月九日星期六如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸机械效率,则液压缸在整个工作阶段的总机械负载可以算出，见表。根据负载计算结果和已知的各阶段的速度,可绘出负载图和速度图,见图。图负载和速度图执行元件主要参数的确定初选液压缸的工作压力参考同类型组合机床,初定液压缸的工作压力为。确定液压缸的主要结构尺寸动力滑台快进快退速度相等,现采用缸体固定的单杆式液压缸快进时采用差动连接,并取无杆腔有效面积等于有杆腔有面积的两倍,即为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲,在回油路中装有背压阀,初选背压。由表可知最大负载为工进阶段的负载按此计算则液压缸直径由可知活塞杆直径按将所计算的与值分别圆整到相近的标准直径,以便采用标准的密封式元件。圆整后得二〇二年六月九日星期六按标准直径算出按最低工进速度验算液压缸尺寸,查产品样本,调速阀最小稳定流量,因工进速度为最小速度,则,满足最低速度的要求。计算液压缸各工作阶段的工作压力,流量和功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积,可以算出液压缸工作阶段的压力,流量和功率,在计算工进时背压表液压缸所需的实际流量,压力和功率工作循环计算公式负载进油压力回油压力所需流量输入功率快进工进快退按快退时背压按,代入计算公式和计算结果列于表中。注差动连接时,液压缸的回油口到进油口之间的压力损失为,而快退时，液压缸有杆腔进油，压力为，无杆腔回油，压力为。二〇二年六月九日星期六夹紧缸的设计夹紧力公式工件直径,工件与型块摩擦系数，切削扭矩安全系数，则，可取拟定液压系统原理图选择液压基本回路确定调速方式及供油方式在液压缸的初步计算前已确定了采用调速阀的进口节流调速，因此相应采用开式循环系统。这种调速回路具有较好的低速稳定性和速度负载特性。由表可知，液压系统的工作循环主要由低压大流量和高压小流量两阶段组成，显然采用单个定量泵供油，功率损失较大，系统效率低，而选用双泵作为油源较合理，其结构简单，噪声小，寿命长，成本低。经比较选用双泵供油形式。快速运动回路和速度换接回路根据本设计的运动方式和要求，采用差动连接和双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。本系统对换向平稳性的要求不是很高，所以选用价格较低的电池换向阀控制换向回路，为了便于差动连接，选用三位五通电磁换向阀。二个动力部件可同时实现换向，亦可不同时换向。由计算可知，当滑台从快进转为工进时，进入液压缸的流量由降为，可选用二位五通行程阀来实现速度换接，以减少液压冲击。压力控制回路的选择采用双联泵。低压泵用于快进和快退，高压泵用于工进。用液控顺序阀实现低压大流量泵卸载，用溢流阀调整高压小流量泵的供油压力。夹紧回路的选择采用带定位的二位五通换向阀与顺序阀实现夹紧，定位，松开及拔销动作。考虑到夹紧时可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入单向阀保压。还装有减压阀调节夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定。二〇二年六月九日星期六组成液压系统将上述选定的液压回路进行组合，并根据要求做必要的修改补充即组成钻工序的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多电压力表开关。这样只需个压力表即能观测各点压力。选择液压元件泵的选择由前知工进阶段液压缸工作压力最大。若取进油路总压力损失为，则液压泵最高工作压力可按式因此泵的额定压力可取由前表知工进时所需流量最小是,设溢流阀最小溢流量为，则最小流量泵的流量应为快进快退时液压缸所需的最大流量为。即大流量泵的流量根据上面计算的压力和流量，查产品样本，选用具有工作环境要求低，功耗低，体积小，安装方便等特点。硬件还包括专用的手持式编程器和显示器，操作面板等外围设备及电缆安装导轨等附件。基本单元基本单元包括，电源通讯接口等。根据基本单元上输入输出点的数量进行型号的选择。确定系统的总点数输入启动按钮，定位夹紧钮，松开拔销钮，压力继电器开关，快进行程开关，工进行程开关，终点复位行程开关，共个点。输出钻头快进电磁铁，钻头快进电磁铁，扩头快进电磁铁，扩头快进电磁铁，探测快进电磁铁，攻丝快进电磁铁，攻丝快进电磁铁，钻头工进电磁铁，钻头工进电磁铁，扩头工进电磁铁，扩头工进电磁铁，攻丝工进电磁铁，攻丝工进电磁铁，钻头快退电磁铁，钻头快退电磁铁，扩头快退电磁铁，扩头快退电磁铁，探测快退电磁二〇二年六月九日星期六铁，攻丝工退电磁铁，攻丝工退电磁铁，攻丝快退电磁铁，攻丝快退电磁铁，松开拔销电磁铁，定位夹紧电磁铁，油泵电机电磁接触器，钻头电动机电磁接触器，扩头电动机电磁接触器，攻丝电机电磁接触器，共个点。确定的型号选用，为，它有个输入点，个输出点，已经算是有很多的数的了，但还是不够用，尚缺个输入点，个输出点，得扩展个模块。扩展个，的模块输入继电器输出。及工作方式的在基本单元内，它是的大脑，包括位处理器，内部管理程序存储器，用户程序存储器，数据存储器及其它控制电路。的采用了最新的软硬件技术，设计先进，的功能灵活，处理速度快。的工作方式有停机方式和运行方式两种方式停机方式在该状态下，可把用户程序装入的用户程序存储器，数据送入，改变配置等操作。方式运行方式执行用户程序使用或两种供电电源。在基本单元内部采用开关电源，具有耗电低，适应电压范围宽和整机体积小，重量轻等特点。外部供电电源接在基本单元上端子排右侧的三个接线端上，基本单元下端子排右侧的两个接线端子，对外提供个直流电源。及状态显示基本单元上部接线端子排左侧起为输出接线端子，下部接线端子排左侧起为输入接线端子，状态显示区在基本单元下部。扩展单元基本单元通过右侧的扩展口与扩展单元左的扩展口，用总线连接器连接。扩展单元间的连接通过上个扩展单元右侧的扩展接口，与下个扩展单元右侧扩展接口，用总线连接器连接。总线连接器是扩展单元的标准附件。扩展单元内部工作电流由基本单元提供，通过总线连接器，基本单元向扩展单元提供的内部工作电流。的地址分配方法是采用循环扫描方法。在每次扫描的第步读入输入信号的状态，存二〇二年六月九日星期六入指定的存储区域，然后执行用户程序，将执行结果存入指定区域，最后传给输出执行控制。这样，各个开关量与存储区域需定义和分配地址，实现对应。信号存放的区域在的数据空间中，数据空间由数据存储器和数据目标存储器组成。开关量输入存入数据存储区域的输入映象寄存器区定义为，开关量输出存放在数扩展单元据存储中的输出映象寄存器区定义为。模拟量的存储器在模拟量扩展单元中，属于数据目标存储器，在运行时即时读模拟量输入和写模拟量输出，并完成模拟量现实值如电压，电流与反映该现实值的数据量二进制数之间的模数，数模转换。在工作进给到执行用户程序时，根据用户程序对模拟量存储器读写数据。模拟量输入存入数据目标存储器中的模拟量输入区区定义为，模拟量输出存入数据目标存储器中的模拟量输出区区定义为。的编程的编程思想可以用设计继电器电路图的方法来设计较简单的梯形图，即在些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的要求，不断的修改和完善梯形图。有时需要多次反复的调试和修改梯形图，增加些中间编程元件和触点，最后才能得到个满意的结果。这种方法没有普遍的规律可循，具有很大的试探性和随意思性，最后的结果不是唯的，设计所用的时间设计的质量和设计者的经验有很大关系，所以有人把这种方法叫经验设计法。而所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动有秩序的进行操作。使用顺序控制设计发时，首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。本系统即采用经验设计法。即以先设计出的电气控制原理图为基础，对应的将其中间继电器改成中间寄存器，将其中的按钮，行程开关，压力继电器该成对应的输入接口，将其中的换向阀的各电磁铁和本系统即采用经验设计法。即以先设计出的电气控制原理图为基础，对应的将其中间继电器改成中间寄存器，将其中的按钮，行程开关，压力继电器该成对应的输入接口，将其中的换向阀的各电磁铁和电动机改成相应的输出，程序的雏形就诞生了。然后在此基础上进行调试修改直到得到满意结果为止。二〇二年六月九日星期六的地址分配表表的地址分配表说明名称对应地址说明关闭按钮输入启动按钮定夹按钮按钮压力继电器开关压力继电器开关压力继电器开关压力继电器开关压力继电器开压力继电器开关压力继电器开关压力继电器开关钻快进限位开关钻快进限位开关扩快进限位开关扩快进限位开关探测快进限位开关攻丝快进限位开关攻丝快进限位开关钻快退限位开关钻快退限位开关扩快退限位开关扩快退限位开关探测快退限位开关攻丝工退限位开关攻丝工退限位开关攻丝快退限位开关攻丝快退限位开关钻快进电磁铁攻丝快进电磁铁攻丝快进电磁铁钻工进电磁铁钻工进电磁铁扩工进电磁铁二〇二年六月九日星期六扩工进电磁铁攻丝工进电磁铁攻丝工进电磁铁攻丝工退电磁铁攻丝工退电磁铁钻快退电磁铁钻快退电磁铁扩快退电磁铁扩快退电磁铁探测快退电磁铁攻丝快退电磁铁攻丝快退电磁铁定位夹紧电磁铁松拔电磁铁油泵电机电磁接触器钻电机电磁接触器钻电机电磁接触器扩电机电磁接触器扩电机电磁接触器攻丝电机电磁接触器攻丝电机电磁接触器转度电磁铁碰到异物信号灯控制面板安全按钮启动按钮定位夹紧按钮松开按钮二〇二年六月九日星期六图控制面板示意图外部接线图图外部接线图二〇二年六月九日星期六梯形图二〇二年六月九日星期六梯形图二〇二年六月九日星期六结论本文主要以下工作确定了液压系统的原理图，采用差动连接和双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。采用双联泵供油，低压泵用于快进和快退，高压泵用于工进。用液控顺序阀实现低压大流量泵卸载，用溢流阀调整高压小流量泵的供油压力。选用二位五通行程阀来实现速度换接，以减少液压冲击。采用带定位的二位五通换向阀与顺序阀实现夹紧，定位，松开及拔销动作。考虑到夹紧时可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入单向阀保压。还装有减压阀调节夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定。对液压系统的油箱油缸进行了设计和计算，确定了液压泵液