床液 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：簽字： 年 月 日黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1.選題的目的及研究意義在國民經(jīng)濟(jì)各部門、人民的日常生活中，使用者各種機(jī)器設(shè)備、儀器工具，這些機(jī)器、機(jī)械 、儀器設(shè)備和工具大部分是由一定的形狀和尺寸的金屬零件所組成的。生產(chǎn)這些零件并將它們裝配成機(jī)器、機(jī)械、儀器和工具的工業(yè)，稱為機(jī)械制造工業(yè)。在機(jī)械零件的制造過程中，采用鑄造、鍛壓、焊接、沖壓等制造方法，可以獲得低精度零件。對于精度要求高、表面粗糙度小的零件，主要依靠切削加工的方法獲得，尤其是加工精密零件時(shí)，需經(jīng)過多道工序的切削加工才能完成。因此，機(jī)械加工設(shè)備是機(jī)械制造業(yè)的主要加工設(shè)備。在一般的機(jī)器制造廠中，金屬切削機(jī)床所負(fù)擔(dān)的加工工作量，余額占總工作量的 40%～60%。金屬切削機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而決定著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。 。機(jī)床是在人類認(rèn)識和改造自然的過程中產(chǎn)生，又隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展、不斷完成的。最原始的機(jī)床是木制的，所有運(yùn)動(dòng)由人力或畜力驅(qū)動(dòng)，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實(shí)際上并不是一種完整的機(jī)器?，F(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床，是在 18 世紀(jì)中葉開始發(fā)展起來的。18 世紀(jì)發(fā)明了機(jī)動(dòng)刀架，并以蒸汽機(jī)為動(dòng)力，對機(jī)床進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或通過多軸對機(jī)床進(jìn)行集群驅(qū)動(dòng)，才形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛形。19 世紀(jì)至 20 世紀(jì)初，隨著電動(dòng)機(jī)的問世，電動(dòng)機(jī)取代了蒸汽機(jī)，經(jīng)過了多軸對機(jī)床進(jìn)行集群驅(qū)動(dòng)、單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的封閉齒輪箱的發(fā)展過程，才使機(jī)床具備了現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)形式。上世紀(jì) 40 年代，隨著高速鋼的和硬質(zhì)合金工具的使用以及液壓技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)床在傳動(dòng)、機(jī)構(gòu)、控制等方面得到很大的改進(jìn)，加工精度和生產(chǎn)率得到顯著提高。自上世紀(jì) 50 年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始應(yīng)用于機(jī)床中，先后出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心柔性制造系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)集成制造的出現(xiàn)，表明機(jī)械制造業(yè)正在走向一個(gè)新的變革時(shí)代。電火花加工、電解加工、超聲波加工、電子束加工等各種機(jī)械加工設(shè)備，表明特種加工設(shè)備也有了長足的發(fā)展。機(jī)床設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員根據(jù)不同使用部門的要求，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識，進(jìn)行創(chuàng)造性的勞動(dòng)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，使用的要求也不斷地提高，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高，從而使機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造獲得了迅速的發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生成功的走向工作崗位。我設(shè)計(jì)的題目為：M1432A 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過本次設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)對普通機(jī)床組成、控制、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、設(shè)計(jì)加以了解；通過機(jī)床設(shè)計(jì)掌握普通機(jī)床設(shè)計(jì)的基本方法,并且對專用機(jī)床的設(shè)計(jì)作進(jìn)一步了解；通過機(jī)床設(shè)計(jì)培養(yǎng)和鍛煉自身的工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。2、課題研究現(xiàn)狀2.1 國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床研究現(xiàn)狀20 世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從 1952 年美國第１臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了 50 個(gè)年頭。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有 10～20 萬臺，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20 世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90 年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動(dòng)，從 90 年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國機(jī)床行業(yè)從 2000 年至今已接受３個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在 80 年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在 90 年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到 50％，庫存超過４個(gè)月。從 1995 年“九五”以后國家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在 1999 年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。從 2000 年８月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和 2001 年４月北京國際機(jī)床展覽會(huì)上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。數(shù)控技術(shù)經(jīng)過 50 年的２個(gè)階段和６代的發(fā)展： 第１階段：硬件數(shù)控（NC） 第１代：1952 年的電子管 第２代： 1959 年晶體管分離元件 第３代：1965 年的小規(guī)模集成電路。第２階段：軟件數(shù)控（CNC） 第４代：1970 年的小型計(jì)算機(jī) 第５代：1974 年的微處理器 第６代：1990 年基于個(gè)人 PC 機(jī)（PC-BASEO） 第６代的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)主要有： （１） 元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可達(dá)到５萬小時(shí)以上； （2） 提供了開放式基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源豐富，使數(shù)控功能擴(kuò)展到很寬的領(lǐng)域（如 CAD、CAM、CAPP ，連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、攝影機(jī)等） ； （3） 對數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來說，提供了優(yōu)良的開發(fā)環(huán)境，簡化了硬件。 目前，國際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本 FANUC 公司，１年生產(chǎn)５萬套以上系統(tǒng)，占世界市場約 40％左右，其次是德國的西門子公司約占 15％以上，再次是德海德漢爾，西班牙發(fā)格，意大利菲亞，法國的ＮＵＭ，日本的三菱、安川。2.2 發(fā)展趨勢制造業(yè)是一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，機(jī)械制造是制造業(yè)的核心。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對國民生計(jì)起著越來與重要的作用。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)及其裝備的發(fā)展的趨勢：1、高速、精密化 2、可靠性 3、數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)CAD 化、功能多樣化 4、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化 5、開放性 6、復(fù)合性 7、串行總線計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 8、重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立。2.3 機(jī)械裝備設(shè)計(jì)的方法機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的步驟設(shè)計(jì)類型而不同。創(chuàng)新設(shè)計(jì)可分為產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)等四個(gè)階段。2.3.1 產(chǎn)品規(guī)劃階段產(chǎn)品規(guī)劃階段的任務(wù)是明確設(shè)計(jì)任務(wù)，通常應(yīng)在市場調(diào)查與預(yù)測的基礎(chǔ)上識別產(chǎn)品需求，進(jìn)行可行性分析，制定設(shè)計(jì)任務(wù)書。在產(chǎn)品規(guī)劃階段將綜合運(yùn)用技術(shù)預(yù)測、市場學(xué)、信息學(xué)等理論和方法來解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。2.3.1.1 需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為了滿足市場的要求，而市場的需求往往是不具體的，有時(shí)是模糊的 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)、潛在的，甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。需求分析的任務(wù)是使這些需求具體化和恰到好處。明確設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。需求分析的任務(wù)本身就是設(shè)計(jì)工作的一部分，是設(shè)計(jì)工作的一部分，是設(shè)計(jì)工作的開始，而且自始至終指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行。需求分析一般包括對銷售市場和原材料市場的分析2.3.1.2 調(diào)查研究調(diào)查研究包括市場調(diào)研、技術(shù)調(diào)研和社會(huì)環(huán)境調(diào)研三個(gè)部分2.3.1.3 預(yù)測定性預(yù)測和定量預(yù)測2.3.1.4 可行性分析2.3.1.5 編制設(shè)計(jì)任務(wù)書2.3.2 方案設(shè)計(jì)階段a、對設(shè)計(jì)任務(wù)的抽象b、建立功能結(jié)構(gòu)c、尋求原理與求解方法d、初步設(shè)計(jì)方案的形成e、設(shè)計(jì)方案的評價(jià)與賽選2.3.3 技術(shù)設(shè)計(jì)階段1、確定結(jié)構(gòu)原理方案2、總體設(shè)計(jì)3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.4 工藝設(shè)計(jì)階段2.3.4.1 零件圖設(shè)計(jì)在零件圖中包含了為制造零件所需的全部信息，這些信息包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度、材料和熱處理要求、其他特殊技術(shù)要求等。2.3.4.2 完善裝配圖在繪制零件圖時(shí)，更加具體地從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化等方面進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不可避免地要對技術(shù)設(shè)計(jì)階段提供的裝配圖做些修改2.3.4.3 編寫技術(shù)文檔3.基本內(nèi)容，擬解決問題基本內(nèi)容；M1432A 萬能外圓磨床總體尺寸布局設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)過程中所需的技術(shù)參數(shù)，使主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)具有經(jīng)濟(jì)性，合理性。保證設(shè)計(jì)的工藝性，裝配的可行性，主要裝配精度的合理性，主要參數(shù)的可檢查性。3.1 本課題將要解決的主要問題3.1.1 總體結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)M1432A 萬能外圓磨床主軸部件直接影響工件的精度和表面粗糙度，應(yīng)具有高的回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性及耐磨性，是總體布局的關(guān)鍵部分。裝在頭架主軸上的零件如皮帶輪、砂輪壓緊盤、砂輪等都應(yīng)仔細(xì)平衡，四根三角皮帶的長度也應(yīng)一致，否則易引起砂輪主軸的振動(dòng)，直接影響磨削表面的表面粗糙度。3.1.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)傳遞比較平穩(wěn)，而且代價(jià)不高。液壓系統(tǒng)是由很多元器件組成，元器件的選擇要根據(jù)液壓系統(tǒng)的性能指標(biāo)進(jìn)行選擇。閥的規(guī)格用閥進(jìn)、出油口的名義通徑表示，單位為 mm。 相同的閥，其閥口的實(shí)際尺寸不一定完全相同。目前仍在使gDgD用的某些按舊標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的閥，其性能參數(shù)主要有額定壓力、額定流量、額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量等數(shù)值參數(shù)。閥類元件的規(guī)格應(yīng)按閥所在的回路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量從產(chǎn)品樣本上選定。選用閥類元件時(shí)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級、連接方式、集成方式及操縱方式等。選擇壓力控制閥時(shí)，應(yīng)考慮壓力閥的壓力調(diào)節(jié)范圍、流量范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度進(jìn)和平穩(wěn)度等。特別是溢流閥的額定流量必須滿足液壓泵最大流量的要求。選擇流量控制閥時(shí)，應(yīng)考慮流量閥的流量調(diào)節(jié)范圍、流量——壓力特性、最小穩(wěn)定流量、壓力補(bǔ)償要求或溫度補(bǔ)償要求，對濾油器過濾精度的要求，閥進(jìn)、出口壓差大小及閥內(nèi)泄漏的大小等。機(jī)床設(shè)計(jì)工作大體的可分為三個(gè)步驟：3.2 調(diào)查研究調(diào)查研究的內(nèi)容一般包括有： ①學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)床設(shè)計(jì)的方針、政策，明確設(shè)計(jì)要求； ② 到使用單位調(diào)查了解所涉及機(jī)床所要承擔(dān)的生產(chǎn)任務(wù)和加工工藝，了解使用單位的對機(jī)床的要求； ③到制造單位調(diào)查，了解制造廠的設(shè)備條件、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)； ④收集國內(nèi)外同類型機(jī)床的技術(shù)文獻(xiàn)和圖紙資料，并注意調(diào)查它的結(jié)構(gòu)性能、使用和制造情況等，尤其注意了解新技術(shù)在同類機(jī)床上應(yīng)用的情況，以及在設(shè)計(jì)新機(jī)床時(shí)將要進(jìn)行那些科學(xué)試驗(yàn)。3.3 方案擬定在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，通常可擬定出多個(gè)方案進(jìn)行比較分析。每個(gè)方案所包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總體布局、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、試驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①處理好使用和制造之間的關(guān)系：應(yīng)首先滿足使用要求，其次是盡可能便于制造。②注意傾聽各方面意見，經(jīng)過分析比較，去粗取精，最后形成一個(gè)比較使用方案。③ 實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的方案，必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明可考后采用與設(shè)計(jì)。④繼承性和創(chuàng)造性的相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)技術(shù)，迅速提高生產(chǎn)力。3.4 工作圖設(shè)計(jì)首先，繪制 M1432A 萬能外圓磨床總裝配圖及液壓系統(tǒng)傳動(dòng)圖。一般應(yīng)畫出機(jī)床的總體尺寸參數(shù)圖，在圖中確定各部件的輪廓尺寸和各部件有聯(lián)系的相關(guān)尺寸，同時(shí)畫出機(jī)床的頭架裝配圖，并進(jìn)行必要的計(jì)算。其次，進(jìn)行液壓元器件的選擇，繪制液壓系統(tǒng)圖。3.5 說明書的撰寫黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4、檢索與本課題有關(guān)參考文獻(xiàn)資料的簡要說明[1].《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 2002[2].《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》 李洪 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 [3].《機(jī)械最優(yōu)設(shè)計(jì)技術(shù)》 孟兆明 化學(xué)工業(yè)出版社 2002.4[4].《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測技術(shù)》 劉品 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [5].《電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》 彭鴻才 機(jī)械工業(yè)出版社 [6].《金屬切削機(jī)床理論》 賈亞州 機(jī)械工業(yè)出版社 5、畢業(yè)論文進(jìn)程安排1.2 月 27 日——3 月 11 日 查閱資料 2 3 月 12 日——3 月 18 日 消化資料 3.3 月 19 日——4 月 1 日 撰寫開題報(bào)告 4.4 月 2 日——4 月 20 日 方案設(shè)計(jì)，寫說明書草稿 5 4 月 21 日——5 月 5 日 畫草圖，寫說明書草稿 6 5 月 6 日——5 月 27 日 畫 cad 圖，整理說明書 7 5 月 28 日——6 月 10 日 打印說明書8 6 月 11 日——6 月 15 日 準(zhǔn)備答辯 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 所在院（系）審查意見：負(fù)責(zé)人簽字(蓋公章) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目 名 稱: M1432A 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 機(jī)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)電工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 08-12 學(xué) 生 姓 名: 姜長志 導(dǎo) 師 姓 名: 張榮沂 開 題 時(shí) 間: 2012.02.27 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：簽字： 年 月 日IM1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要在全面了解磨床結(jié)構(gòu)、工作原理、液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，論文對磨床總體尺寸進(jìn)行布局及對液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。M1432A 型萬能外圓磨床主要以磨削圓柱形或圓錐形（包括階梯形）的外圓表面和內(nèi)孔，成品的尺寸精度可達(dá) 1～2 級，表面光潔度可達(dá) T8～ T10。對機(jī)床液壓系統(tǒng)有著較高、較復(fù)雜的要求。用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作臺的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)、砂輪架的快速進(jìn)退、尾架頂尖的伸縮以及必要的聯(lián)鎖動(dòng)作。本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用了將開停閥、先導(dǎo)閥、換向閥、節(jié)流閥、抖動(dòng)缸等組合一體的操縱箱。使結(jié)構(gòu)緊湊、管路減短、操縱方便，又便于制造和裝配修理。此操縱箱屬行程制動(dòng)換向回路，具有較高的換向位置精度和換向平穩(wěn)性。而且采用活塞桿固定式雙桿液壓缸，還對液壓系統(tǒng)的回路做了進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。關(guān)鍵詞：磨床；液壓缸；萬能型外圓磨床；液壓系統(tǒng)；操縱箱IIABSTRACTBased on understanding grinder structure, work principle, and the hydraulic system, the paper carries on the overall size layout of the grinder and the design of the hydraulic system. M1432A multifunction cylindrical grinding is mainly used to grind the cylindrical surface and the hole inside of cylinder and cone (including stepped appearance). The size precision of the final product may achieve 1~2grade. The finish degree of surface may achieve T8-T10. So it required higher and more complex requirement to the hydraulic pressure system of machine tool. Through hydraulic system, the automatically reciprocating motion of working table, the advance and retreat of grinding wheel rack, the expansion and contraction of tail stock center, as well as the essential interconnection movement can be realized.In the paper, the system adopt the control box which is composed of the opening and stopping valve, pilot valve, directional control valve, throttle valve, the vibration cylinder and so on. It makes the structure compact, the pipeline short, and the operation convenient, and it is convenient to manufacture, assemble and repair. This control box is a type of travel braking changeover circuit; it has higher commutation position precision and the commutation stability. Moreover, the system adopts the piston rod stationary type double pole hydraulic cylinder, and we also make the further design and change to the loop of hydraulic system.Key words:Grinder；Hydraulic Cylinder；Multi-purpose Cylindrical Grinder； Hydraulic System；Control Box目 錄摘要 .......................................................................................................................................IAbstract ...............................................................................................................................II第 1 章 緒論 ......................................................................................................................11.1 選題的背景目的及其意義 ......................................................................................11.1.1 背景 .................................................................................................................11.1.2 目的及其意義 .................................................................................................21.2 國內(nèi)外磨床研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 ..........................................21.3 對選題的研究設(shè)想、研究方法 ..............................................................................31.4 預(yù)期結(jié)果和意義 .......................................................................................................5第 2 章 機(jī)床總體方案的確定 .....................................................................................62.1 總體設(shè)計(jì) ..................................................................................................................62.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì) ........................................................................................62.1.2 總體方案設(shè)計(jì) ................................................................................................62.1.3 總體方案綜合評價(jià)和選擇 ............................................................................62.1.4 總體方案的設(shè)計(jì)修改和優(yōu)化 ........................................................................62.2 詳細(xì)設(shè)計(jì) ..................................................................................................................72.3 機(jī)床整體綜合評價(jià) ..................................................................................................72.4 本章小結(jié) ..................................................................................................................7第 3 章 總體尺寸布局設(shè)計(jì) ..........................................................................................83.1 縱向尺寸關(guān)系圖的確定與繪制 ..............................................................................83.1.1 確定縱向尺寸的基準(zhǔn)線 ................................................................................83.1.2 確定砂輪對稱中心線位置 ............................................................................83.1.3 確定工作臺對稱中心線位置 ........................................................................93.1.4 確定上、下工作臺長度 ................................................................................93.1.5 確定油壓筒用活塞桿的固定形式和長度 ....................................................93.1.6 確定后床身上面的墊導(dǎo)板導(dǎo)軌尺寸位置 ..................................................103.1.7 確定橫進(jìn)給絲桿中心位置 ..........................................................................103.1.8 確定手搖臺面機(jī)構(gòu)的手輪中心位置 ..........................................................113.1.9 確定齒條長度及齒輪位置 ..........................................................................113.2 橫向尺寸關(guān)系圖的確定與繪制 ............................................................................113.2.1 確定橫向尺寸的基準(zhǔn)線 ..............................................................................113.2.2 確定上下工作臺厚度和寬度 ......................................................................113.2.3 確定頭尾架頂尖中心位置 ..........................................................................133.2.4 確定頭尾架頂尖中心至床身面的高度 ......................................................133.2.5 確定橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)手輪中心的高度 ..............................................................133.2.6 確定油壓套中心位置 ..................................................................................133.2.7 確定工作臺回轉(zhuǎn)中心位置 ..........................................................................133.2.8 確定后床身有關(guān)的幾個(gè)尺寸 ......................................................................133.2.9 確定最大最小極限位置 ..............................................................................143.2.10 確定砂輪架橫向行程長度 ........................................................................143.2.11 確定滑鞍長度 ............................................................................................153.2.12 確定墊板長度 ............................................................................................153.3 本章小結(jié) ................................................................................................................16第 4 章 M1432A 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng) .............................................................174.1 設(shè)計(jì)步驟 ................................................................................................................174.2 液壓系統(tǒng)總體布局及其原理 ................................................................................174.2.1 工作臺往復(fù)運(yùn)動(dòng) ..........................................................................................174.2.2 砂輪架快速進(jìn)退 ..........................................................................................194.2.3 尾架頂尖的液動(dòng)夾緊 ..................................................................................194.3 液壓系統(tǒng)的工作原理 ............................................................................................194.3.1 工作臺的往復(fù)運(yùn)動(dòng) ......................................................................................194.3.2 砂輪架的快速進(jìn)退 ......................................................................................204.3.3 尾架頂尖的液動(dòng)夾緊 ..................................................................................214.4 液壓系統(tǒng)中的換向機(jī)構(gòu)及其性能 ........................................................................214.4.1 采用先導(dǎo)閥 ..................................................................................................214.4.2 選用行程控制式制動(dòng) ..................................................................................224.4.3 使換向閥分段變速移動(dòng) ..............................................................................224.4.4 使先導(dǎo)閥快跳 ..............................................................................................234.5 液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) ....................................................................................................234.6 液壓系統(tǒng)的計(jì)算 ....................................................................................................244.6.1 計(jì)算工作臺的負(fù)載 ......................................................................................244.6.2 選擇油缸的工作壓力和確定油泵的供油壓力 ..........................................254.6.3 計(jì)算工作臺油缸直徑 ..................................................................................254.6.4 計(jì)算各油缸的流量和油泵流量 ..................................................................264.6.5 計(jì)算油泵的電動(dòng)機(jī)功率 ..............................................................................264.6.6 計(jì)算油管內(nèi)徑 ..............................................................................................264.6.7 油池的容積計(jì)算 ..........................................................................................274.7 本章小結(jié) ................................................................................................................27第 5 章 工作臺液壓操縱箱及液壓缸的設(shè)計(jì) .......................................................285.1 工作臺液壓系統(tǒng)的功能 ........................................................................................285.2 工作臺液壓系統(tǒng)的工作原理 ................................................................................285.3 操縱箱的系統(tǒng)的特點(diǎn) ............................................................................................285.4 液壓缸的典型結(jié)構(gòu) ................................................................................................295.5 液壓缸的組成 ........................................................................................................295.6 本章小結(jié) ................................................................................................................32結(jié)論 ....................................................................................................................................33參考文獻(xiàn) ...........................................................................................................................34致謝 ....................................................................................................................................351第 1 章 緒 論1.1 選題的背景、目的及其意義磨床是利用磨具對工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工，少數(shù)的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進(jìn)行加工，如珩磨機(jī)、超精加工機(jī)床、砂帶磨床、研磨機(jī)和拋光機(jī)等。1.1.1 背景1.正在精磨軋輥的大型磨床磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質(zhì)合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進(jìn)行高效率的磨削，如強(qiáng)力磨削等。十八世紀(jì) 30 年代，為了適應(yīng)鐘表、自行車、縫紉機(jī)和槍械等零件淬硬后的加工，英國、德國和美國分別研制出使用天然磨料砂輪的磨床。這些磨床是在當(dāng)時(shí)現(xiàn)成的機(jī)床如車床、刨床等上面加裝磨頭改制而成的，它們結(jié)構(gòu)簡單，剛度低，磨削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，要求操作工人要有很高的技藝才能磨出精密的工件。1876 年在巴黎博覽會(huì)展出的美國布朗-夏普公司制造的萬能外圓磨床，是首次具有現(xiàn)代磨床基本特征的機(jī)械。它的工件頭架和尾座安裝在往復(fù)移動(dòng)的工作臺上，箱形床身提高了機(jī)床剛度，并帶有內(nèi)圓磨削附件。1883 年，這家公司制成磨頭裝在立柱上、工作臺作往復(fù)移動(dòng)的平面磨床。1900 年前后，人造磨料的發(fā)展和液壓傳動(dòng)的應(yīng)用，對磨床的發(fā)展有很大的推動(dòng)作用。隨著近代工業(yè)特別是汽車工業(yè)的發(fā)展，各種不同類型的磨床相繼問世。例如20 世紀(jì)初，先后研制出加工氣缸體的行星內(nèi)圓磨床、曲軸磨床、凸輪軸磨床和帶電磁吸盤的活塞環(huán)磨床等。自動(dòng)測量裝置于 1908 年開始應(yīng)用到磨床上。到了 1920 年前后，無心磨床、雙端面磨床、軋輥磨床、導(dǎo)軌磨床，珩磨機(jī)和超精加工機(jī)床等相繼制成使用；50 年代又出現(xiàn)了可作鏡面磨削的高精度外圓磨床；60 年代末又出現(xiàn)了砂輪線速度達(dá) 60～80米/ 秒的高速磨床和大切深、緩進(jìn)給磨削平面磨床； 70 年代，采用微處理機(jī)的數(shù)字控制和適應(yīng)控制等技術(shù)在磨床上得到了廣泛的應(yīng)用 [1]。2.能做鏡面磨削的精密磨床2隨著高精度、高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，磨床的性能、品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長。磨床是各類金屬切削機(jī)床中品種最多的一類，主要類型有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、無心磨床、工具磨床等。外圓磨床是使用的最廣泛的，能加工各種圓柱形和圓錐形外表面及軸肩端面的磨床。萬能外圓磨床還帶有內(nèi)圓磨削附件，可磨削內(nèi)孔和錐度較大的內(nèi)、外錐面。不過外圓磨床的自動(dòng)化程度較低，只適用于中小批單件生產(chǎn)和修配工作。內(nèi)圓磨床的砂輪主軸轉(zhuǎn)速很高，可磨削圓柱、圓錐形內(nèi)孔表面。普通內(nèi)圓磨床僅適于單件、小批生產(chǎn)。自動(dòng)和半自動(dòng)內(nèi)圓磨床除工作循環(huán)自動(dòng)進(jìn)行外，還可在加工中自動(dòng)測量，大多用于大批量的生產(chǎn)中。平面磨床的工件一般是夾緊在工作臺上，或靠電磁吸力固定在電磁工作臺上，然后用砂輪的周邊或端面磨削工件平面的磨床；無心磨床通常指無心外圓磨床，即工件不用頂尖或卡盤定心和支承，而以工件被磨削外圓面作定位面，工件位于砂輪和導(dǎo)輪之間，由托板支承，這種磨床的生產(chǎn)效率較高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，多用在大批量生產(chǎn)中。3.大型曲軸磨床工具磨床是專門用于工具制造和刀具刃磨的磨床，有萬能工具磨床、鉆頭刃磨床、拉刀刃磨床、工具曲線磨床等，多用于工具制造廠和機(jī)械制造廠的工具車間。砂帶磨床是以快速運(yùn)動(dòng)的砂帶作為磨具，工件由輸送帶支承，效率比其他磨床高數(shù)倍，功率消耗僅為其他磨床的幾分之一，主要用于加工大尺寸板材、耐熱難加工材料和大量生產(chǎn)的平面零件等。專門化磨床是專門磨削某一類零件，如曲軸、凸輪軸、花鍵軸、導(dǎo)軌、葉片、軸承滾道及齒輪和螺紋等的磨床。除以上幾類外，還有珩磨機(jī)、研磨機(jī)、坐標(biāo)磨床和鋼坯磨床等多種類型。1.1.2 目的及意義磨床是金屬切削行業(yè)的一個(gè)重要分支，隨著工業(yè)的發(fā)展，對機(jī)械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，磨削加工顯得更加重要。尤其在汽車、電力、船舶、冶金、軍工、航空航天等行業(yè)，國產(chǎn)數(shù)控磨床正在發(fā)揮著越來越大的作用。1.2 國內(nèi)外磨床研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果隨著生產(chǎn)的發(fā)展，社會(huì)需求也在發(fā)生變化。在機(jī)械制造業(yè)中，多品種、小批量生產(chǎn)的需求日益增加，因此出現(xiàn)了與之相適應(yīng)的 FMS 等先進(jìn)制造系統(tǒng)。機(jī)床是FMS 的核心裝備。前期的 FMS，可以說是“以機(jī)床為主的系統(tǒng)”設(shè)計(jì)，即根據(jù)現(xiàn)有機(jī)3床的特點(diǎn)來構(gòu)成 FMS，但是傳統(tǒng)的機(jī)床（包括數(shù)控機(jī)床）設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到它在FMS 中的應(yīng)用，因此在功能上制約了 FMS 的發(fā)展。FMS 的發(fā)展對機(jī)床提出了新的要求，要求機(jī)床設(shè)計(jì)向“ 以系統(tǒng)為主的機(jī)床設(shè)計(jì) ”方向發(fā)展，即在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到它如何更好地適應(yīng) FMS 等先進(jìn)制造系統(tǒng)的要求，例如要求具有時(shí)、空柔性，與物流的可親性等等，這就機(jī)床設(shè)計(jì)的方法學(xué)提出了新的要求。國產(chǎn)數(shù)控磨床正在發(fā)揮著越來越大的作用。 “十一五” 期間，經(jīng)過調(diào)整和整合期后的磨床行業(yè)，將會(huì)迎來新一輪的發(fā)展期。 2003 年和 2004 年兩年的磨床市場交易量(內(nèi)銷、進(jìn)口、出口量的總和)為 64756臺，其中內(nèi)銷量占 63.63%、進(jìn)口量為 23.44%、出口量為 12.92%；市場交易額為108.06 億元，其中內(nèi)銷額占 34.34%、進(jìn)口額占 63.80%、出口額占 1.86%。從而可知，進(jìn)口量占磨床市場交易量的 23.44%，而進(jìn)口額占磨床市場交易額的 63.6%，可見進(jìn)口磨床的技術(shù)檔次或附加值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出內(nèi)銷磨床。目前汽車制造廠曲軸線上的磨床主要依賴進(jìn)口，而國產(chǎn)磨床基本供汽車零配件廠使用 [5]。1.3 對選題的研究設(shè)想、研究方法機(jī)床的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)其設(shè)計(jì)類型而定。通用機(jī)床采用系列化設(shè)計(jì)方法。1.工藝范圍機(jī)床是用來完成工件表面加工的，應(yīng)該具備完成一定工藝范圍（包括加工方法、工件類型、加工表面形狀、尺寸等）的加工功能，因此，也可以把工藝范圍稱之為機(jī)床的加工功能。對于專用機(jī)床，工藝范圍較窄，相應(yīng)的功能也較少。而普通機(jī)床，工藝范圍較寬，功能較強(qiáng)，特別是多品種，小批量生產(chǎn)需求的增加，要求擴(kuò)大機(jī)床的功能。機(jī)床功能的增加，將使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加，制造難度、制造周期及制造成本增加。對于生產(chǎn)率，就機(jī)床本身而言，功能增加，可能會(huì)使生產(chǎn)率下降，但就機(jī)械制造系統(tǒng)（或工件的制造全過程）而言，機(jī)床功能的增加，將會(huì)減少工件的裝卸次數(shù)，減少安裝、搬運(yùn)等輔助時(shí)間，會(huì)使總的生產(chǎn)率提高。機(jī)床的功能主要根據(jù)被加工對象的批量來選擇。大批量生產(chǎn)用的專用機(jī)床的功能設(shè)置較少，只要滿足特定的工藝范圍要求就行了，以獲得提高生產(chǎn)率、縮短機(jī)床制造周期及降低機(jī)床成本等效果。單件小批量生產(chǎn)用的通用機(jī)床則應(yīng)擴(kuò)大機(jī)床的功能。2.柔性隨著多品種小批量生產(chǎn)的發(fā)展，對機(jī)床的柔性要求越來越高。機(jī)床的柔性，是指其適應(yīng)加工對象變化的能力，包括空間上的柔性和時(shí)間上的柔性。所謂空間柔性也就是功能柔性，指的是在同一時(shí)期內(nèi)，機(jī)床能夠適應(yīng)多品種小批量的加工，即機(jī)4床的運(yùn)動(dòng)功能和刀具數(shù)目多，工藝范圍廣，一臺機(jī)床具備有幾臺機(jī)床的功能，因此在空間上布置一臺高柔性機(jī)床，其作用等于布置了幾臺機(jī)床。所謂時(shí)間上的柔性也就是結(jié)構(gòu)柔性，指的是在不同時(shí)期，機(jī)床各部分重新組合，構(gòu)成新的機(jī)床功能，即通過機(jī)床重構(gòu)，改變其功能，以適應(yīng)產(chǎn)品更新變化快的要求。又如，有的單件或小批量 FMS 作業(yè)線上，經(jīng)過識別裝置對下一個(gè)待加工的工件進(jìn)行識別，根據(jù)其加工要求，在作業(yè)線上就可自動(dòng)進(jìn)行機(jī)床功能重構(gòu)，有些重構(gòu)幾秒鐘內(nèi)即可完成，這就要求機(jī)床的功能部件具有快速分離與組合的功能。3.與物流系統(tǒng)的可親性可親性就是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料（工件、刀具、切屑等）交接的方便程度。對于單機(jī)工作形式的普通機(jī)床，是由人進(jìn)行物料交接的，要求機(jī)床的使用、操作、清理、維護(hù)方便。對于自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)，機(jī)床與物流系統(tǒng)（如輸送線）是自動(dòng)進(jìn)行物料交接的，要求機(jī)床結(jié)構(gòu)形式開放性好，物料交接方便。4.剛度機(jī)床的剛度將影響機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率，因此機(jī)床應(yīng)有足夠的剛度。剛度包括靜態(tài)剛度、動(dòng)態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。5.精度為保證能加工出一定精度的工件，作為工作母機(jī)的機(jī)床必須具有更高的精度要求。機(jī)床精度分為機(jī)床本身的精度，即空載條件下的精度（包括幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度、定位精度等）和工作精度（加工精度） 。6.噪聲噪聲損壞人的聽覺器官和生理功能，是一種環(huán)境污染。設(shè)計(jì)和制造過程中要設(shè)法降低噪聲。7.生產(chǎn)率和自動(dòng)化機(jī)床的生產(chǎn)率用單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量來表示。機(jī)床的切削效率越高，輔助時(shí)間越短，則它的生產(chǎn)率越高。對用戶而言，使用高效率的機(jī)床，可以降低工件的加工成本，機(jī)床的自動(dòng)化程度越高，則它的生產(chǎn)率越高，加工精度的穩(wěn)定性越好，越容易適應(yīng)自動(dòng)化制造系統(tǒng)的要求。8.成本成本概念貫穿在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，包括設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用維護(hù)和報(bào)廢處理等的費(fèi)用，是衡量產(chǎn)品市場競爭力的重要指標(biāo)，應(yīng)在盡可能保證機(jī)床性能要求的前提下，提高其性能價(jià)格比。9.生產(chǎn)周期5為了快速響應(yīng)市場需求變化，生產(chǎn)周期（包括設(shè)計(jì)和制造）是衡量產(chǎn)品市場競爭力的重要指標(biāo)，應(yīng)盡可能縮短機(jī)床的生產(chǎn)周期。這就要求機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，如 CAD、模塊化設(shè)計(jì)等。10.可靠性應(yīng)保證機(jī)床在規(guī)定的使用條件下、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定的加工功能時(shí)，無故障運(yùn)行的概率要高。11.造型與色彩機(jī)床的外觀造型與色彩，要求簡潔明快、美觀大方、宜人性好。應(yīng)根據(jù)機(jī)床功能、結(jié)構(gòu)、工藝及操作控制等特點(diǎn)，按照人機(jī)工程學(xué)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì) [6]。1.4 預(yù)期結(jié)果和意義M1432A 液壓系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)，1.能實(shí)現(xiàn)工作臺的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并能在 0.05～4m/min 之間無級調(diào)速，工作臺換向平穩(wěn)，起動(dòng)制動(dòng)迅速，換向精度高。2.在裝卸工件和測量工件時(shí)，為縮短輔助時(shí)間，砂輪架具有快速進(jìn)退動(dòng)作，為避免慣性沖擊，控制砂輪架快速進(jìn)退的液壓缸設(shè)置有緩沖裝置。3.為方便裝卸工件，尾架頂尖的伸縮采用液壓傳動(dòng)。4.工作臺可作微量抖動(dòng)：切入磨削或加工工件略大于砂輪寬度時(shí)，為了提高生產(chǎn)率和改善表面粗糙度，工作臺可作短距離(1～3mm)、頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)(100～150 次/min)。5.傳動(dòng)系統(tǒng)具有必要的聯(lián)鎖動(dòng)作：(1)工作臺的液動(dòng)與手動(dòng)聯(lián)鎖，以免液動(dòng)時(shí)帶動(dòng)手輪旋轉(zhuǎn)引起工傷事故。(2)砂輪架快速前進(jìn)時(shí)，可保證尾架頂尖不后退，以免加工時(shí)工件脫落。(3)磨內(nèi)孔時(shí)，為使砂輪不后退，傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置有與砂輪架快速后退聯(lián)鎖的機(jī)構(gòu)，以免撞壞工件或砂輪。(4)砂輪架快進(jìn)時(shí)，頭架帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻泵啟動(dòng)；砂輪架快速后退時(shí)，頭架與冷卻泵電機(jī)停轉(zhuǎn)。從而使 M1432A 型萬能外圓磨床更加穩(wěn)定的工作。6第 2 章 機(jī)床總體方案的確定2.1 總體設(shè)計(jì)2.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)是后續(xù)設(shè)計(jì)的前提和依據(jù)。設(shè)計(jì)任務(wù)的來源不同，如工廠的規(guī)劃產(chǎn)品，或根據(jù)機(jī)床系列型譜進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，或用戶訂貨等，具體的要求不同，但所要進(jìn)行的內(nèi)容大致相同。主要技術(shù)指標(biāo)包括：1.用途 即機(jī)床的工藝范圍，包括加工對象的材料、質(zhì)量、形狀及尺寸等。2.生產(chǎn)率 包括加工對象的種類、批量、及所要求的生產(chǎn)率。3.性能指標(biāo) 加工對象所要求的精度（用戶訂貨設(shè)計(jì)）或機(jī)床的精度、剛度、熱變形、噪聲等性能指標(biāo)。4.主要參數(shù) 即確定機(jī)床的加工空間和主參數(shù)。5.驅(qū)動(dòng)方式 機(jī)床的驅(qū)動(dòng)方式有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)方式。電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式中又有普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)方式的確定不僅與機(jī)床的成本有關(guān)，還將直接影響運(yùn)動(dòng)方式的確定。6.成本及生產(chǎn)周期 無論是訂貨還是工廠規(guī)劃產(chǎn)品，都應(yīng)確定成本及生產(chǎn)周期方面的指標(biāo)。2.1.2 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)包括：1.M1432A 萬能外圓磨床總體尺寸關(guān)系，包括縱向尺寸關(guān)系(正視圖)，橫向尺寸關(guān)系圖( 側(cè)視圖 )，和頂視圖。2.M1432A 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)，包括工作臺液壓系統(tǒng)，砂輪架液壓系統(tǒng),尾架液壓系統(tǒng)。3.操縱箱設(shè)計(jì)，將開停閥、先導(dǎo)閥、換向閥、節(jié)流閥、抖動(dòng)缸等組合一體的操縱箱。2.1.3 總體方案綜合評價(jià)和選擇在總體方案設(shè)計(jì)階段，對其各種方案進(jìn)行綜合評價(jià)，從中選擇較好的方案。2.1.4 總體方案的設(shè)計(jì)修改和優(yōu)化對所選擇的方案進(jìn)行進(jìn)一步的修改或優(yōu)化，確定最終方案。上述設(shè)計(jì)內(nèi)容，在設(shè)計(jì)過程中要交叉進(jìn)行。72.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)1.技術(shù)設(shè)計(jì) 包括確定結(jié)構(gòu)原理方案、裝配圖設(shè)計(jì)、分析計(jì)算或優(yōu)化。2.施工設(shè)計(jì) 包括零件圖設(shè)計(jì)、商品化設(shè)計(jì)、編制技術(shù)文檔等。2.3 機(jī)床整體綜合評價(jià)上述步驟可反復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到技術(shù)結(jié)果滿意為止。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)和評價(jià)反復(fù)進(jìn)行，可以提高一次設(shè)計(jì)成功率。2.4 本章小結(jié)本章介紹了機(jī)床以及液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了主要技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)、總體方案綜合評價(jià)、機(jī)床整體綜合評價(jià)。根據(jù)任務(wù)書中的要求，做出自己的設(shè)計(jì)方案和理念。8第 3 章 總體尺寸布局設(shè)計(jì)3.1 縱向尺寸關(guān)系圖的確定與繪制 3.1.1 確定縱向尺寸的基準(zhǔn)線畫出床身對稱中心線（O—O） ，它是縱向尺寸的基準(zhǔn)線（圖 3.1） 。ol2下 臺 絲絲baL支 架 l6L油 壓 筒活 塞 右 蓋床^齒 條頭 頂 尖 尾l4B12363786中 心5圖 3.1 縱向尺寸圖3.1.2 確定砂輪對稱中心線位置 1l由于頭架的縱向尺寸一般大于尾架的縱向尺寸，所以砂輪對稱中心線位置偏于床身對稱中心線的右側(cè)，其偏離值根據(jù)頭、尾架縱向尺寸的大小而定。為避免頭架伸出床身太多，考慮頭架處磨內(nèi)孔時(shí)要安放夾具，尾架處磨長工件時(shí)要砂輪修整器，故只 取mm 定 mm143015lL???尾頭 105l?式中： ——頭架縱向尺寸；L頭9——尾架縱向尺寸。L尾由圖 3.1 知 1()2aobL??尾頂 尖 頭得 mm2 (479l???????尾頭 頂 尖 頭式中： ——頭、尾架最大頂尖距L頂 尖而 mm0.75150LL???頂 尖式中： ——最大磨削長度 =1000mm。3.1.3 確定工作臺對稱中心線位置通常工作臺對稱中心線放在床身對稱中心線同一位置（圖 3.1） 。3.1.4 確定上、下工作臺長度上工作臺長度應(yīng)考慮除了能容納頭、尾架最大頂尖距和頭、尾架長度外，其二端需有暢流的水槽和壓板的弧形邊。按經(jīng)驗(yàn)推薦，后者一般為前者 1/10 左右。上工作臺長度0.1()LLL???尾 尾上 臺 頂 尖 頭 頂 尖 頭mm18202故取 mm上 臺同樣在確定下工作臺長度（L 下臺 ）時(shí)，需考慮上、下工作臺間壓板及二頭裝導(dǎo)軌防護(hù)罩的位置，故定 ??0.5~.1LL??下 臺 上 臺 上 臺=2195mm3.1.5 確定油壓筒用活塞桿的固定形式和長度確定工作臺最大行程 L工 作 行 程故定 mm?工 作 行 程 頂 尖 10L?工 作 行 程由此能確定油壓筒長度L??油 壓 筒 工 作 行 程 活 塞mm185式中： ——活塞長度，定為 85mm。L活 塞10確定活塞桿的固定在床身上，即活塞桿固定，如圖（3.1），則：45L?左 蓋 mmm4118205.2lLL???工 作 行 程 活 塞 蓋定 mm405l式中： ——油壓筒端蓋厚度。L蓋這樣床身的長度（ ）可以初步確定：L床mm422856l???床 支 架定 mm90床式中： ——活塞桿支架長度。L支 架3.1.6 確定后床身上面的墊導(dǎo)板導(dǎo)軌尺寸位置從砂輪對稱中心線引出后床身墊板 V 開導(dǎo)軌中心線位置 ，再根據(jù)已確定的砂5l輪架墊板導(dǎo)軌參數(shù) B1、B 2、 中心 ，繪制 V-平導(dǎo)軌（圖 3.1） 。 5 的大小決定于下列二l個(gè)因素。在可能情況下， 5 盡可能取小些，避免主軸懸伸過長，這對提高砂輪主軸剛性l有利，查文獻(xiàn)[2] 得：??5312~30lB??mm=07??0.3~4l?5中 心符 合 l的 要 求式中： ——V 形導(dǎo)軌中心線到墊板側(cè)面的距離，通常:3Bmm31(2~30B??)7512.=0??B mm(砂輪寬)=503.1.7 確定橫向進(jìn)給絲桿中心位置 6l根據(jù)理論分析的要求，橫向進(jìn)給絲桿中心最好安排在砂輪架的中心位置上，而砂輪架的中心偏于 V 形導(dǎo)軌一邊，故過去其位置均按 設(shè)計(jì)，而不考60.41~5l?中 心11慮具體條件，如導(dǎo)軌是滾動(dòng)還是滑動(dòng)，以及其他有關(guān)因素。在設(shè)計(jì) M1432A 萬能外圓磨床時(shí)，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為絲桿和消除間隙的閘鋼應(yīng)盡可能安置離 V 形導(dǎo)軌近一些，可以提高進(jìn)給剛性和平穩(wěn)性，而兩者中以閘鋼的影響比較大。把消除間隙的閘剛放在絲桿與 V 形導(dǎo)軌之間，由于結(jié)構(gòu)關(guān)系將絲桿中心位置移到偏近平導(dǎo)軌一邊（圖 3.1） ，M1432A 萬能外圓磨床的效果更穩(wěn)定。3.1.8 確定手搖臺面機(jī)構(gòu)的手輪中心位置 7l一般進(jìn)給機(jī)構(gòu)手輪中心與橫進(jìn)給絲桿中心在同一垂直平面內(nèi)，而手搖臺面機(jī)構(gòu)手輪中心與橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)手輪中心在同一水平面內(nèi)（圖 3.1） 。兩個(gè)手輪中心接近一些較好，這樣造作方便，但須考慮能安置液壓操縱扳的地位，故兩輪的中心距： 7650~l?毫 米則 M1432A 萬能外圓磨床的 mm。70l?3.1.9 確定齒條長度及齒輪位置齒條的長度必須大于油壓套的工作長度，以保持小齒輪與齒條不脫開。(3.1)82ll??齒 條 工 作 行 程80.5D小 齒>式中： ——D小 齒 小 齒 輪 節(jié) 徑齒條的安裝位置以小齒輪的中心為基準(zhǔn)。一般小齒輪的中心與手搖臺面機(jī)構(gòu)的手輪中心在同一垂直平面內(nèi)，根據(jù)油壓套的兩端行程而定（圖 3.1） 。3.2 橫向尺寸關(guān)系圖的確定與繪制3.2.1 確定橫向尺寸的基準(zhǔn)線畫出床身的 V 形導(dǎo)軌中心線，作為橫向尺寸的基準(zhǔn)線，畫機(jī)床的平導(dǎo)軌面，作為高度尺寸的基準(zhǔn)線。根據(jù)已確定的工作臺導(dǎo)軌參數(shù) 、 、 ，畫出導(dǎo)軌（圖'1B'2'l中 心3.2） 。3.2.2 確定上、下工作臺厚度和寬度1.厚度工作臺在運(yùn)動(dòng)時(shí)的精度穩(wěn)定性和過重問題，構(gòu)成上下工作臺厚度的一對矛盾，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外還需考慮在工作臺二端加上工藝“搭子” ，備加工時(shí)壓緊用。外圓磨床的工作臺厚度可按類比法確定：12一般取下工作臺厚度 '1(0.3~4)hl?中 心（3.2）上臺工作臺厚度 '2(.5.)l中 心（3.3） B76l'絲L墊 板s絲 桿 +余 量快 速 '2'1h1H32489aD絲 D絲絲10S絲+H5h4d滾 9滑 鞍 絲圖 3.2 橫向尺寸關(guān)系圖具體選定厚度時(shí)要按照工作臺長短而定，工作臺長則適當(dāng)放厚些，還需考慮水槽的高度不宜太低，否則冷卻液會(huì)溢出。則 M1432A 萬能外圓磨床下工作臺厚度 mm175h?上工作臺厚度 mm23上工作臺型面有不同的傾斜，習(xí)慣上尺寸注法不一，為便于計(jì)算，這里的厚度（ 是指地面到斜面最低點(diǎn)的尺寸（圖 3.2） 。2h132.寬度mm'4521049531BlB?????工 作 臺 中 心式中： ——下工作臺平導(dǎo)軌中心線到前側(cè)的寬度（圖 3.2） ；4 46B?——下工作臺 V 形導(dǎo)軌中心線到前側(cè)面的寬度 ；5 57——床身平導(dǎo)軌中心線到前側(cè)面的寬度 ；6B '621(~30)??——床身 V 形導(dǎo)軌中心線到邊緣的寬度 。7 '71B3.2.3 確定頭、尾架頂尖中心位置對于一般外圓磨床，由于加工工件范圍較大，故其頭、尾架頂尖中心（即工件中心）位置常安排在 V 形導(dǎo)軌中心線上，這樣使砂輪在磨最小直徑時(shí)，砂輪架趨近工作臺致相碰，但卻使 V 形導(dǎo)軌承載壓力較大，故通常適當(dāng)加寬 V 形導(dǎo)軌寬度來彌補(bǔ)。延伸 V 形導(dǎo)軌中心線，根據(jù)中心高（H） ，可畫出頭、尾架頂尖中心位置。3.2.4 確定頭、尾架頂尖中心至床身面的高度（ ）1H根據(jù)一般操作工人的身長來決定。所以 取 mm,M1432A 萬能外圓0~磨床取 1010mm。由此可以確定平導(dǎo)軌面到床身底面的高度（ ） ，2mm212(/cos)70HhH?????式中： ——工作臺型面傾斜度。?3.2.5 確定橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)手輪中心的高度 3橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)手輪中心的高度（ 3） ，直接影響操作時(shí)的勞動(dòng)條件，一般取3 mm，M1432A 萬能外圓磨床取 580mm。H60~7?3.2.6 確定油壓套中心位置 8B油壓桶中心安置在移動(dòng)件的重心或接近中心的位置，由于它常偏于與 V 形導(dǎo)軌中心，故?。簃m??'80.4~.50.432190l???中 心3.2.7 確定工作臺回轉(zhuǎn)中心位置 9B14工作臺回轉(zhuǎn)中心處于 V—平導(dǎo)軌的中間，即mm'912015Bl??中 心3.2.8 確定后床身有關(guān)的幾個(gè)尺寸確定后床身頂面至前床身平導(dǎo)軌的高度以及到砂輪架中心高之間的幾個(gè)厚度尺寸（圖 3.2） 。墊板厚度 3、滑鞍厚度 4、砂輪中心至砂輪架底面的高度 5 與后身頂面至平hhH導(dǎo)軌的高度 4，相互關(guān)系比較復(fù)雜，應(yīng)同時(shí)考慮，不能孤立地定下哪一個(gè)尺寸。因H為后床身上面的幾個(gè)部件的結(jié)構(gòu)形式并不完全一致，如外圓磨床沒有滑鞍，砂輪架用不用轉(zhuǎn)動(dòng)；又如墊板在保證加工剛性條件，本來可以薄一些，但其中需安裝橫向快速進(jìn)退油缸，同時(shí)為了滿足產(chǎn)品系列化，擴(kuò)大部件通用化，常以墊板厚度作高度尺寸調(diào)整的環(huán)節(jié)。為了避免上工作臺回轉(zhuǎn)時(shí)與墊板相碰，安裝在后床身上的墊板頂面需低于下工作臺的頂面；同時(shí)還應(yīng)考慮橫進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過床身的位置等等。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其后身頂面至平導(dǎo)軌的高度：mm 取 120mm。410~5H?墊板厚度 mm??3.160hl?中 心式中： ——砂輪架墊板導(dǎo)軌中心距（毫米） 。l中 心滑鞍頂面與砂輪架底面接觸，做回轉(zhuǎn)調(diào)整或直線移動(dòng)；而滑鞍底面與墊板導(dǎo)軌接觸，若是滾動(dòng)導(dǎo)軌，中間還隔有滾柱 mm。確定滑鞍厚度 時(shí)，一般按類10d滾 ＝ 4h比法?。簃m4(.23~.)hl?中 心 ＝ 6在確定砂輪中心至砂輪底面的高度 時(shí)，應(yīng)注意，砂輪架底面與滑鞍接觸的回5H轉(zhuǎn)面是圓盤式的，則：mm52016D??砂3.2.9 確定最大最小極限位置最大砂輪磨削最大工件和最小砂輪磨削最小工件時(shí)的極限位置（圖 3.2） 。mm mm40??砂 輪 最 大 280??砂 輪 最 小15mm mm320D??工 最 大 8D??工 最 小3.2.10 確定砂輪架橫向行程長度一般砂輪架橫向行程長度mm??0.1~274SS???絲 桿 快 速 快 速式中： ——砂輪架工作行程（mm） ；S絲 桿——砂輪架快速進(jìn)退量（mm） ?？?速1. ：根據(jù)技術(shù)參數(shù)一章中有關(guān)工件及砂輪直徑確定，已能滿足最大直徑砂絲 桿輪磨削最大直徑工件和以最小直徑砂輪磨削最小工件：, ,22DDS????????????????工 件 最 大 工 件 最 小砂 ,最 大 砂 最 小絲 桿（3.4）式中： ——最大的砂輪直徑（mm） ；D砂 ,最 大——最小的砂輪直徑，一般 = ；砂 最 小 D砂 ,最 小 0.7~5 AD砂 ,最 大——最大磨削工件直徑（mm） ；,工 件 最 大——最小磨削工件直徑（mm） 。,D工 件 最 小M1432A 萬能外圓磨床的= 400mm =280mm砂 ,最 大 D砂 ,最 小= 320mm =8mm,工 件 最 大 ,工 件 最 小則由式（3.4）得: 403280162S?????????????????絲 桿 m2. ：一般是 50mm 左右。S快 速3.2.11 確定滑鞍長度 L 滑鞍一般來說 長則傾側(cè)力小，導(dǎo)向性好，移動(dòng)輕便，同時(shí)滑鞍導(dǎo)軌的接觸剛性滑 鞍亦相對提高，不過太長了對制造不利。一般mm??1.5~20Ll??滑 鞍 中 心163.2.12 確定墊板長度 L 滑鞍滑動(dòng)導(dǎo)軌：滑鞍在前后兩極限位置時(shí)，允許少量伸出墊板，且一般前端伸出量小于后端伸出量，其值 ，則：??0.5~.1L?滑 鞍(3.5)??S-20.5