具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高，可进行恒功率输出控制，功率利用充分，系统结构简单，输出转速无级调速，可正反向运转，速度刚性大，动作实现容易等突出优点。液压传动在现代机械中得到了广泛的应用，几乎所有工程机械装备都能见到液压技术的踪迹，其中不少已成为主要的传动和控制方式。极限负荷调节闭式回路，发动机转速控制的恒压，恒功率组合调节的变量系统开发，给液压传动应用于现代机械尤其是工程机械提供了广阔的发展前景。本课题研究的主要内容本文所研究的变档液压系统，是在手动变档系统的基础上，研究并开发的。液压变档系统可以实现自动变档的功能，以适应数控机床的智能化机电液体化的发展趋势。基于本文所要达到的要求，对变档液压系统进行研究，主要内容有液压系统的总体设计主要包括液压系统的工作原理设计要求方案设计参数计算和液压元件及辅件的选择等液压站的设计和计算主要包括油箱的机构设计安装方式，电机与液压泵的连接等集成块的设计和计算液压系统的安装调试和维护。方案论证和技术路线使用液压变档系统可以提高加工过程的机电液体化和智能化，提高机床生产率及加工成品的互换性，降低操作者劳动强度，降低机床对操作者熟练程度的要求。表液压变档系统阀体方案对比阀体类型优点缺点成本综合性能常规阀性能可靠安全性高自动化程度低生产效率低低低电磁控制阀系统安全性高可连续工作生产效率高成本高高高通过表进行液压系统方案对比和论证。基于对自动化生产效率和安全性的生产要求，变档液压系统采用第二种方案更适合本课题设计，因此数控机床变档液压系统采用电磁控制阀。本课题设计采用集中式液压站控制液压系统，以单向定量液压泵为动力元件，单向节流阀和三位四通方向控制阀为控制元件，双作用单活塞杆推力液压缸为执行元件，主轴箱润滑系统与液压系统相结合的技术路线。本课题研究的主要意义液压技术是现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素，应用液压技术的程度已成为衡量个国家工业化水平的重要标志之，所以正确合理地设计与使用液压系统，对于提高各类液压机械及装备的工作品质和技术经济性能具有重要意义。机电液体化是数控机床发展的必然趋势，在数控车床上使用液压系统实现自动变档功能可以提高机床的自动化程度，提高机床生产率及加工成品的致性，降低操作者劳动强度，降低机床对操作者熟练程度的要求。第二章数控车床变档液压系统的工况分析对数控车床液压系统进行工况分析的目的是对各个执行元件在其工作行程中的流量压力功率等参数进行研究，为拟定液压系统方案，确定系统主要参数提供依据。机床具有高刚性高精度等特点。整体式底座结构，刚性好，精度保持性好本机床床身最大回转直径，刀架上最大工件回转直径，顶尖距为，主轴转速为四段无级,对于系列中型数控车床来说,已基本覆盖了所有工作速度范围。由变频电机实现无级调速，以获得恒线速切削为了解决低速扭矩输出小变频电机在额定转速之下减速时扭矩不增加的问题，主轴箱内安排了齿轮减速，以求通过减速而增加扭矩输出，之所以采用四档机械变速，是为了扩大调速范围四挡机械自动变速通过两个两位油缸操纵来实现。卡盘分手动自动两种，自动夹紧又有液压电动两种形式尾座也分手动自动两种，尾座自动运行般是靠液压控制。对于顶尖距较长的床身,有时也要配置液压中心架。变档液压系统的运动分析根据对数控车床变档动作进行研究和分析，液压缸为变档执行元件，即变档运动过程可分解为油缸向右推动滑移齿轮使主轴箱档位变为Ⅰ档，油缸向左推动滑移齿轮使主轴箱档位变为Ⅱ档同理，油缸向右使主轴箱档位变为Ⅲ档，油缸向左使主轴箱档位变为Ⅳ档，以下为变档示意图Ⅰ档Ⅱ档图油缸变档示意图Ⅲ档Ⅳ档图油缸变档示意图变档液压系统的负载分析根据对变档液压系统的运动分析，变档液压系统的负载主要有启动时的静摩擦负载变档时的工作负载。这两项负载都是单向负载，运动方向与液压缸的运动方向在条直线上。液压变档主要是通过液压缸的推杆推动齿轮箱中的滑移齿轮来实现变档。第三章数控车床变档液压系统的总体设计变档液压系统的技术要求变档液压系统的设计要求是进行设计的依据。在制定基本方案并进行液压系统各部分设计之前，必须要把技术要求以及与该设计内容有关的情况了解清楚机床的工艺目的结构布局使用条件技术特性等，由此确定液压系统所需执行装置的形式数量工作范围尺寸重量和安装等限制条件。机床对液压系统的工作性能如运动平稳性转换精度传动效率控制方式及自动化程度等要求液压驱动装置的运动类型功率和转矩特性执行机构所承受的负载大小和性质工作环境条件，如室内或室外温度湿度尘埃冲击振动及腐蚀情况等限制条件足以满足动力需要。电动机的选择由节的叙述可知，变档所需电动机最大功率可为。因此可选出电动机标准功率为，转速为，型号为泵电动机的综合选择根据液压泵的型号和参数，并结合电动机型号和参数，再查阅相关手册选用单向定量齿轮泵电机组合，该泵电机组的基本参数电机转速为，流量为，额定压力为。采用该泵电机组的优点为单向定量泵与电机设计成体，不仅便于安装使用，而且可以使系统结构紧凑可以提高传动效率，减小传动误差，降低噪音。集成块的设计集成块的工作要求该集成块的工作介质为矿物油，其密封性要求较高，因此各个阀之间应加密封圈集成块内部结构比较复杂，应注意各个油路中间的距离，两孔中间的壁厚不得小于以底面为基准，上表面与下表面的平行度不得超过，各个侧面与底面的垂直度不得超过集成块接合面光洁度为，其余接合面均为所用棱边倒圆角去毛刺表面镀铬处理钢坯不得有影响使用的气孔裂纹和杂质未标明孔的定位尺寸公差为。集成块的结构和设计根据装配图可知,该液压站由个集成块组成,由两个螺钉将其紧固在液压油箱上，组成个完整的液压系统。图最下面的六面体即是集成块。图集成块示意图在这个集成块上,与其连接的有两组阀，两个油缸，因此需要设计,以及与油缸相连的。具体设计过程见附的分油块零件图。第五章液压系统的安装调试和维护液压系统的安装液压泵装置的安装要求液压泵与电动机之间的联轴器的形式及安装要求必须符合制造厂的规定。外露的旋转轴联轴器必须安装防护罩。液压泵与电动机的安装底座必须有足够的刚性，以保证运转时始终同轴。液压泵的进油管路应短而直，避免拐弯增多，断面突变。液压泵的进油管路密封必须可靠，不得吸入空气。油箱装置的安装要求油箱应仔细清洗，用压缩空气干燥后，再用煤油检查焊缝质量。油箱底部应高于安装面以上，以便搬移，放油和散热。必须有足够的支撑面积，以便去装配和安装时用垫片和楔块等进行调整。液压阀的安装要求为了保证安全，阀的安装必须考虑重力冲击振动对阀内主要零件的影响。阀用联接螺钉的性能等级必须符合制造厂的要求，不得随意代换。应注意进油口和回油口的方位，些阀如将进油口和出油口装反，会造成事故。方向控制阀的安装，般应使轴线安装在水平位置。液压缸的安装要求安装液压缸时，如果结构允许，进出油口的位置应在最上面，应装成使其能自动放气或装有方便的放气阀。配管连接不得松弛。液压缸的安装面和活塞杆的滑动面，应保持足够的平行度和垂直度。液压系统的验算和调试压力损失的验算沿程压力损失沿程压力损失是指液体在等直径圆管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失。管道内液体流动最大速度为，最大流量为，则油液在管内的流速为由于本系统采用的工作介质为矿物油，所以在时其粘度，故管道内的流动雷诺数为，可见液压油在管道内流动状态为层流，其沿程阻力系数管道的沿程压力损失液压缸工进时工作阻力最大，压降满足压力损失范围要求，所以无需修改原设计。局部压力损失局部压力损失是指液体流经管道的弯头接头突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向将急剧发生变化，因而会产生漩涡，并发生强烈的紊动现象，于是产生流动阻力，由此造成的压力损失。查参考文献可知圆滑弯管处局部压力损失节流阀处局部压力损失换向阀处局部压力损失所以整个液压系统的总压力损失为，由于实际压力损失小于初定压力损失，所以原设计不必修改。系统温升的验算由可知，液压泵的输入功率为液压缸的输出功率系统总的发热功率为已知油箱容积，则油箱的近似散热面积为假定通风良好，取油箱散热系数，可得油液温升为设环境温度，则油液最高温度为数控机床允许的最高油温为，所以散热条件达到要求，故不需要对原设计进行调整。液压系统的调试般应按泵站调试系统压力调试和执行机构速度调试的顺序进行并应配合机械的单部件调试和单机调试的调试顺序。泵站调试启动液压站，进油压力应符合说明书的规定泵出口油温不得大于,且不得低于过滤器不得吸入空气，先空转，再调整溢流阀逐渐分档升压，到溢流阀调节值，升压中应多次开启系统放气口将空气排除。压力调试系统的压力调试应从压力调定值最高的溢流阀开始，逐次调整每个分支回路的各种压力阀，压力调定后，需将调整螺杆锁定。执行机构调速系统的速度调试系统的速度调试应逐个回路进行在调试个回路时，其它回路应处于关闭状态在系统调试过程中所有元件和管路应无漏油和异常振动所有联锁装置应准确灵敏可靠速度调试完毕，再检查液压缸和液压泵的工作情况要求在启动换向及停止时平稳，在规定低速下运行时，不得爬行，运行速度应符合设计要求。液压缸的速度调试双缸同步回路在调速时，应先将两缸调整到相同的起步位置，再进行速度调整。液压系统的维护液压系统维护主要注意事项油箱中的液压油液应经常保持正常液面液压油液应经常保持清洁换油液时须将油箱内部的旧油液全部放完，并且冲洗合格油温应适当，油箱的油温不能超过，般液压机械在范围内工作比较合适回路里的空气应完全清除掉溢流阀的调定压力不得超过液压系统的最高压力应尽量保持电磁阀的电压稳定，否则可能会导致线圈过热结论变档液压系统是在原有变档系统的基础上提出并设计的。本文按照设计要求对数控车床变档液压系统进行了研究，主要完成了以下工作在对数控车床原有的变档系统和控制方法研究的基础上，确定了变档液压系统的总体方案，设计了变档液压系统的工