l数控机床尾座油压系统设计机械设计制造及其自动化学生 指导教师 摘 要：本课题研究的主要目的是设计出与数控机床卧式数控车床相匹配的液压尾座系统，本课题将以其尾座为研究对象，设计出符合该车床的液压尾座。为了完成本课题的设计，在设计之前的准备工作必须做好，首先是搜集和分析资料，主要包括国内外数控机床的发展现状；液压技术和液压传动系统的基本资料；同等机床液压尾座的图纸和资料等。其次是初步确定液压尾座的总体布局，包括配置形式、液压系统的布置及选择液压能源及相应的配套元件等。最后主要是关于尾座的设计计算。数控机床顶尖及尾座顶紧和运动的控制方式基本上是手工控制，在通常的加工过程中，需先用手工控制的方式完成运动和卡紧工作。由此可知，在数控机床的加工作效率效率并不高，而且工人劳动强度大，耗时又耗力，还会增加企业成本。因此，本课题研究所要达到的预期效果是在数控车床加工过程中，当需要使用尾座时，使用本课题所设计的尾座可以提高加工过程的机械化和自动化水平，提高生产效率，降低工人的劳动强度，降低企业成本。关键词：数控机床 尾座 液压系统 液压缸 设计 校核The design of CNC machine Tailstock Hydraulic systemAbstract: The main purpose of the research is based on CNC machine tools to design requirements, designed to match its hydraulic Tailstock to meet the rotation accuracy, rigidity, temperature rise, and so on seismic requirements, to enhance the overall performance of machine tools. To accomplish this design, I collected and analysed the information before the design, including domestic and international development of CNC machine tools; hydraulic system of hydraulic technology and the basic information; equal hydraulic machine Tailstock the drawings and information . Then is tentatively determined the overall layout of hydraulic Tailstock, including the allocation of form, layout and the hydraulic system of hydraulic energy, and select the appropriate matching components, such as. This was followed by the main Tailstock the design and calculation.CNC machine Tailstock top tight and movement is basically manual control, in the conventional process, the change required manual. Therefore, in the process of CNC machine tools in efficiency is not high, workers in labor intensity and great. Therefore, the issue of the Institute to achieve the desired results in the CNC lathe processing, when the need to use Tailstock, the use of this issue by the Tailstock design can improve the process of mechanization and automation level, increase production efficiency and reduce Workers in the labor intensity.Key words：Numerically-controlled machine；Tailstock；Hydraulic system；Hydraulic cylinder inside diameter；Design；Examination第一章 绪 论11.1 研究背景与意义11.2 国内外数控机床和液压系统研究现状及发展11.2.1 数控车床的现状与发展趋势11.2.2 液压系统的现状与发展趋势31.3 研究方法、内容51.3.1 研究方法51.3.2 研究内容5第二章 液压系统简介72.1 液压系统的组成72.2 液压传动的主要优缺点72.2.1优点72.2.2缺点82.3 液压系统图的图形符号82.4 液压泵和液压马达122.4.1 液压泵及马达概述122.4.2 液压泵与液压马达的性能参数132.5液压泵的工作原理及主要结构特点152.6 液压缸的分类及基本计算172.6.1液压缸的基本分类172.6.2活塞式液压缸182.7液压辅助元件192.7.1滤油器192.7.2管件212.7.3热交换器232.7.4油箱232.8 液压控制阀242.8.1液压控制阀的分类252.8.2方向控制阀252.8.3 压力控制阀332.8.4流量控制阀36第三章 液压系统计算393.1 已知液压系统条件393.2 绘制液压系统原理图393.3计算并选用尾座本体固定液压缸403.4计算并选用尾座本体控制前进和后退的液压马达413.5选用固定心轴的液压缸423.6计算并选用液压泵423.7阀类元件的选择433.8管道的选择443.9油箱的设计443.10滤油器的选择45第四章 液压系统性能的验算474.1管路系统压力损失的验算474.2系统发热温升的验算474.3系统效率验算48总结49致 谢50参考文献51第一章 绪 论1.1 研究背景与意义液压传动是发展现代工程机械的关键技术。国外液压产品由于应用了高新技术成果（如自动化技术、可靠性技术、计算机技术以及新材料和新工艺等），使产品质量、品种和水平都有明显提高。权威人士认为，未来液压传动与控制技术的发展趋势是：液压传动与微电子技术结合，实现机电一体化，比例阀和插装阀的使用量显著增加，开环电液比例系统和系统将向闭环比例控制系统发展。液压系统的压力、温度、速度及油液的污染度等数值可以自动测试和诊断，监控系统，包括集中控制和自动调整系统也将得到发展。进入20世纪80年代以来，由于市场竞争激烈，产品更新极为迅速，中小批量零件的生产越来越多，而且随着航空工业、汽车工业以及轻工消费品生产的高速增长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高。这些为数控机床的发展开辟了广阔的市场空间。型数控车床:最大切削直径1500mm最大切削长度1000mm主轴转速为200r/min 1.2 国内外数控机床和液压系统研究现状及发展数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。数控技术的问世已有40多年的历史，它是由机械学、控制学、电子学、计算机科学四大基础学科发展起来的一门综合性新型学科。技术发展的需要对21 世纪的数控技术提出了更高的要求。1.2.1 数控车床的现状与发展趋势国外数控机床技术现状（1）高速高精与多轴加工成为数控机床的主流，纳米控制已经成为高速高精加工的潮流。（2）多任务和多轴加工数控机床越来越多地应用到能源、航空航天等行业。（3）机床与机器人的集成应用日趋普及，且结构形式多样化，应用范围扩大化，运动速度高速化，多传感器融合技术实用化，控制功能智能化，多机器人协同普及化。（4）智能化加工与监测功能不断扩充，车间的加工监测与管理可实时获取机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床的状态，提前进行相关的维护，避免事故的发生，减少机床的故障率，提高机床的利用率。（5）最新的机床误差检测与补偿技术能够在较短的时间内完成对机床的补偿测量，与传统的激光干涉仪相比，对机床误差的补偿精度能够提高34倍，同时效率得到大幅度提升。（6）最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床的加工提供了强有力的支持，可以大幅度提高加工效率。（7）刀具技术发展迅速，众多刀具的设计涵盖了整个加工过程，并且新型刀具能够满足平稳加工以及抗振性能的要求。国内数控车床的现状近年来，我国数控车床生产一直保持两位数增长。2002年产量居世界第四。但与发达国家相比，我国车床数控化率还不高，目前生产产值数控化率不到30 ；消耗值数控化率还不到50 ，而发达国家大多在70 左右。国产数控车床到2000年可供品种为700多种，接近数控车床品种的50 ，其中占产量70 的是经济型数控车床。最高转速一般在2000rmin，个别转速达8000rmin， 坐标定位精度一般在001mm，重复定位精度在0005mm，工作精度圆度在0010005mm 之间， 表面粗糙度Ra08161xm。长城车床厂CK7815C液压系统最高转速3 500rmin，快速行程X轴9mmin，z轴12mmin，定位精度X轴0016mm，z轴0025mm， 工作精度圆度0007mm，表面粗糙度Ra16 m。国产数控系统MTBF可靠性大都超过1万小时，但国际上先进企业数控系统MTBF已达8万小时。国产数控车床、加工中心MTBF有少数厂达500h，但国际先进水平已达800h。用户对国产加工中心刀库机械手、数控车床刀架仍不放心，其定位精度、特别是重复定位精度也有待提高。此外，外观、漏油等老问题也与工业发达国家产品有差距。数控功能部件是指数控系统、液压系统单元、数控刀架和转台、滚珠丝杠副和滚动直线导轨副、刀库和机械手、高速防护装置等，它们是数控车床的重要组成部分。功能部件技术水平的高低、性能的优劣以及整体的社会配套水平直接决定和影响着数控车床整机的技术水平和性能，也制约着主机的发展速度。相对数控车床主机来说，我国功能部件生产企业的发展更显滞后。功能部件不仅决定着车床的整机性能，还占到整机成本