第6章 液压系统设计 6.1 概述
磨床通常以电动机作为动力，由它带动机械，液压传动系统完成机床的各种运动，再通过电器，液压系统控制这些运动之间的转换和先后顺序及其联系。 6.2 液压传动设计
1.液压工作原理 1）液压传动的特征 与机械传动相比，它是用具有压力的油作为介质，经过二次转换来实现旋转运动或直线运动的： 电动机带动油泵 压力油 液压机（旋转运动） 油缸（直线运动） 因此，整个液压传动系统由四部分组成： （1）动力部分——油泵 （2）执行部分——液压机或油缸 （3）控制部分——方向阀，节流阀，压力阀 （4）辅助部分——油管，压力表，蓄能器，压力继电器等 在上述液压传动过程中，压力油应密封在油管内，如果不密封，油就不能形成压力，也无法起传动作用。另外，油所处的容积还要不断的变化，容积不变化，油泵就不能吸油与排油，油缸不能移动，也不能完成传动作用。磨床的液压传动，就是利用容积的变化来完成其动作的。 2）液压传动的两个重要参数——压力，流量 （1）液体压力与负载的关系： 齿轮油泵的供油压力，随着工作台受到的负载大小正变化。负载大，压力大；负载小，压力小。 （2）液体流量也速度的关系 进入油缸的流量越多，工作台速度就越快，定量油泵的流量要大于工作台最大速度所需的流量。 （3）压力与流量的关系 a.油泵的压力与流量关系 齿轮油泵并不是一旋转就打出压力油来的，必须要在油泵出油口加负载，并且压力随负载变化而变化。 b.管路中的压力与流量的关系 在管路中流动的油液，压力（实际上是压力差）流量与液阻密切相关，液阻增大，压力差增大或流减小。 3）液压传动采用的符号 在绘制液压传动系统原理图时，液压元件的符号常采用结构符号或职能符号来表示。 结构符号近似于实物的结构，直观性强，容易理解，但绘制麻烦。职能符号只表示元件的作用，不能表示出结构，绘制迅速方便，已列入国标。 2.液压系统的传动设计 在实际工作中有以下几个步骤： 1.按照机床的每一个动作要求来拟订相应的液压回路。 2.按照机床的工作循环方框图，将各个回路合并成系统，画出液压传动系统原理图。 3.按照机床动作所要求的速度和作用的力等进行计算。 4.选用标准的或设计专用的液压元件，并按照机床布局来确定各元件的组合形式，进行阀板设计。 5.绘制液压元件的连接总图——油路装配图。 上述步骤是相互联系交替进行的，往往需要几次反复，才能完成。 3.机床需要的液压部分 1）机床测量仪的进给和退出，径向测量仪的垂直横向进给和退出，尾架的松开； 2）润滑部分。 a.床身的滚珠丝杆 b.砂轮架的滚珠丝杆 c.砂轮修整器的滚珠丝杆，间隙供油 d.砂轮架的卸荷 e.床身导轨的润滑 f.砂轮修整器直线导轨的间隙供油 3）动静压轴承 a..砂轮架主轴轴承部分 b.砂轮修整器主轴轴承部分 4.拟订液压原理图 机床液压系统的拟订，要与机械，电器配合，将各个液压回路进行组合，达到总体设计所需要的动作循环程序。 具体原理图见MKS1632A高速数控端面外圆磨床液压图
结论
经过三个多月的努力，我顺利完成了毕业设计的任务，对磨床的设计过程有了一个基本的认识，特别对数控高速端面外圆磨床MKS1632A的设计过程有了深刻和清晰的了解。这次毕业设计是对我大学四年所学知识的一次综合应用，它涉及到机械制图、机械制造技术、机械原理、机械设计、机械装备设计、液压系统设计、数控技术、互换性和测量技术、单片机、电子信息技术等多门课程的内容，使我对知识的综合知识的运用有了很大的提高。 本次设计的数控高速端面外圆磨床MKS1632A可以同时加工带轴肩类零件的外圆和端面，从而提高了磨削效率，减少加工时间，节省工件的生产成本。 在数控高速端面外圆磨床MKS1632A的设计过程中，郭老师让我们四个人每人负责一部分，我负责的是数控高速端面外圆磨床MKS1632A的砂轮架部分。起初我们四个人在一起讨论磨床的总体布局图，每个人提出自己的想法，然后由大家来讨论，在这样的讨论和交流中，我们都学到了不少知识，知道自己方案的优点和缺点，最后我们讨论出来一套最优方案。 本次毕业设计我负责的部件是砂轮架，砂轮架是磨床上用来带动砂轮作高速旋转的关键部件，主要由传动部件和主轴轴承部分组成，主轴与轴承是砂轮架的主要组成部分。首先是根据砂轮架主轴的要求进行轴的设计，然后再选取轴承，设计皮带和皮带轮等等。在这个过程中，轴的挠度校核、皮带和皮带轮的设计等用到了大量的计算。 由于磨床是高精密加工机床，对各部件的设计要求都较高。为了提高旋转精度，我主要做了以下工作： 1.在选择轴承的时候，我选用了动静压轴承。，动静压混合轴承是一种既综合了液体动压和静压轴承的优点，又克服了两着缺点的新型多油楔油膜轴承。它利用静压轴承的节流原理，使压力油腔中产生足够大的静压轴承载力，从而克服了液体动压轴承启动和停止时出现的干摩擦造成主轴与轴承磨损现象，提高了主轴和轴承的使用寿命及精度保持性；轴承油腔大多采用浅腔结构，在主轴启动后，依靠浅腔阶梯效应形成的动压承载力和静压承载力叠加，大大地提高了主轴承载能力，而多腔对置结构又极大地增加了主轴刚度；高压油膜的均化作用和良好的抗振性能，保证了主轴具有很高旋转精度和运转平稳性。 动静压轴承广泛用于高速精密设备中.目前，在改造旧精密磨削设备方面，用得较多的是北京中航设备改造厂的WMB型表面节流液体动静压混合轴承。 2.在砂轮架传动装置设计中，采用了多楔带皮带和多楔带带轮。多楔带兼有V带和平带的优点，外轮廓尺寸小，比V型带传动平稳。多楔带以平带为基体，内表面有等距离纵向楔型的环形带传动， 楔侧面。 3.为了减少外载荷对砂轮架主轴的影响，提高砂轮架主轴的承载能力，在带轮的安装方面，采用了卸荷皮带轮的方案，即多楔带皮带轮不是直接安装在砂轮架主轴上，而是安装在支架上，然后通过花键套来传递扭矩，带动砂轮架主轴旋转。这种方案的好处是砂轮架承受的轴向力大大地减小了，砂轮架主要承受扭矩，达到减小砂轮架主轴变形、提高砂轮架主轴的承载能力和提高旋转精度等目的。 需要补充一点的是，在砂轮架主轴的设计中，因为轴的中间部分只有一部分需要进行精加工，以便安装动静压轴承，其余部分则没有什么特殊的加工要求。考虑到加工成本的问题，我采取将砂轮架主轴中间一部分半径减小的方法，从而减少了精加工的长度，减小了工件的加工成本，但这样做会减小砂轮架主轴的刚度。 这次毕业设计对我大学所学的知识进行了综合，对我运用知识的能力有了很大提高，特别是培养了我理论结合实际的作风，改变了我以前设计不切合实际的想法，很多设计力求标准化和规范化。
参考文献
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致谢
经过三个多月的努力，毕业设计已接近尾声了。在郭老师的指导下，我顺利地完成了本次毕业 设计的全部任务。郭老师渊博的知识、严谨的治学态度和高度的责任心给我留下了很深刻的印 象，同时也给我的学习、工作、生活以很大的影响，使我受益匪浅。值此论文完成之际师表示 衷心的感谢，并感谢同组同学对我的合作和支持。 此外，具有丰富磨床设计经验的吴跃高级 工程师给我们全组同学悉心讲解很大的关心，再一次对大家表示衷心的感谢！