毕业设计说明书（文）中文摘
摘：
次毕业设计通功分析采类设计方法进行液压棒料送料支架送料机构液压系统设计次设计容通调研熟悉课题查阅相关资料液压送料支架作设计课题液压送料支架动力源进行分析进行结构设计结构部件进行必受力分析计算加工棒料零件时液压送料支架送料机构便棒料类数控车床机联合实现单机动化提高机床加工效率降低工成通液压送料支架送料机构研究设计掌握般机构设计步骤方法提高分析解决问题力年市场需求变化激烈竞争迫企业更新改造机械设备液压送料支架通动控制保证送料精度二十年数控送料发展没取实质性突破企业做努力提高产品质量没推陈出新未数控送料机发展存潜市场
关键词： 数控机床 液压送料支架 液压系统 设计
毕业设计说明书（文）外文摘
Title The hydraulic rod feeding bracket feeding mechanism and
hydraulic system design
Abstract
The graduation design through the functional analysis using the method of analogy design design hydraulic rod feeding bracket feeding mechanism and hydraulic system the design is through research and familiar with the subject access to relevant information to the hydraulic feeding bracket as the design subject the power source of the hydraulic feeding bracket is analyzed and hydraulic feeding design of support structure and for each part of the structure of the necessary force analysis and calculation When the processing of rod parts hydraulic feeding bracket feeding mechanism can be used in combination with bar type CNC lathe machine realizing automation improve machining efficiency reduce labor costs Through the research and design of hydraulic feeding bracket of the feeding mechanism grasp the general steps and methods of mechanism design improve their ability to analyze and solve problems In recent years the change of market demand and fierce competition the enterprise upgrading and transformation of mechanical equipment hydraulic feeding bracket is to ensure the feeding precision through the automatic control but in the past twenty years the development of NC feeding did not achieve substantial breakthroughs many enterprises to do is improve the quality of the product and did not bring forth the new through the old So there is a great potential market for the future development of CNC feeding machine
Keywords CNC machine tool Hydraulic feeding bracket Hydraulic system
Design
目录
前 言 1
第章 绪 2
11课题研究背景 2
12数控车床数控送料机发展趋势 2
121数控车床发展趋势 2
122数控送料机发展趋势 3
131课题研究方法 4
132课题研究具体容 4
第二章 液压送料支架设计 5
21 典型动棒料送料装置课题设计象 5
211动棒料送料装置类型特点 5
212 动棒料送料装置适范围 7
213 确定课题设计象 8
22 液压送料支架机构概述 8
221液压送料支架送料机构设计求 8
222 液压送料支架组成工作原理 8
第三章 液压送料支架动力源设计 11
31 计算送料系统送料时液压推力 11
32计算棒料浮起支撑力 12
33 确定液压泵规格 12
331 液压泵工作压力计算 12
332 确定液压泵规格 14
341电动机功率确定 14
35 绘制液压传动系统原理图 15
第四章 液压送料支架结构设计 17
41 棒料身结构 17
42 送料器前端承料器 18
43 送料支架料结构规格确定 18
44 挡料块设计 19
45 限位挡块弹簧片设计 19
46 动检测装置安装位置设计 20
47 毛刷清油器 21
48 回油装置设计 21
481回油装置设计目 21
482 回油装置设计作 21
第五章 液压送料支架性影响分析 22
51 挡料装置设置安装 22
52机位置关系液压送料支架影响 22
第六章 液压棒料送料支架技术济分析 24
61 技术济分析目意义 24
62 成材料分析 24
621 非标准件 24
622 标准件 25
63 课题技术济成计算 26
631成计算 26
64课题技术济成计算 27
第七章 总结 28
71 工作结 28
72 存问题 29
致谢 30
参考文献 31
前 言
数控技术问世已50年相关技术发展突破社会需求量断增长数控技术迅速发展现数控机床已普国20世纪开始推广数控技术十年发展世纪初国数控机床生产出现供应求局面［1］提高工厂生产效率实现负责台机床越越工厂迫开始更新改造设备提高设备动化程度降低生产工成众周知普通机床通常采工料方法通机床轴法兰三爪卡盘着四爪卡盘夹紧工件工劳动强度加效率降低成现代工厂提高加工效率考虑方案
毛坯棒料零件加工液压棒料送料支架送料机构棒料类数控车床联合实现机床加工程中零件动送料动接料装置配套实现机床单机动化提高机床加工性减少辅助加工时间实现数控车床优化应机床户追求机床佳性价终目
显然液压式液压棒料送料支架作数控车床重组成部分数控车床密分液压式液压棒料送料支架数控车床样发展前景广阔越越受重视
第章 绪
11课题研究背景
1952年美国第台数控机床诞生着电子技术计算机技术动制造精密测量技术断发展数控机床迅速发展更新换代特二十年出现全新局面发达国家数控机床已普国20世纪80年代开始推广普数控技术进二十年发展世纪初着国家宏观济建设发展产业结构断调整优化越越企业倾采种机械化动化生产设备先进机械制造业逐渐取代传动机械制造业数控车床具效率高柔性高加工质量高精度高加工质量稳定特点数控机床需求量出现前未增长势头国数控机床出现供应求局面［1］
着越越激烈市场竞争制造业营战略断发生变化迫企业必须时间找快速提高产品质量方法降低产品成［2］根数控车床结构特点批量加工短轴类坯料时数控车床便充分发挥特点批量加工长径相差轴类坯料时数控车床高效率特性充分发挥众周知数控车床作工作母机传统加工长棒料坯料零件采手工料方法必须事先棒料分段数控车床配液压棒料送料支架解决述问题提高加工效率降低劳动力减少材料浪费
12数控车床数控送料机发展趋势
121数控车床发展趋势
数控技术应传统制造业带革命性变化制造业成工业化象征着数控技术断发展应领域扩国际民生重行业发展起着越越重作［3］说国家数控技术发展衡量国家制造业现代化程度核心标准制造发展方实现机床生产程动化机械制造竞争数控技术竞争着科学技术断发展世界数控车床正着高速高精密化高性智化网络化柔性化集成化体系开放化复合化全动化等方发展年五轴六周数控机床已逐渐企业购买关权威机构研究预计轿车产量提高1％数控机床产量需求量会扩054％初步估算未年数控机床需求量继续增长增长幅度见未数控机床国发展前景片良
122数控送料机发展趋势
年市场需求变化激烈竞争迫着企业更新改造机械设备通提高机械设备动化程度降低工成提高生产效率数控动送料机配合数控车床实现动送料数控车床送料机棒料动送料机车床动送料机车床送料架等产品通动控制保证送料精度提高加工设备动化程度加工效率
年2017年中国送料机行业发展投资报告分析送料机行业市场规模供需状况数控送料机市场竞争企业营状况数控送料市场企业占率进行效分析时份报告未数控送料机前景做出科学分析
二十年数控送料发展实没取实质突破产品功始终定位实安全防盗企业做努力提高产品质量产品外观进行推陈出新根满足目前市场需求未数控送料机发展存潜市场
13课题研究方法具体容
131课题研究方法
次毕业设计通功分析采类设计方法熟悉课题查阅相关资料进行液压棒料送料支架送料机构液压系统设计够实现功求满足实际生产需
132课题研究具体容
（1）解动棒料送料支架类型选择液压棒料送料支架进行课题设计进行结构设计结构部件进行必受力分析计算
（2）通确定棒料直径选择应棒料长度选择适合导直径必时棒料进行校直处理
（3）分析液压送料支架工作程中棒料产生振动原确定相应解决措施
液压送料支架结构设计满足棒料完机断电实现换料功
（4）液压送料支架工作程中动控制棒料送料长度
（5）设计成果进行技术济分析包括零件成课题成分进行分析计算
第二章 液压送料支架设计
21 典型动棒料送料装置课题设计象
211动棒料送料装置类型特点
根动棒料送料装置工作原理构造形式动棒料送料装置分料仓式简易式液压送进式种送料装置定应范围需解种动棒料送料装置工作类型工作特点数控车床选配合适动送料装置
1夹持抽拉式棒料送料装置
种供料装置属简易型工作时安装数控车床回转刀架验刀具安装形式确定安装柄位置夹持钳口通调节螺栓调节满足直径棒料供料供料装置工作程1示松
图1 抽 拉 式 棒 料 供 应 装 置 工 作 程
开夹爪移动Z托板接棒料夹住棒料松开卡盘托板带动刀架移动送料长度夹紧卡盘移开Z托板工作前需工预先锯棒料送入车床轴刀确定送料装置次抽取棒料时刀架需移动距离
2料仓式动棒料送料装置
料仓式动棒料送料装置料仓隔料器送料器等组成料仓作储存毛坯毛坯尺寸工作循环长度决定根毛坯质量毛坯形状复杂程度般料仓分重送进强制送进两种形式隔离器作毛坯料仓中许毛坯隔离开逐送入送料器者隔离器毛坯动送入加工位置送料器作毛坯料仓送入
机床加工位置装置面销轴类料仓式送料机构例图2示说
图2 料 仓 式 送 料 机 构
明组成工作原理工作前锯具长度棒料工装入料仓送料器左移落入接收槽毛坯送入轴前端表面料仓通道隔断完成隔料作时送料杆继续讲毛坯送入夹料筒中（图中画出）零件加工完毕夹料筒松开卸料杆加工完成工件顶出落入导出槽（图中画出）
3液压棒料送料支架送料装置
液压棒料送料支架称液压推进式棒料送料器液压站导料推料杆支架控制电路等五部分组成工作原理图图3示送料导中预先装棒料车床开动前棒料浸送料导料油液中重导料底壁时接通液压电气控制液压控制器液压站恒定压力分两路导料中供油路轴供油路径供油轴油压作推动推料杆（料活塞杆）加工棒料推入车床轴弹簧夹头中夹紧径油压作加工棒料径浮起棒料车床转速升高高速回转时棒料导料壁形成液压油膜起隔离作避免金属间摩擦产生振动
图3 液 压 送 料 支 架 工 作 原 理 简 图
212 动棒料送料装置适范围
1夹持抽拉式棒料供料装置试范围
夹持抽拉式棒料供料装置外两种装置相较结构简单费低设计周期短容易需额外场棒料端支撑棒料宜长否会引起棒料振动影响加工零件加工精度零件加工精度求高投资限制采装置
2料仓式动棒料送料装置
料仓式动棒料送料装置动化程度高适单件毛坯尺寸较棒料加工难动定批量生产结构较复杂设计成较高求安装场较
3 液压棒料送料支架送料装置
液压棒料送料支架送料装置送料直径范围广（般φ3～φ42mm更）送料长度长（般3m）操作方便稳定性棒料磨损费适中特适高转速长棒料精度求较高零件加工液压棒料送料支架送料装置结构复杂棒料长径问题等等轴高速回转时棒料弹簧夹头夹持会产生振动影响零件加工时质量
213 确定课题设计象
课题设计数控车床加工棒料坯料零件设计棒料送料装置棒料规格φ33*2000mm直径范围广送料长度长零件加工精度求高选择液压棒料送料支架送料装置作课题设计象
22 液压送料支架机构概述
221液压送料支架送料机构设计求
1送料支架机构设计应该够满足送料求
2棒料液压送料支架结构较复杂棒料弹簧夹头加持着轴高速回转程会产生振动液压送料支架机构设计应够克服棒料液压送料支架程中产生振动零件加工质量液压送料支架关键零件带影响
3液压送料支架机构设计满足动确定棒料送进时位置
4液压送料支架机构设计够满足棒料完机断电实现换料功
5棒料进入数控车床轴时部分液压油膜会吸附棒料带出会棒料加工产生定影响增加液压油损耗液压送料支架机构设计解决述问题
222 液压送料支架组成工作原理
液压送料支架分单根棒料送料成组棒料送料两种形式课题设计仅分析单根棒料送料支架
液压送料支架棒料导径输油装置液压泵站前支座等组成（图4示）［4］
图4 液 压 送 料 支 架 机 构
1机2接油槽3触点行程开关4支座5液压泵站6径输油7棒料导8前支座
液压送料支架棒料导部结构（图5示）棒料送料部分完成图5示推料杆油压导料活塞接套送料器组成［4］时接通液压电气控制液压控制器液压送料支架开始工作液压油调压阀
分油板分两路路轴输油装置路径输油装置棒料轴输入装置送入导中液压油推着前移动棒料推入轴弹簧夹头中夹紧轴起旋转径输入装置送入导中液压油棒料径浮起棒料高速旋转时导料棒料间形成液压油膜起隔离作避免棒料导料径产生摩擦棒料振动
图5 棒料导料部结构
1倒料2活塞3接4送料器5棒料
23 液压送料支架方案确定
液压送料支架支座棒料导径输油装置液压泵站等组成［4］液压送料支架液压推力进行工作液压机组接通前送料器送料导中装入事先准备棒料液压油液压泵站输出调压阀压力油输入导料棒料油液压力推入车床轴弹簧夹头夹紧棒料导液压送料支架重组成部分次毕业设计重部分必须合理拟定方案
次设计中根设计务书拟定出液压送料支架方案方案进行分析棒料导套顶料杆接油盘触点行程开关组成顶料杆棒料导重组成部分通油液压力转换推动棒料移动轴力辅助液压棒料送料支架正常工作次设计顶料杆组成零件提出两种方案方案：顶料杆缓环密封环活塞杆组成种方案棒料直接作活塞杆棒料推入轴弹簧夹头夹紧轴起作高速回转运动活塞杆压力油作作轴运动结果加工材料长期旋转活塞杆棒料接触容易造成变形出现跳动现象时活塞杆前端棒料尾部接触端没定心锥面法保证棒料尾部定作［3］方案二：缓环密封环活塞杆弹簧片限位挡块接套送料器等零件组成方案二原方案基础增加弹簧片限位挡块接套送料器等零件正常送进棒料时限位挡块弹簧片防止棒料完时顶料杆伸出轴出现障接套送料器活塞杆连接送料器装轴承棒料转动时送料器转动样顶料杆仅作轴运动作圆周运动送料器前端承料器保证棒料尾部定心作方案二方案相较顶料杆结构较复杂设计成较高满足次设计求保证棒料准确送入床轴
通方面两种方案分析较确定方案二液压送料支架终方案
第三章 液压送料支架动力源设计
31 计算送料系统送料时液压推力
1计算棒料质量
（1）棒料质量计算公式
(31)
式中 R圆棒料半径165mm
L圆棒料总长2000mm
ρ棒料密度896gcm3
求：
2计算送料系统送料时液压推力
送料系统送料时液压推力克服棒料导壁摩擦力需求棒料导料壁摩擦力
（1）棒料导料壁摩擦力计算公式
(32)
式中 f油液动摩擦系数01
求：
公式3132均参考液压气压传动
32计算棒料浮起支撑力
液压泵站接通液压油通径输油装置进入油克服棒料身重力支撑棒料浮起计算径液压动力需求棒料身重力
（1）棒料重力计算公式
（33）
述计算知：
求：
公式（33）参考学物理
33 确定液压泵规格
331 液压泵工作压力计算
送料支架工作时液压油泵站输出油调压阀分两路进入导料需较压力油作推动活塞轴移动油液压力支撑棒料浮起油液压力根导料工作压力确定液压泵工作压力
1 计算送料系统送料时油液压力
（1） 计算杆腔面积
（34）
式中：D杆腔活塞直径通查资料知棒料导间径间隙超10mm单1mm取径间隙2mm棒料直径33mm导料径35mm防止泄漏液压缸活塞间单侧间隙值ζ002～005mm间取单侧间隙值005mm双侧间隙值01mmD3501349mm
求：
（2） 计算杆腔油液压力
2 计算支撑棒料浮起油液压力
（1） 计算油液作效面积
式中 d棒料直径33mm
L棒料总长2000mm
求：
(2) 计算支撑棒料浮起油液压力
（35）
3 确定导料工作压力
导料工作压力
4 确定液压泵工作压力
（36）
式中 P1导料工作压力
∑△P液压泵出口液压缸液压马达入口间路损失
△P准确计算元件选定绘出路图图时确定初算时验数选取：路简单流速时取∑△P（02～05）MPa路复杂时进口装调速阀取∑△P（05～15）MPa设计路简单流速选择路损失∑△P03 MPa
求：
公式34指36均参考液压气压传动
332 确定液压泵规格
PP 315*104pa＜7MPa属低压选择低压齿轮泵根机械手册选取CBB25型低压齿轮泵额定压力25MPa液压送料支架工作时推动顶料杆压力宜调果会棒料产生击现象影响棒料加工质量通常情况操作者根棒料直径长度选择合适工作压力超CBB25型低压齿轮泵额定压力25MPa
34确定液压泵电动机功率
341电动机功率确定
1 齿轮泵流量计算
（37）
式中 V齿轮泵排量根机械手册知CBB25型齿轮泵排量 25ML▪r 1
式中 V齿轮泵转速根机械手册知CBB25型齿轮泵转速1450r▪min1
求：
2电动机功率计算
（38）
式中 齿轮泵总效率取07
PP齿轮泵输出压力315*104pa
求：
公式3738均参考液压气压传动
3电动机功率确定
根计算电动机功率属功率设计手册选YS45S2型380V三相异步电动机额定功率10W需电动机输出功率P2719W步转速1400 rmin
35 绘制液压传动系统原理图
液压棒料送料支架液压控制原理图图6示整液压机组单液压电气箱控制液压油箱滤油装置安全阀装置手动转阀分油板压力表马达油泵等装置零件形成时接通液压电气控制液压
图6 液压控制原理图
1导料2手动转阀3压力表4序阀5压力继电器6马达7液压油箱8滤器9外啮合齿轮泵
控制器液压机组开始工作低压定量齿轮泵开始液压棒料送料支架液压控制系统开始供油供分油板分径轴两路进入油液压油油液压力溢流阀10调定径供油油量手动转阀控制棒料完够满足加工零件棒料时触点行程开关接通时机切断液压机组马达反转套左腔产生负压顶料反回起点处径输油装置断开套油液
第四章 液压送料支架结构设计
41 棒料身结构
1．棒料原材料影响
市场提供棒料尾部没进行预加工图7示时送料器中定心锥面棒料没起定心作棒料位置会料情况发生变化时棒料导间油膜会棒料旋转时产生稳定现象局部破裂会棒料油液中高速旋转时液压动力起棒料支撑作棒料导壁法形成液压油膜起隔离作引起两金属间摩擦造成棒料液压送料支架工作程中产生振动现象
图7 棒料尾部倒料中支撑
1送料器2棒料（尾部已加工）
2 棒料直线度影响
棒料度弯曲会造成棒料倒料间间隙等造成棒料导间油膜分布均匀产生振动
3 棒料身素影响
棒料太长倒料轴推力足棒料导间隙法形成油膜等会造成振动现象
4 棒料身结构设计
克服液压送料支架工作程中棒料身原产生振动棒料身结构设计应该选择冷拔棒料保证棒料表面质量棒料长度2m棒料高速旋转定心支撑作毛坯两端需进行预加工尾部锥面应送料器定心锥面相保证轴度见图8外根棒料直径毛坯棒料两端倒角进行适调整棒料空心棒料加工实心轴封住棒料尾端孔口类似实心冷拔棒料
外加工棒料必时应进行校直处理弯曲度超05mm长径超50：1
42 送料器前端承料器
图8示送料器前端承料器套轴推力球轴承组成送料支架工作时棒料直接作前端活塞杆必须作送料器送料器前端60°承料锥已加工棒料尾部接触保证棒料尾部定心作避免加工棒料长期旋转送料器加工接触端容易造成变形出现跳动现象进产生噪声缩短送料器寿命送料器前端设计套4送料器装轴承2棒料高速旋转时套4旋转轴3通紧定螺钉套4连接步转动样设计整顶料杆工作时前端活塞杆做轴运动端送料器作圆周运动
图8 送 料 器 前 端 承 料 器 结 构
1套2推力球轴承3轴4套5紧定螺钉6已加工棒料
43 送料支架料结构规格确定
避免棒料料直径相差法形成油膜引起振动直径棒料应选择应料直径间隙值超10mm1mm选择2mm径间隙次设计送料棒料规格φ33 X2000mm料径35mm单边壁厚5mm长3022mm减少材料损耗提高料精度料选择材料20钢高精度冷拔油缸种紧密钢常缝缸相仅力学性承受较压力孔外壁尺寸精度高严格公差粗糙度外表面光洁度热处理外表面均氧化膜冷弯变形够做复杂变形深加工处理
44 挡料块设计
够实现液压送料支架工作程中动确定棒料送进时位置次设计车床刀架装挡料块图9示挡料块形状设计成L形块
挡料块尺寸见图示
图9 挡料块结构略图
45 限位挡块弹簧片设计
棒料完时防止顶料杆伸出轴出现障顶料杆（图10示）设计限位挡块（5）弹簧片（4）正常送进棒料时顶料杆限位挡块始终料（油缸）壁接触弹簧受压剩料头足加工零件时顶料杆继续送料时限位挡块快脱离料接触进入推套（图11示）推套径料径设计台阶样限位挡块弹簧片作推套径接触台阶限位挡块便推着推套起前进入触点行程开关范围
图10 顶 料 杆 结 构 略 图
1缓器2密封环3活塞杆4弹簧片5限位挡块6接套7送料器
46 动检测装置安装位置设计
液压送料支架工作程中够满足棒料完者剩棒料足加工零件时机断电实现换料功液压送料支架接套设计动检测装置采超声波触点行程开关超声波触点行程开关位置图11示45述限位挡块推着推套起前进入触点行程开关范围触点行程开关接收套筒反射回波转换成电信号触点行程开关接通机断电液压机组马达反转料左腔产生负压顶料吸回起点时径输油装置断开料油
图11 液 压 送 料 支 架 接 套 结 构
1料2套筒3接套4触点行程开关5接油槽
47 毛刷清油器
液压送料支架集油器设计专毛刷清油器棒料送入车床轴前毛刷清油器够棒料少量油膜清干净仅减少液压油棒料加工影响够减少液压油损耗
48 回油装置设计
481回油装置设计目
液压送料支架工作程中触点行程开关接通机断电液压机组马达反转料左腔产生负压顶料吸回起点时确保液压系统够正常运行液压系统回油路设计单阀滤器空气阀组合装置
482 回油装置设计作
回油装置单阀滤器空气阀组合成单阀作防止油液反流动料左腔产生负压时防止油液反回流外单阀安装液压缸（导料）回油路中液压缸（导料）回油路保持定压力样液压传动系统运动变更加稳避免出现液压缸（导料）爬行前现象背压阀弹簧采较硬弹簧般产生02~06Mpa系统回油路设置滤器作进入油泵油够干净清洁确保油压站油泵够安全运行油箱设置空气滤器具防止邮箱中油量变动污染物空气混入油箱滤器精度应该具滤器等性外防止阻塞油箱压力变成负压引起液压泵空穴现象容量应留充足余
第五章 液压送料支架性影响分析
51 挡料装置设置安装
挡料块安装数控车床回转刀架根验刀具安装形式确保挡料块位置刀架分度弹簧卡头松开棒料轴油压作推入轴推板带动挡料块移动送料长度弹簧卡头夹紧前需先刀确保棒料次动送进长度时托板需移动距离普通数控车床会四刀位夹持四刀具挡料块安装中刀位通添加厚薄垫片调整挡料块高度确保次棒料送进时必须保证刀架分度运动挡料块够准确准车床轴中心孔否容易造成事外挡料块应车床轴轴线垂直挡料块装正应交拧紧刀架螺丝
52机位置关系液压送料支架影响
液压送料送料支架料时通常转动手柄手柄托快脱开时整导够围绕支座螺钉水方摆动操作者手导料时针方摆动张紧链条拉紧止时轴中心导料便直线偏转约11°左右样棒料导前端全部插入导时避免棒料车床前面设备产生干涉现象车床机前面液压送料支架间应留出定距离安装时导料接油槽箱体机侧罩盖距离15mm调整距离需导料两组夹紧盖开然轴移动导便获距离
送料支架安装时送料支架料中心线车床轴中心线中问题极重保证送料畅通轴导料允许±02左右偏差偏差值较棒料导料会出现壁间隙均匀现象导致油膜均匀甚破裂产生棒料导料壁接触棒料弹簧夹头夹持轴高速回转程时产生振动现象直接影响零件加工质量整体降低机床加工性严重液压送料支架关键零件会振动遭破坏导致整台机床法正常工作消种原产生振动应轴位置液压送料支架进行调整［4］简单方法根长2m18m直径活塞杆直径相校验棒进行校准（校验棒料直线度05）水方校准需稍稍移动两支座便行方校准先定位螺钉1拧出松开锁紧螺母2然转动螺杆便调整需高度调整相关螺钉螺母必须拧紧
没专液压送料支架中校验棒尼龙丝找正方法料活塞杆前端中心孔套套中心孔（见图12示）轴前端做
图12 中 心 孔 套 孔
轴钻孔两孔尼龙丝绳连接起活塞杆退回端拉紧尼龙绳轴端送料支架套前端调整±02心采激光束光进行校验料送料支架取2套（工艺套）固定送料支架套外径应该导料外径相轴前端孔安装衬套衬套工艺套中心钻1mm孔工艺套2方安装圆玻璃片轴前端激光笔透孔发出束激光水方稍稍移动两支座方通松开支座螺钉螺母然转动螺杆调整玻璃片反射回光点时认液压送料支架中心线轴中心线中种采激光束进行校验方法操作起相较简单方便［4］
第六章 液压棒料送料支架技术济分析
61 技术济分析目意义
技术济分析门提高济效益推动技术进步目学科跨越技术科学济科学两领域着密切关系果说技术进步国家济快速发展重条件手段济发展会成技术进步物质基础
技术济利成核算相关资料分析成（力物力财力）水构成变化情况长远眼光研究成升降种素变动原次液压送料支架设计程中通零件材料热处理加工工艺等选择寻找提高济效益方法成分析成理重组成部分作正确评价企业成计划执行结构企业利合理济分析解产品前期投入洞察产品否公司带盈利合理成分析家企业正确评价成计划执行结果揭示成升降变动原企业制定营决策时提供重
成名合格设计员设计出相关零件时考虑成素成分析关否企业带济效益
62 成材料分析
621 非标准件
装配图中非标准件统计表61示非标准件外购费统计表62示
表 61 非标准件统计
序号
名称
材料
数量
净重（Kg）
1
法兰
LY12
1
0888
2
圈
45
1
0933
3
轴
45
1
2181
4
缝钢
1
069
5
轴
45
1
0314
6
套
45
5
0187
7
套
40Cr
1
0006
8
轴
40Cr
1
0373
9
紧定螺钉
45
1
00006
10
连接套
45
4
33
11
夹紧块
45
4
2204
12
料
高精度冷拔油
1
3772
13
接套
LY12
1
4283
14
滑套
45
1
0243
15
法兰
LY12
1
0748
16
矩形钢
125×75×6矩形钢
1
67131
17
夹紧块
45
4
1511
18
密封环
尼龙1010
1
0001
19
套
40Cr
1
0006
45钢总净重：G1108736Kg缝钢总净重：G2069Kg合金钢总净重：G30385Kg125×75×6矩形钢总净重：G467131Kg尼龙1010件总净重：G50001KgLY12铝棒总净重G65171Kg
目前45钢价格3400元吨缝钢价格4200元吨合金钢价格5850元吨125×75×6矩形钢价格4200元吨尼龙1010价格75000元吨LY12铝棒价格28000元吨
表 62 非标准件外购费
序号
名称
数量
单价（元件）
1
密封带（5×5放橡胶带）
1
7
2
弹簧（60SI2MnA）
1
08
3
弹簧片
1
018
4
轴承（NK1216）
2
3
5
轴承(51101推力球轴承)
2
1
6
1
216
非标准件外购总费3425元
622 标准件
装配图中标准件统计表63示
表63 标准件外购费统计
序号
名称
规格
数量
单价（元件）
1
六角圆柱螺钉
M6×103
3
001
2
六角圆柱螺钉
M8×40
8
001
3
六角圆柱螺钉
M5×25
3
001
4
六圆柱头螺钉
M8×30
8
001
5
开槽六角圆柱螺钉
M10×45
1
001
6
螺母
M6
2
1
7
螺母
M10
21
1
8
圆柱销
M6×16
3
053
9
弹簧垫圈
16
8
002
10
O型密封
50×355
1
216
11
O型密封
45×35
1
216
标准件外购件费293元
63 课题技术济成计算
631成计算
根零件总数量求出加工费求课题设计总成计算公式：
零件成材料费+加工工时费
材料费材料单价×材料毛坯重量
毛坯重量净重材料利率
材料利率：45钢06~07缝钢06~07合金钢06~07矩形钢06~07尼龙101006~07LY12铝棒06~07
工时费：件（导料活塞轴等）材料费×8
般件材料费×（4~5）
(1) 材料费计算
计算公式：
45钢毛坯重量101873606515673 Kg
缝钢0690651062 Kg
合金钢03850650592 Kg
125×75×6矩形钢总净重67131065103278 Kg
尼龙1010件00010650002 Kg
LY12铝棒5170657954 Kg
(2) 工时费计算
零件：工时费32432×8259456元
般零件：般工时费（1818+293）×4521366元
（2） 热处理工时费
热处理零件统计表 64 示：
表 64 热处理零件统计
序号
名称
材料
热处理求
净重（Kg）
1
圈
45
表面镀锌
0933
2
法兰
LY12
涂灰色油漆
0888
3
夹紧块
45
发蓝
3715
4
连接套
45
表面镀锌
33
5
滑套
45
调制
0243
6
轴
45
调制
2554
7
套
45
发蓝
0032
热处理价格表 65 示
表 65 目前热处理价格
序号
名称
单价（元Kg）
1
镀锌
11
2
涂油漆
15
3
发蓝
1
4
调制
15
热处理加工费1393元
64课题技术济成计算
课题总成材料费（45钢+缝钢+合金钢+125×75×6矩形钢+尼龙1010件+ LY12铝棒）+工时费（般零件+零件）+热处理费+外购件费
3425+293+259456+21366+1393
319395元
通成计算进行选型零件材料热处理加工工艺成计算合理选择零件材料热处理方式够降低零件生产成提高性价合理成计算衡量企业理水重指标时家企业成决策营决择正确性起着作时企业减少必支出进入企业更工作基础企业带更高济效益
第七章 总结
71 工作结
液压棒料送料支架送料机构液压系统设计数控送发展次突破代前工送料方法次液压棒料送料机构液压系统设计解决数控机床加工毛坯棒料零件时够液压送料支架联合实现动送料提高生产效率降低生产工成外液压送料支架动接料装置配套便实现单机动化相关结工作
工作
（1） 调研熟悉课题查阅相关资料
（2） 解动棒料送料支架类型选择液压送料支架进行课题设计进行结构设计重结构部件进行必受力分析计算
（3） 熟悉AutoCAD 软件操作利软件绘制相关零件图装配图
（4） 利UG 三维软件完成液压送料支架三维装配
（5） 设计成果进行技术济分析包括零件成课题成分进行分析计算
二 结
（1） 通解数控车床发展动进行液压棒料送料送料机构研究设计掌握般机构设计步骤方法提高实际工作力
（2） 通课题研究解国外关动棒料送料机构现状发展趋势外通种送料装置工作原理适应环境等较分析液压送料支架未发展前景
（3） 通次毕业设计培养创新力提高独立分析解决问题力培养综合运学知识力
（4） 通次毕业设计学专业全面提高步入企业成位优秀设计员基础
72 存问题
（1）液压送料支架工作程中棒料油液压力推入轴时油液压力棒料产生击现象操作者造作时应该根棒料直径长度选择合适工作压力
（2）液压棒料送料支架液压推力进行工作够工作更加稳油液温度清洁问题需进步改善
（3）次液压棒料送料支架结构进行设计未设计液压电气控制系统够工作程中够实现动控制需液压电气控制系统进行设计
参考文献
1 张思第数控编程加工技术北京：化学工业出版社201112
2 王隆太先进制造技术北京：机械工业出版社200357
3 王爱玲现代数控机床北京：国防工业出版社201112
4 刘桂芝棒料液压送料支架振动原分析黑龙江机械工程师20045556
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摘：
次毕业设计通功分析采类设计方法进行液压棒料送料支架送料机构液压系统设计次设计容通调研熟悉课题查阅相关资料液压送料支架作设计课题液压送料支架动力源进行分析进行结构设计结构部件进行必受力分析计算加工棒料零件时液压送料支架送料机构便棒料类数控车床机联合实现单机动化提高机床加工效率降低工成通液压送料支架送料机构研究设计掌握般机构设计步骤方法提高分析解决问题力年市场需求变化激烈竞争迫企业更新改造机械设备液压送料支架通动控制保证送料精度二十年数控送料发展没取实质性突破企业做努力提高产品质量没推陈出新未数控送料机发展存潜市场
关键词： 数控机床 液压送料支架 液压系统 设计
毕业设计说明书（文）外文摘
Title The hydraulic rod feeding bracket feeding mechanism and
hydraulic system design
Abstract
The graduation design through the functional analysis using the method of analogy design design hydraulic rod feeding bracket feeding mechanism and hydraulic system the design is through research and familiar with the subject access to relevant information to the hydraulic feeding bracket as the design subject the power source of the hydraulic feeding bracket is analyzed and hydraulic feeding design of support structure and for each part of the structure of the necessary force analysis and calculation When the processing of rod parts hydraulic feeding bracket feeding mechanism can be used in combination with bar type CNC lathe machine realizing automation improve machining efficiency reduce labor costs Through the research and design of hydraulic feeding bracket of the feeding mechanism grasp the general steps and methods of mechanism design improve their ability to analyze and solve problems In recent years the change of market demand and fierce competition the enterprise upgrading and transformation of mechanical equipment hydraulic feeding bracket is to ensure the feeding precision through the automatic control but in the past twenty years the development of NC feeding did not achieve substantial breakthroughs many enterprises to do is improve the quality of the product and did not bring forth the new through the old So there is a great potential market for the future development of CNC feeding machine
Keywords CNC machine tool Hydraulic feeding bracket Hydraulic system
Design
目录
前 言 1
第章 绪 2
11课题研究背景 2
12数控车床数控送料机发展趋势 2
121数控车床发展趋势 2
122数控送料机发展趋势 3
131课题研究方法 4
132课题研究具体容 4
第二章 液压送料支架设计 5
21 典型动棒料送料装置课题设计象 5
211动棒料送料装置类型特点 5
212 动棒料送料装置适范围 7
213 确定课题设计象 8
22 液压送料支架机构概述 8
221液压送料支架送料机构设计求 8
222 液压送料支架组成工作原理 8
第三章 液压送料支架动力源设计 11
31 计算送料系统送料时液压推力 11
32计算棒料浮起支撑力 12
33 确定液压泵规格 12
331 液压泵工作压力计算 12
332 确定液压泵规格 14
341电动机功率确定 14
35 绘制液压传动系统原理图 15
第四章 液压送料支架结构设计 17
41 棒料身结构 17
42 送料器前端承料器 18
43 送料支架料结构规格确定 18
44 挡料块设计 19
45 限位挡块弹簧片设计 19
46 动检测装置安装位置设计 20
47 毛刷清油器 21
48 回油装置设计 21
481回油装置设计目 21
482 回油装置设计作 21
第五章 液压送料支架性影响分析 22
51 挡料装置设置安装 22
52机位置关系液压送料支架影响 22
第六章 液压棒料送料支架技术济分析 24
61 技术济分析目意义 24
62 成材料分析 24
621 非标准件 24
622 标准件 25
63 课题技术济成计算 26
631成计算 26
64课题技术济成计算 27
第七章 总结 28
71 工作结 28
72 存问题 29
致谢 30
参考文献 31
前 言
数控技术问世已50年相关技术发展突破社会需求量断增长数控技术迅速发展现数控机床已普国20世纪开始推广数控技术十年发展世纪初国数控机床生产出现供应求局面［1］提高工厂生产效率实现负责台机床越越工厂迫开始更新改造设备提高设备动化程度降低生产工成众周知普通机床通常采工料方法通机床轴法兰三爪卡盘着四爪卡盘夹紧工件工劳动强度加效率降低成现代工厂提高加工效率考虑方案
毛坯棒料零件加工液压棒料送料支架送料机构棒料类数控车床联合实现机床加工程中零件动送料动接料装置配套实现机床单机动化提高机床加工性减少辅助加工时间实现数控车床优化应机床户追求机床佳性价终目
显然液压式液压棒料送料支架作数控车床重组成部分数控车床密分液压式液压棒料送料支架数控车床样发展前景广阔越越受重视
第章 绪
11课题研究背景
1952年美国第台数控机床诞生着电子技术计算机技术动制造精密测量技术断发展数控机床迅速发展更新换代特二十年出现全新局面发达国家数控机床已普国20世纪80年代开始推广普数控技术进二十年发展世纪初着国家宏观济建设发展产业结构断调整优化越越企业倾采种机械化动化生产设备先进机械制造业逐渐取代传动机械制造业数控车床具效率高柔性高加工质量高精度高加工质量稳定特点数控机床需求量出现前未增长势头国数控机床出现供应求局面［1］
着越越激烈市场竞争制造业营战略断发生变化迫企业必须时间找快速提高产品质量方法降低产品成［2］根数控车床结构特点批量加工短轴类坯料时数控车床便充分发挥特点批量加工长径相差轴类坯料时数控车床高效率特性充分发挥众周知数控车床作工作母机传统加工长棒料坯料零件采手工料方法必须事先棒料分段数控车床配液压棒料送料支架解决述问题提高加工效率降低劳动力减少材料浪费
12数控车床数控送料机发展趋势
121数控车床发展趋势
数控技术应传统制造业带革命性变化制造业成工业化象征着数控技术断发展应领域扩国际民生重行业发展起着越越重作［3］说国家数控技术发展衡量国家制造业现代化程度核心标准制造发展方实现机床生产程动化机械制造竞争数控技术竞争着科学技术断发展世界数控车床正着高速高精密化高性智化网络化柔性化集成化体系开放化复合化全动化等方发展年五轴六周数控机床已逐渐企业购买关权威机构研究预计轿车产量提高1％数控机床产量需求量会扩054％初步估算未年数控机床需求量继续增长增长幅度见未数控机床国发展前景片良
122数控送料机发展趋势
年市场需求变化激烈竞争迫着企业更新改造机械设备通提高机械设备动化程度降低工成提高生产效率数控动送料机配合数控车床实现动送料数控车床送料机棒料动送料机车床动送料机车床送料架等产品通动控制保证送料精度提高加工设备动化程度加工效率
年2017年中国送料机行业发展投资报告分析送料机行业市场规模供需状况数控送料机市场竞争企业营状况数控送料市场企业占率进行效分析时份报告未数控送料机前景做出科学分析
二十年数控送料发展实没取实质突破产品功始终定位实安全防盗企业做努力提高产品质量产品外观进行推陈出新根满足目前市场需求未数控送料机发展存潜市场
13课题研究方法具体容
131课题研究方法
次毕业设计通功分析采类设计方法熟悉课题查阅相关资料进行液压棒料送料支架送料机构液压系统设计够实现功求满足实际生产需
132课题研究具体容
（1）解动棒料送料支架类型选择液压棒料送料支架进行课题设计进行结构设计结构部件进行必受力分析计算
（2）通确定棒料直径选择应棒料长度选择适合导直径必时棒料进行校直处理
（3）分析液压送料支架工作程中棒料产生振动原确定相应解决措施
液压送料支架结构设计满足棒料完机断电实现换料功
（4）液压送料支架工作程中动控制棒料送料长度
（5）设计成果进行技术济分析包括零件成课题成分进行分析计算
第二章 液压送料支架设计
21 典型动棒料送料装置课题设计象
211动棒料送料装置类型特点
根动棒料送料装置工作原理构造形式动棒料送料装置分料仓式简易式液压送进式种送料装置定应范围需解种动棒料送料装置工作类型工作特点数控车床选配合适动送料装置
1夹持抽拉式棒料送料装置
种供料装置属简易型工作时安装数控车床回转刀架验刀具安装形式确定安装柄位置夹持钳口通调节螺栓调节满足直径棒料供料供料装置工作程1示松
图1 抽 拉 式 棒 料 供 应 装 置 工 作 程
开夹爪移动Z托板接棒料夹住棒料松开卡盘托板带动刀架移动送料长度夹紧卡盘移开Z托板工作前需工预先锯棒料送入车床轴刀确定送料装置次抽取棒料时刀架需移动距离
2料仓式动棒料送料装置
料仓式动棒料送料装置料仓隔料器送料器等组成料仓作储存毛坯毛坯尺寸工作循环长度决定根毛坯质量毛坯形状复杂程度般料仓分重送进强制送进两种形式隔离器作毛坯料仓中许毛坯隔离开逐送入送料器者隔离器毛坯动送入加工位置送料器作毛坯料仓送入
机床加工位置装置面销轴类料仓式送料机构例图2示说
图2 料 仓 式 送 料 机 构
明组成工作原理工作前锯具长度棒料工装入料仓送料器左移落入接收槽毛坯送入轴前端表面料仓通道隔断完成隔料作时送料杆继续讲毛坯送入夹料筒中（图中画出）零件加工完毕夹料筒松开卸料杆加工完成工件顶出落入导出槽（图中画出）
3液压棒料送料支架送料装置
液压棒料送料支架称液压推进式棒料送料器液压站导料推料杆支架控制电路等五部分组成工作原理图图3示送料导中预先装棒料车床开动前棒料浸送料导料油液中重导料底壁时接通液压电气控制液压控制器液压站恒定压力分两路导料中供油路轴供油路径供油轴油压作推动推料杆（料活塞杆）加工棒料推入车床轴弹簧夹头中夹紧径油压作加工棒料径浮起棒料车床转速升高高速回转时棒料导料壁形成液压油膜起隔离作避免金属间摩擦产生振动
图3 液 压 送 料 支 架 工 作 原 理 简 图
212 动棒料送料装置适范围
1夹持抽拉式棒料供料装置试范围
夹持抽拉式棒料供料装置外两种装置相较结构简单费低设计周期短容易需额外场棒料端支撑棒料宜长否会引起棒料振动影响加工零件加工精度零件加工精度求高投资限制采装置
2料仓式动棒料送料装置
料仓式动棒料送料装置动化程度高适单件毛坯尺寸较棒料加工难动定批量生产结构较复杂设计成较高求安装场较
3 液压棒料送料支架送料装置
液压棒料送料支架送料装置送料直径范围广（般φ3～φ42mm更）送料长度长（般3m）操作方便稳定性棒料磨损费适中特适高转速长棒料精度求较高零件加工液压棒料送料支架送料装置结构复杂棒料长径问题等等轴高速回转时棒料弹簧夹头夹持会产生振动影响零件加工时质量
213 确定课题设计象
课题设计数控车床加工棒料坯料零件设计棒料送料装置棒料规格φ33*2000mm直径范围广送料长度长零件加工精度求高选择液压棒料送料支架送料装置作课题设计象
22 液压送料支架机构概述
221液压送料支架送料机构设计求
1送料支架机构设计应该够满足送料求
2棒料液压送料支架结构较复杂棒料弹簧夹头加持着轴高速回转程会产生振动液压送料支架机构设计应够克服棒料液压送料支架程中产生振动零件加工质量液压送料支架关键零件带影响
3液压送料支架机构设计满足动确定棒料送进时位置
4液压送料支架机构设计够满足棒料完机断电实现换料功
5棒料进入数控车床轴时部分液压油膜会吸附棒料带出会棒料加工产生定影响增加液压油损耗液压送料支架机构设计解决述问题
222 液压送料支架组成工作原理
液压送料支架分单根棒料送料成组棒料送料两种形式课题设计仅分析单根棒料送料支架
液压送料支架棒料导径输油装置液压泵站前支座等组成（图4示）［4］
图4 液 压 送 料 支 架 机 构
1机2接油槽3触点行程开关4支座5液压泵站6径输油7棒料导8前支座
液压送料支架棒料导部结构（图5示）棒料送料部分完成图5示推料杆油压导料活塞接套送料器组成［4］时接通液压电气控制液压控制器液压送料支架开始工作液压油调压阀
分油板分两路路轴输油装置路径输油装置棒料轴输入装置送入导中液压油推着前移动棒料推入轴弹簧夹头中夹紧轴起旋转径输入装置送入导中液压油棒料径浮起棒料高速旋转时导料棒料间形成液压油膜起隔离作避免棒料导料径产生摩擦棒料振动
图5 棒料导料部结构
1倒料2活塞3接4送料器5棒料
23 液压送料支架方案确定
液压送料支架支座棒料导径输油装置液压泵站等组成［4］液压送料支架液压推力进行工作液压机组接通前送料器送料导中装入事先准备棒料液压油液压泵站输出调压阀压力油输入导料棒料油液压力推入车床轴弹簧夹头夹紧棒料导液压送料支架重组成部分次毕业设计重部分必须合理拟定方案
次设计中根设计务书拟定出液压送料支架方案方案进行分析棒料导套顶料杆接油盘触点行程开关组成顶料杆棒料导重组成部分通油液压力转换推动棒料移动轴力辅助液压棒料送料支架正常工作次设计顶料杆组成零件提出两种方案方案：顶料杆缓环密封环活塞杆组成种方案棒料直接作活塞杆棒料推入轴弹簧夹头夹紧轴起作高速回转运动活塞杆压力油作作轴运动结果加工材料长期旋转活塞杆棒料接触容易造成变形出现跳动现象时活塞杆前端棒料尾部接触端没定心锥面法保证棒料尾部定作［3］方案二：缓环密封环活塞杆弹簧片限位挡块接套送料器等零件组成方案二原方案基础增加弹簧片限位挡块接套送料器等零件正常送进棒料时限位挡块弹簧片防止棒料完时顶料杆伸出轴出现障接套送料器活塞杆连接送料器装轴承棒料转动时送料器转动样顶料杆仅作轴运动作圆周运动送料器前端承料器保证棒料尾部定心作方案二方案相较顶料杆结构较复杂设计成较高满足次设计求保证棒料准确送入床轴
通方面两种方案分析较确定方案二液压送料支架终方案
第三章 液压送料支架动力源设计
31 计算送料系统送料时液压推力
1计算棒料质量
（1）棒料质量计算公式
(31)
式中 R圆棒料半径165mm
L圆棒料总长2000mm
ρ棒料密度896gcm3
求：
2计算送料系统送料时液压推力
送料系统送料时液压推力克服棒料导壁摩擦力需求棒料导料壁摩擦力
（1）棒料导料壁摩擦力计算公式
(32)
式中 f油液动摩擦系数01
求：
公式3132均参考液压气压传动
32计算棒料浮起支撑力
液压泵站接通液压油通径输油装置进入油克服棒料身重力支撑棒料浮起计算径液压动力需求棒料身重力
（1）棒料重力计算公式
（33）
述计算知：
求：
公式（33）参考学物理
33 确定液压泵规格
331 液压泵工作压力计算
送料支架工作时液压油泵站输出油调压阀分两路进入导料需较压力油作推动活塞轴移动油液压力支撑棒料浮起油液压力根导料工作压力确定液压泵工作压力
1 计算送料系统送料时油液压力
（1） 计算杆腔面积
（34）
式中：D杆腔活塞直径通查资料知棒料导间径间隙超10mm单1mm取径间隙2mm棒料直径33mm导料径35mm防止泄漏液压缸活塞间单侧间隙值ζ002～005mm间取单侧间隙值005mm双侧间隙值01mmD3501349mm
求：
（2） 计算杆腔油液压力
2 计算支撑棒料浮起油液压力
（1） 计算油液作效面积
式中 d棒料直径33mm
L棒料总长2000mm
求：
(2) 计算支撑棒料浮起油液压力
（35）
3 确定导料工作压力
导料工作压力
4 确定液压泵工作压力
（36）
式中 P1导料工作压力
∑△P液压泵出口液压缸液压马达入口间路损失
△P准确计算元件选定绘出路图图时确定初算时验数选取：路简单流速时取∑△P（02～05）MPa路复杂时进口装调速阀取∑△P（05～15）MPa设计路简单流速选择路损失∑△P03 MPa
求：
公式34指36均参考液压气压传动
332 确定液压泵规格
PP 315*104pa＜7MPa属低压选择低压齿轮泵根机械手册选取CBB25型低压齿轮泵额定压力25MPa液压送料支架工作时推动顶料杆压力宜调果会棒料产生击现象影响棒料加工质量通常情况操作者根棒料直径长度选择合适工作压力超CBB25型低压齿轮泵额定压力25MPa
34确定液压泵电动机功率
341电动机功率确定
1 齿轮泵流量计算
（37）
式中 V齿轮泵排量根机械手册知CBB25型齿轮泵排量 25ML▪r 1
式中 V齿轮泵转速根机械手册知CBB25型齿轮泵转速1450r▪min1
求：
2电动机功率计算
（38）
式中 齿轮泵总效率取07
PP齿轮泵输出压力315*104pa
求：
公式3738均参考液压气压传动
3电动机功率确定
根计算电动机功率属功率设计手册选YS45S2型380V三相异步电动机额定功率10W需电动机输出功率P2719W步转速1400 rmin
35 绘制液压传动系统原理图
液压棒料送料支架液压控制原理图图6示整液压机组单液压电气箱控制液压油箱滤油装置安全阀装置手动转阀分油板压力表马达油泵等装置零件形成时接通液压电气控制液压
图6 液压控制原理图
1导料2手动转阀3压力表4序阀5压力继电器6马达7液压油箱8滤器9外啮合齿轮泵
控制器液压机组开始工作低压定量齿轮泵开始液压棒料送料支架液压控制系统开始供油供分油板分径轴两路进入油液压油油液压力溢流阀10调定径供油油量手动转阀控制棒料完够满足加工零件棒料时触点行程开关接通时机切断液压机组马达反转套左腔产生负压顶料反回起点处径输油装置断开套油液
第四章 液压送料支架结构设计
41 棒料身结构
1．棒料原材料影响
市场提供棒料尾部没进行预加工图7示时送料器中定心锥面棒料没起定心作棒料位置会料情况发生变化时棒料导间油膜会棒料旋转时产生稳定现象局部破裂会棒料油液中高速旋转时液压动力起棒料支撑作棒料导壁法形成液压油膜起隔离作引起两金属间摩擦造成棒料液压送料支架工作程中产生振动现象
图7 棒料尾部倒料中支撑
1送料器2棒料（尾部已加工）
2 棒料直线度影响
棒料度弯曲会造成棒料倒料间间隙等造成棒料导间油膜分布均匀产生振动
3 棒料身素影响
棒料太长倒料轴推力足棒料导间隙法形成油膜等会造成振动现象
4 棒料身结构设计
克服液压送料支架工作程中棒料身原产生振动棒料身结构设计应该选择冷拔棒料保证棒料表面质量棒料长度2m棒料高速旋转定心支撑作毛坯两端需进行预加工尾部锥面应送料器定心锥面相保证轴度见图8外根棒料直径毛坯棒料两端倒角进行适调整棒料空心棒料加工实心轴封住棒料尾端孔口类似实心冷拔棒料
外加工棒料必时应进行校直处理弯曲度超05mm长径超50：1
42 送料器前端承料器
图8示送料器前端承料器套轴推力球轴承组成送料支架工作时棒料直接作前端活塞杆必须作送料器送料器前端60°承料锥已加工棒料尾部接触保证棒料尾部定心作避免加工棒料长期旋转送料器加工接触端容易造成变形出现跳动现象进产生噪声缩短送料器寿命送料器前端设计套4送料器装轴承2棒料高速旋转时套4旋转轴3通紧定螺钉套4连接步转动样设计整顶料杆工作时前端活塞杆做轴运动端送料器作圆周运动
图8 送 料 器 前 端 承 料 器 结 构
1套2推力球轴承3轴4套5紧定螺钉6已加工棒料
43 送料支架料结构规格确定
避免棒料料直径相差法形成油膜引起振动直径棒料应选择应料直径间隙值超10mm1mm选择2mm径间隙次设计送料棒料规格φ33 X2000mm料径35mm单边壁厚5mm长3022mm减少材料损耗提高料精度料选择材料20钢高精度冷拔油缸种紧密钢常缝缸相仅力学性承受较压力孔外壁尺寸精度高严格公差粗糙度外表面光洁度热处理外表面均氧化膜冷弯变形够做复杂变形深加工处理
44 挡料块设计
够实现液压送料支架工作程中动确定棒料送进时位置次设计车床刀架装挡料块图9示挡料块形状设计成L形块
挡料块尺寸见图示
图9 挡料块结构略图
45 限位挡块弹簧片设计
棒料完时防止顶料杆伸出轴出现障顶料杆（图10示）设计限位挡块（5）弹簧片（4）正常送进棒料时顶料杆限位挡块始终料（油缸）壁接触弹簧受压剩料头足加工零件时顶料杆继续送料时限位挡块快脱离料接触进入推套（图11示）推套径料径设计台阶样限位挡块弹簧片作推套径接触台阶限位挡块便推着推套起前进入触点行程开关范围
图10 顶 料 杆 结 构 略 图
1缓器2密封环3活塞杆4弹簧片5限位挡块6接套7送料器
46 动检测装置安装位置设计
液压送料支架工作程中够满足棒料完者剩棒料足加工零件时机断电实现换料功液压送料支架接套设计动检测装置采超声波触点行程开关超声波触点行程开关位置图11示45述限位挡块推着推套起前进入触点行程开关范围触点行程开关接收套筒反射回波转换成电信号触点行程开关接通机断电液压机组马达反转料左腔产生负压顶料吸回起点时径输油装置断开料油
图11 液 压 送 料 支 架 接 套 结 构
1料2套筒3接套4触点行程开关5接油槽
47 毛刷清油器
液压送料支架集油器设计专毛刷清油器棒料送入车床轴前毛刷清油器够棒料少量油膜清干净仅减少液压油棒料加工影响够减少液压油损耗
48 回油装置设计
481回油装置设计目
液压送料支架工作程中触点行程开关接通机断电液压机组马达反转料左腔产生负压顶料吸回起点时确保液压系统够正常运行液压系统回油路设计单阀滤器空气阀组合装置
482 回油装置设计作
回油装置单阀滤器空气阀组合成单阀作防止油液反流动料左腔产生负压时防止油液反回流外单阀安装液压缸（导料）回油路中液压缸（导料）回油路保持定压力样液压传动系统运动变更加稳避免出现液压缸（导料）爬行前现象背压阀弹簧采较硬弹簧般产生02~06Mpa系统回油路设置滤器作进入油泵油够干净清洁确保油压站油泵够安全运行油箱设置空气滤器具防止邮箱中油量变动污染物空气混入油箱滤器精度应该具滤器等性外防止阻塞油箱压力变成负压引起液压泵空穴现象容量应留充足余
第五章 液压送料支架性影响分析
51 挡料装置设置安装
挡料块安装数控车床回转刀架根验刀具安装形式确保挡料块位置刀架分度弹簧卡头松开棒料轴油压作推入轴推板带动挡料块移动送料长度弹簧卡头夹紧前需先刀确保棒料次动送进长度时托板需移动距离普通数控车床会四刀位夹持四刀具挡料块安装中刀位通添加厚薄垫片调整挡料块高度确保次棒料送进时必须保证刀架分度运动挡料块够准确准车床轴中心孔否容易造成事外挡料块应车床轴轴线垂直挡料块装正应交拧紧刀架螺丝
52机位置关系液压送料支架影响
液压送料送料支架料时通常转动手柄手柄托快脱开时整导够围绕支座螺钉水方摆动操作者手导料时针方摆动张紧链条拉紧止时轴中心导料便直线偏转约11°左右样棒料导前端全部插入导时避免棒料车床前面设备产生干涉现象车床机前面液压送料支架间应留出定距离安装时导料接油槽箱体机侧罩盖距离15mm调整距离需导料两组夹紧盖开然轴移动导便获距离
送料支架安装时送料支架料中心线车床轴中心线中问题极重保证送料畅通轴导料允许±02左右偏差偏差值较棒料导料会出现壁间隙均匀现象导致油膜均匀甚破裂产生棒料导料壁接触棒料弹簧夹头夹持轴高速回转程时产生振动现象直接影响零件加工质量整体降低机床加工性严重液压送料支架关键零件会振动遭破坏导致整台机床法正常工作消种原产生振动应轴位置液压送料支架进行调整［4］简单方法根长2m18m直径活塞杆直径相校验棒进行校准（校验棒料直线度05）水方校准需稍稍移动两支座便行方校准先定位螺钉1拧出松开锁紧螺母2然转动螺杆便调整需高度调整相关螺钉螺母必须拧紧
没专液压送料支架中校验棒尼龙丝找正方法料活塞杆前端中心孔套套中心孔（见图12示）轴前端做
图12 中 心 孔 套 孔
轴钻孔两孔尼龙丝绳连接起活塞杆退回端拉紧尼龙绳轴端送料支架套前端调整±02心采激光束光进行校验料送料支架取2套（工艺套）固定送料支架套外径应该导料外径相轴前端孔安装衬套衬套工艺套中心钻1mm孔工艺套2方安装圆玻璃片轴前端激光笔透孔发出束激光水方稍稍移动两支座方通松开支座螺钉螺母然转动螺杆调整玻璃片反射回光点时认液压送料支架中心线轴中心线中种采激光束进行校验方法操作起相较简单方便［4］
第六章 液压棒料送料支架技术济分析
61 技术济分析目意义
技术济分析门提高济效益推动技术进步目学科跨越技术科学济科学两领域着密切关系果说技术进步国家济快速发展重条件手段济发展会成技术进步物质基础
技术济利成核算相关资料分析成（力物力财力）水构成变化情况长远眼光研究成升降种素变动原次液压送料支架设计程中通零件材料热处理加工工艺等选择寻找提高济效益方法成分析成理重组成部分作正确评价企业成计划执行结构企业利合理济分析解产品前期投入洞察产品否公司带盈利合理成分析家企业正确评价成计划执行结果揭示成升降变动原企业制定营决策时提供重
成名合格设计员设计出相关零件时考虑成素成分析关否企业带济效益
62 成材料分析
621 非标准件
装配图中非标准件统计表61示非标准件外购费统计表62示
表 61 非标准件统计
序号
名称
材料
数量
净重（Kg）
1
法兰
LY12
1
0888
2
圈
45
1
0933
3
轴
45
1
2181
4
缝钢
1
069
5
轴
45
1
0314
6
套
45
5
0187
7
套
40Cr
1
0006
8
轴
40Cr
1
0373
9
紧定螺钉
45
1
00006
10
连接套
45
4
33
11
夹紧块
45
4
2204
12
料
高精度冷拔油
1
3772
13
接套
LY12
1
4283
14
滑套
45
1
0243
15
法兰
LY12
1
0748
16
矩形钢
125×75×6矩形钢
1
67131
17
夹紧块
45
4
1511
18
密封环
尼龙1010
1
0001
19
套
40Cr
1
0006
45钢总净重：G1108736Kg缝钢总净重：G2069Kg合金钢总净重：G30385Kg125×75×6矩形钢总净重：G467131Kg尼龙1010件总净重：G50001KgLY12铝棒总净重G65171Kg
目前45钢价格3400元吨缝钢价格4200元吨合金钢价格5850元吨125×75×6矩形钢价格4200元吨尼龙1010价格75000元吨LY12铝棒价格28000元吨
表 62 非标准件外购费
序号
名称
数量
单价（元件）
1
密封带（5×5放橡胶带）
1
7
2
弹簧（60SI2MnA）
1
08
3
弹簧片
1
018
4
轴承（NK1216）
2
3
5
轴承(51101推力球轴承)
2
1
6
1
216
非标准件外购总费3425元
622 标准件
装配图中标准件统计表63示
表63 标准件外购费统计
序号
名称
规格
数量
单价（元件）
1
六角圆柱螺钉
M6×103
3
001
2
六角圆柱螺钉
M8×40
8
001
3
六角圆柱螺钉
M5×25
3
001
4
六圆柱头螺钉
M8×30
8
001
5
开槽六角圆柱螺钉
M10×45
1
001
6
螺母
M6
2
1
7
螺母
M10
21
1
8
圆柱销
M6×16
3
053
9
弹簧垫圈
16
8
002
10
O型密封
50×355
1
216
11
O型密封
45×35
1
216
标准件外购件费293元
63 课题技术济成计算
631成计算
根零件总数量求出加工费求课题设计总成计算公式：
零件成材料费+加工工时费
材料费材料单价×材料毛坯重量
毛坯重量净重材料利率
材料利率：45钢06~07缝钢06~07合金钢06~07矩形钢06~07尼龙101006~07LY12铝棒06~07
工时费：件（导料活塞轴等）材料费×8
般件材料费×（4~5）
(1) 材料费计算
计算公式：
45钢毛坯重量101873606515673 Kg
缝钢0690651062 Kg
合金钢03850650592 Kg
125×75×6矩形钢总净重67131065103278 Kg
尼龙1010件00010650002 Kg
LY12铝棒5170657954 Kg
(2) 工时费计算
零件：工时费32432×8259456元
般零件：般工时费（1818+293）×4521366元
（2） 热处理工时费
热处理零件统计表 64 示：
表 64 热处理零件统计
序号
名称
材料
热处理求
净重（Kg）
1
圈
45
表面镀锌
0933
2
法兰
LY12
涂灰色油漆
0888
3
夹紧块
45
发蓝
3715
4
连接套
45
表面镀锌
33
5
滑套
45
调制
0243
6
轴
45
调制
2554
7
套
45
发蓝
0032
热处理价格表 65 示
表 65 目前热处理价格
序号
名称
单价（元Kg）
1
镀锌
11
2
涂油漆
15
3
发蓝
1
4
调制
15
热处理加工费1393元
64课题技术济成计算
课题总成材料费（45钢+缝钢+合金钢+125×75×6矩形钢+尼龙1010件+ LY12铝棒）+工时费（般零件+零件）+热处理费+外购件费
3425+293+259456+21366+1393
319395元
通成计算进行选型零件材料热处理加工工艺成计算合理选择零件材料热处理方式够降低零件生产成提高性价合理成计算衡量企业理水重指标时家企业成决策营决择正确性起着作时企业减少必支出进入企业更工作基础企业带更高济效益
第七章 总结
71 工作结
液压棒料送料支架送料机构液压系统设计数控送发展次突破代前工送料方法次液压棒料送料机构液压系统设计解决数控机床加工毛坯棒料零件时够液压送料支架联合实现动送料提高生产效率降低生产工成外液压送料支架动接料装置配套便实现单机动化相关结工作
工作
（1） 调研熟悉课题查阅相关资料
（2） 解动棒料送料支架类型选择液压送料支架进行课题设计进行结构设计重结构部件进行必受力分析计算
（3） 熟悉AutoCAD 软件操作利软件绘制相关零件图装配图
（4） 利UG 三维软件完成液压送料支架三维装配
（5） 设计成果进行技术济分析包括零件成课题成分进行分析计算
二 结
（1） 通解数控车床发展动进行液压棒料送料送料机构研究设计掌握般机构设计步骤方法提高实际工作力
（2） 通课题研究解国外关动棒料送料机构现状发展趋势外通种送料装置工作原理适应环境等较分析液压送料支架未发展前景
（3） 通次毕业设计培养创新力提高独立分析解决问题力培养综合运学知识力
（4） 通次毕业设计学专业全面提高步入企业成位优秀设计员基础
72 存问题
（1）液压送料支架工作程中棒料油液压力推入轴时油液压力棒料产生击现象操作者造作时应该根棒料直径长度选择合适工作压力
（2）液压棒料送料支架液压推力进行工作够工作更加稳油液温度清洁问题需进步改善
（3）次液压棒料送料支架结构进行设计未设计液压电气控制系统够工作程中够实现动控制需液压电气控制系统进行设计
参考文献
1 张思第数控编程加工技术北京：化学工业出版社201112
2 王隆太先进制造技术北京：机械工业出版社200357
3 王爱玲现代数控机床北京：国防工业出版社201112
4 刘桂芝棒料液压送料支架振动原分析黑龙江机械工程师20045556
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