大 连 大 学
本科毕业论文(设计) 开题报告
论 文 题 目： 多用途磨床结构及液压系统设计 学 院： 机械工程学院
专 业 、班 级： 机械设计制造及其自动化日语1班 学 生 姓 名： 朱鹏程
指导教师（职称）：
2013年3月13日
附：文献综述
引言
液压技术自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，已经有300多年的历史，但其真正的发展只是在第二次世界大战后50余年的时间里，战后液压技术迅速向民用工业、工程机械、农业机械、汽车等行业中逐步推广。本世纪60年代以来，随着原子能，空间技术，计算机技术的发展，液压技术得到了很大的发展，并渗透到各个工业领域中去[1]。当前液压技术正向着高压、高速、高效、大功率、低噪音、经久耐用，高度集成化的方向发展。
随着科学技术的快速发展，液压技术在各个领域中得到了广泛的应用，液压系统已经成为磨床等机床设备中最关键的部分之一。，由于设计、制造、安装、使用、维护等方面的因素，影响了液压系统的正常运行。因此，了解系统工作原理。掌握一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识，是保证液压系统能够正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件[2]。
本文主要研究的是液压系统的传动系统，液压系统的传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种传动形式，充分发挥液压系统传动的优势，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
主题
随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展[3]，用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均半径可小至4μm 、磨削精度高达0.025μm ；使用电主轴单元可使砂轮线速度高达400m/s。
此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。大量的工业清洗机和切削液处理机系统反映现代制造业对环保越来越高的要求。
一、液压的优点 1. 液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。
2. 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。
3. 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速。
4. 可自动实现过载保护。
5. 一般采用矿物油作为工作介质, 使用寿命长。
6. 很容易实现直线运动。
7. 很容易实现机器的自动化。
二、多用途磨床的工作原理
1. 磨平面时，工作台上安装有电磁吸盘或其他夹具, 用作装夹零件。磨头沿滑板的水平导轨可作横向进给运动, 这可由液压驱动或横向进给手轮操纵。滑板可沿立柱 的导轨垂直移动, 以调整磨头的高低位置及完成垂直进给运动, 该运动也可操纵手轮 实现。砂轮由装在磨头壳体内的电动机直接驱动旋转。
（1）主运动:磨头主轴上的砂轮的旋转运动。由功率一定的电动机直接带动。
（2）进给运动：
①．纵向进给运动: 是工作台沿床身纵向导轨的直线往复运动，由液压传动系统来实现。
②．横向进给运动: 是磨头沿溜板的水平导轨所作的横向间歇进给，在工作台每一往返行程终了时完成。
③．垂直进给运动: 是溜板沿立柱的垂直导轨所作的移动。由手动完成，来调整磨头的高低位置和控制磨削深度[4]。
2. 磨外圆表面时，在外圆磨削过程中, 工件在两个砂轮之间，其中一个砂轮起磨削作用，称磨削轮；另一个砂轮起传动作用，称导轮；工件下部由托板支承。导轮轴线在垂直方向上与磨削轮形成一个角度，带动工件旋转和纵向进给运动。砂轮旋转是引起切削旋转的主要来源和原因。外圆磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法磨外圆。事实上，外圆磨削可以通过其他以下几种方法来实施：
(1) 传递方法：磨削砂轮和工件旋转以及径向进给都应满足所有的整个长度，切削的深度是由磨削砂轮到工件的纵向进给来调整的。
(2) 冲压切削方法：通过砂轮的纵向进给和无轴向进给来完成磨削。
三、多用途磨床的结构及分类
多用途磨床由砂轮、床身、主轴、工作台、液压装置、润滑装置、冲水及吸尘装置、砂轮架、车头、车尾、磨头传动机构构成。
1. 平面磨床的主要类型和运动
平面磨削时，工件可安装在作往复直线运动的矩形工作台上，也可安装在作圆周运动的圆形工作台上。
按主轴布局及工作台形状的组合，普通平面磨床可分为下列四类：
(1) 卧轴矩台式平面磨床。
(2) 立轴矩台式平面磨床。
(3) 立轴圆台式平面磨床。
(4) 卧轴圆台式平面磨床。
上述四种平面磨床中，用砂轮端面磨削的平面磨床与用轮缘磨削的平面磨床相比，由于端面磨削的砂轮直径往往比较大，能同时磨出工件的全宽，磨削面积较大，生产率较高。但是，端面磨削时，砂轮和工件表面是成弧形线或面接触，接触面积大，冷却困难，切屑也不易排除，所以，加工精度和表面粗糙度稍差。由于是连续进给，圆台式平面磨床的生产率稍高些，而矩台式有换向时间损失。圆台式只适于磨削小零件和大直径的环形零件端面，不能磨削长零件．而矩台式可方便地磨削各种常用零件，包括直径小于矩台宽度的环形零件[5]。
目前，用得较多的是卧轴矩台式平面磨床和立轴圆台式平面磨床。平面磨床能达到的加工质量为：
普通精度级：试件精磨后，加工面对基面的平行度为0.015mm ／1000mm ，表面粗糙度Ra=0.32～0.63um 。
高精度级：试件精磨后，加工面对基面的平行度为0.005mm ／1000mm, 表面粗糙度Ra=0.04~0.01um。
2. 外圆磨床的车头，磨头可转角度、用于修磨顶针及皮辊倒角用专用夹具，动平衡架，皮辊检测器三部件由客户定购。
（1）普通外圆磨床。
（2）高精密外圆磨床。
（3）豪克能外圆磨床：集精密车削、外圆磨削和豪克能金属镜面加工于一体； 一次装夹即可加工出镜面级别的工件，表面粗糙度Ra 值≤0.2μm；提高表面显微硬度、
耐磨性和耐腐蚀性，消除表面微观缺陷，提高疲劳性能。
四、多用途磨床的液压系统回路
液压系统是利用液体为介质把能量从动力源传递到消耗位置的动力传递系统。主要包括动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分。
1. 动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。
2. 执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。
3. 控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
4. 辅助元件 包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等。
5. 工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换[6]。
小结
本文主要研究的是液压系统的传动系统，液压系统的传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种传动形式，充分发挥液压系统传动的优势，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
大 连 大 学
本科毕业论文(设计) 开题报告
论 文 题 目： 多用途磨床结构及液压系统设计 学 院： 机械工程学院
专 业 、班 级： 机械设计制造及其自动化日语1班 学 生 姓 名： 朱鹏程
指导教师（职称）：
2013年3月13日
附：文献综述
引言
液压技术自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，已经有300多年的历史，但其真正的发展只是在第二次世界大战后50余年的时间里，战后液压技术迅速向民用工业、工程机械、农业机械、汽车等行业中逐步推广。本世纪60年代以来，随着原子能，空间技术，计算机技术的发展，液压技术得到了很大的发展，并渗透到各个工业领域中去[1]。当前液压技术正向着高压、高速、高效、大功率、低噪音、经久耐用，高度集成化的方向发展。
随着科学技术的快速发展，液压技术在各个领域中得到了广泛的应用，液压系统已经成为磨床等机床设备中最关键的部分之一。，由于设计、制造、安装、使用、维护等方面的因素，影响了液压系统的正常运行。因此，了解系统工作原理。掌握一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识，是保证液压系统能够正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件[2]。
本文主要研究的是液压系统的传动系统，液压系统的传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种传动形式，充分发挥液压系统传动的优势，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
主题
随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展[3]，用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均半径可小至4μm 、磨削精度高达0.025μm ；使用电主轴单元可使砂轮线速度高达400m/s。
此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。大量的工业清洗机和切削液处理机系统反映现代制造业对环保越来越高的要求。
一、液压的优点 1. 液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。
2. 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。
3. 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速。
4. 可自动实现过载保护。
5. 一般采用矿物油作为工作介质, 使用寿命长。
6. 很容易实现直线运动。
7. 很容易实现机器的自动化。
二、多用途磨床的工作原理
1. 磨平面时，工作台上安装有电磁吸盘或其他夹具, 用作装夹零件。磨头沿滑板的水平导轨可作横向进给运动, 这可由液压驱动或横向进给手轮操纵。滑板可沿立柱 的导轨垂直移动, 以调整磨头的高低位置及完成垂直进给运动, 该运动也可操纵手轮 实现。砂轮由装在磨头壳体内的电动机直接驱动旋转。
（1）主运动:磨头主轴上的砂轮的旋转运动。由功率一定的电动机直接带动。
（2）进给运动：
①．纵向进给运动: 是工作台沿床身纵向导轨的直线往复运动，由液压传动系统来实现。
②．横向进给运动: 是磨头沿溜板的水平导轨所作的横向间歇进给，在工作台每一往返行程终了时完成。
③．垂直进给运动: 是溜板沿立柱的垂直导轨所作的移动。由手动完成，来调整磨头的高低位置和控制磨削深度[4]。
2. 磨外圆表面时，在外圆磨削过程中, 工件在两个砂轮之间，其中一个砂轮起磨削作用，称磨削轮；另一个砂轮起传动作用，称导轮；工件下部由托板支承。导轮轴线在垂直方向上与磨削轮形成一个角度，带动工件旋转和纵向进给运动。砂轮旋转是引起切削旋转的主要来源和原因。外圆磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法磨外圆。事实上，外圆磨削可以通过其他以下几种方法来实施：
(1) 传递方法：磨削砂轮和工件旋转以及径向进给都应满足所有的整个长度，切削的深度是由磨削砂轮到工件的纵向进给来调整的。
(2) 冲压切削方法：通过砂轮的纵向进给和无轴向进给来完成磨削。
三、多用途磨床的结构及分类
多用途磨床由砂轮、床身、主轴、工作台、液压装置、润滑装置、冲水及吸尘装置、砂轮架、车头、车尾、磨头传动机构构成。
1. 平面磨床的主要类型和运动
平面磨削时，工件可安装在作往复直线运动的矩形工作台上，也可安装在作圆周运动的圆形工作台上。
按主轴布局及工作台形状的组合，普通平面磨床可分为下列四类：
(1) 卧轴矩台式平面磨床。
(2) 立轴矩台式平面磨床。
(3) 立轴圆台式平面磨床。
(4) 卧轴圆台式平面磨床。
上述四种平面磨床中，用砂轮端面磨削的平面磨床与用轮缘磨削的平面磨床相比，由于端面磨削的砂轮直径往往比较大，能同时磨出工件的全宽，磨削面积较大，生产率较高。但是，端面磨削时，砂轮和工件表面是成弧形线或面接触，接触面积大，冷却困难，切屑也不易排除，所以，加工精度和表面粗糙度稍差。由于是连续进给，圆台式平面磨床的生产率稍高些，而矩台式有换向时间损失。圆台式只适于磨削小零件和大直径的环形零件端面，不能磨削长零件．而矩台式可方便地磨削各种常用零件，包括直径小于矩台宽度的环形零件[5]。
目前，用得较多的是卧轴矩台式平面磨床和立轴圆台式平面磨床。平面磨床能达到的加工质量为：
普通精度级：试件精磨后，加工面对基面的平行度为0.015mm ／1000mm ，表面粗糙度Ra=0.32～0.63um 。
高精度级：试件精磨后，加工面对基面的平行度为0.005mm ／1000mm, 表面粗糙度Ra=0.04~0.01um。
2. 外圆磨床的车头，磨头可转角度、用于修磨顶针及皮辊倒角用专用夹具，动平衡架，皮辊检测器三部件由客户定购。
（1）普通外圆磨床。
（2）高精密外圆磨床。
（3）豪克能外圆磨床：集精密车削、外圆磨削和豪克能金属镜面加工于一体； 一次装夹即可加工出镜面级别的工件，表面粗糙度Ra 值≤0.2μm；提高表面显微硬度、
耐磨性和耐腐蚀性，消除表面微观缺陷，提高疲劳性能。
四、多用途磨床的液压系统回路
液压系统是利用液体为介质把能量从动力源传递到消耗位置的动力传递系统。主要包括动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分。
1. 动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。
2. 执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。
3. 控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
4. 辅助元件 包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等。
5. 工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换[6]。
小结
本文主要研究的是液压系统的传动系统，液压系统的传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种传动形式，充分发挥液压系统传动的优势，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。