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沈陽化工大學科亞學院
本科畢業(yè)設計
題 目： M1432型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
班 級： 機制1201
學生姓名： 王金亮
指導教師： 王志成
論文提交日期： 2016年5月23日
論文答辯日期： 2016年 6月6 日
畢業(yè)設計任務書
機械設計制造及其自動化專業(yè)
機制1201班
學生：王金亮
畢業(yè)設計（論文）題目：
M1432型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)設計
畢業(yè)設計（論文）內容：畢業(yè)設計（論文）內容：
主要設計內容包括M1432型萬能外圓磨床的組成和工作原理分析，機械部分的運動和動力特性分析，工況參數(shù)計算，液壓原理圖設計，液壓元件選擇，液壓缸機械結構設計，液壓系統(tǒng)性能驗算，液壓系統(tǒng)仿真等。主要技術參數(shù)：最大磨削直徑320mm，最大磨削長度1500mm，工作臺往復運動速度0.05~4m/min，有各種聯(lián)鎖保護功能。
畢業(yè)設計（論文）專題部
（1）M1432型萬能外圓磨床的運動和動力性能分析。
（2）磨床工況參數(shù)計算，液壓原理圖設計。
（3）液壓元件選擇。
（4）液壓缸機械結構設計。
（5）液壓系統(tǒng)性能驗算。
（6）液壓系統(tǒng)仿真和動態(tài)性能分析。
起止時間：2016.2.29~2016.6.17
指導教師： 2016年 6月 3日
摘要
在全面研究了磨床結構、工作原理的基礎上，綜合對液壓系統(tǒng)的整體尺寸進行了對磨床的總體布局和液壓系統(tǒng)的設計。M1432型萬能外圓磨床主要磨削圓柱形或圓錐形（包括階梯）的外表面和內孔，精度可以達到1 -2級，表面光潔度達T8- T10 。對液壓系統(tǒng)有著更高、更復雜的要求。工作操作的自動往復運動，快速進退磨頭、尾架、伸縮式液壓動作和必要的聯(lián)鎖系統(tǒng)。
液壓技術自18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，已有300年的歷史了，但其真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后50余年的時間內，戰(zhàn)后液壓技術迅速向民用工業(yè)，在機床，工程機械，農業(yè)機械，汽車等行業(yè)中逐步推廣。本世紀60年代以來，隨著原子能，空間技術，計算機技術的發(fā)展，液壓技術得到了很大的發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領域中去。當前液壓技術正向高壓，高速，大功率，高效，低噪音，經久耐用，高度集成化的方向發(fā)展。隨著科技步伐的加快，液壓技術在各個領域中得到了廣泛應用，液壓系統(tǒng)已成為主機設備中最關鍵的部分之一。本文主要研究的是液壓傳動系統(tǒng)，液壓傳動系統(tǒng)的設計需要與主機的總體設計同時進行。設計時，必須從實際情況出發(fā)，有機地結合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。
面對我國經濟近年來的快速發(fā)展，機械制造工業(yè)的壯大，在國民經濟中占重要地位的制造業(yè)領域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進，使得作為制造工業(yè)重要設備的各類機加工工藝裝備也有了許多新的變化，尤其是孔加工，其在今天的液壓系統(tǒng)的地位越來越重要。本液壓系統(tǒng)的設計，除了滿足主機在動作和性能方面規(guī)定的要求外，還必須符合體積小、重量輕、成本低、效率高、機構簡單、工作可靠、使用和維修方便等一些公認的普通設計原則。液壓系統(tǒng)的設計主要是根據(jù)已知的條件，來確定液壓工作方案、液壓流量、壓力和液壓泵及其它元件的設計
此系統(tǒng)在結構上采用了將開停閥、先導閥、換向閥、節(jié)流閥、抖動缸等組合一體的操縱箱。這樣的設計結構緊湊、減短了使用管路、易于操作，又便于制造和裝配修理。操縱箱屬行程制動換向回路，具有較高的換向位置精度，換向平穩(wěn)性。而且使用活塞桿固定式雙桿液壓缸，還對液壓系統(tǒng)的回路做了進一步的設計和改進。
關鍵詞: 磨床; 液壓缸： 萬能型外圓磨床; 液壓系統(tǒng)； 操縱箱
Abstract
In a comprehensive study of the structure of the grinding machine, based on the principle of integrated overall size of the hydraulic system on the overall layout and design of the hydraulic system of the grinder. The outer surface of the M1432 Universal cylindrical grinding machine mainly grinding cylindrical or conical (including ladder) and a bore, precision can reach 1-2 grade, surface finish of T8- T10. The hydraulic system has a higher, more complex requirements. Automatic reciprocating motion work action, fast forward and backward grinding tail-stock, retractable hydraulic action and the necessary interlock system.
Hydraulic technology since the late 18th century Britain made the world's first hydraulic press date, more than 300 years of history, but its real development only time in 50 years after World War II, the postwar hydraulic technology to rapidly civil industry, in machine tools, construction machinery, agricultural machinery, automobile and other industries gradually. Present since the 1960s, with the development of atomic energy, space technology, computer technology, hydraulic technology has been greatly developed, and penetrate into various industrial areas as well. The current hydraulic technology forward pressure, high speed, high power, high efficiency, low noise, durable, highly integrated direction. With the accelerated pace of science and technology, hydraulic technology has been widely applied in various fields, the hydraulic system has become one of the most critical part of the host device. This paper studies the hydraulic drive system, hydraulic drive system design needs with the overall design of the host simultaneously. Design must be from the actual situation, organically combine various forms of transmission, give full play to the advantages of hydraulic transmission, strive to design the structure is simple, reliable, low cost, high efficiency, simple operation, easy maintenance of the hydraulic drive system.
Faced with the rapid development of China's economy in recent years, machinery manufacturing industry to grow, accounting for an important position in the national economy of the manufacturing sector to be healthy and rapid development. Improved manufacturing equipment, such as equipment manufacturing industry important types of machining technology and equipment also has many new changes, especially drilling, its position in today's hydraulic systems is becoming increasingly important. The design of the hydraulic system, in addition to meeting the requirements of the host operation and performance provisions, but also must meet the small size, light weight, low cost, high efficiency, the organization is simple, reliable, easy to use and maintenance of a number of recognized general design in principle. Hydraulic system design is mainly based on known conditions, to determine the design of the hydraulic work program, the hydraulic flow, pressure and hydraulic pumps and other components
This system is used in the structure of the open stop valves, pilot valves, valve, throttle, jittery and other unitized cylinder steering box. Such a compact design structure, reducing the use of short-line, easy to operate, and easy to manufacture and assembly repair. Stroke braking control box belongs to the commutation circuit, with high positional accuracy of the commutation, the commutation stability. And the use of double-piston fixed rod cylinders, but also on the hydraulic system circuit design and make further improvements.
Keywords: Grinder; Hydraulic Cylinder; Universal Type Cylindrical Grinder; Hydraulic System; Control Box
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 萬能外圓磨床的背景和目標的重要性 1
1.1.1 背景 1
1.1.2 各種磨床的比較分類 1
1.1.3 目的和意義 2
1.2 磨床現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢及重要研究成果 2
1.2.1 磨床現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2
1.3 關于磨床設計的研究方法研究思路 3
1.4 預期成果和重要意義 4
1.4.1 M1432液壓系統(tǒng)最終實現(xiàn)目標 4
1.4.2 傳輸系統(tǒng)具有必要的聯(lián)鎖行動 4
第二章 機床總體方案的確定 5
2.1 總體設計 5
2.1.1 主要技術指標的設計 5
2.2 機床的結構設計 5
2.3 機床的主要技術性能 7
2.4 總體尺寸布局設計縱向尺寸關系圖的確定與繪制 8
2.4.1 確定縱向尺寸的基準線 8
2.4.2 確定砂輪對稱中心線位置 8
2.4.3 確定工作臺對稱中心線位置 9
2.4.4 確定上、下工作臺的長度 9
2.4.5 確定油壓筒用活塞桿的固定形式和長度 10
2.4.6 確定齒條長度及齒輪位置 10
2.5 橫向尺寸關系圖的確定與繪制 11
2.5.1 橫向尺寸基準線的確定 11
2.5.2 確定上、下工作臺厚度和寬度 11
2.5.3 確定頭、尾架頂尖中心至床身面的高度 13
2.5.4 確定橫進給機構手輪中心的高度 13
2.5.5 確定油壓套中心位置 13
2.5.6 確定工作臺回轉中心位置 13
2.5.7 確定后床身有關的幾個尺寸 14
2.5.8 確定最大最小極限位置 14
2.5.9 確定砂輪架橫向行程長度 14
2.5.10 確定滑鞍長度L滑鞍 15
第三章 M1432萬能外圓磨床液壓系統(tǒng) 16
3.1設計步驟 16
3.2液壓系統(tǒng)的整體布局和工作原理 16
3.2.1 工作臺往復運動 16
3.2.2 砂輪架快速進退 18
3.2.3 尾架頂尖的液動夾緊 18
3.3液壓系統(tǒng) 18
3.3.1 液壓油路 18
3.3.2 磨頭快速撤回 20
3.3.3 液壓夾緊尾座，頂尖 20
3.4 液壓系統(tǒng)換向機構及其性能 20
3.4.1 采用先導閥 20
3.4.2 使換向閥分段變速移動 21
3.4.3 使先導閥快跳 21
3.5 特點液壓系統(tǒng) 22
3.6 液壓系統(tǒng)的計算 22
3.6.1 計算工作臺的負載 22
3.6.2 選擇油缸的工作壓力和確定油泵的供油壓力 24
3.6.3 計算工作臺油缸直徑D 24
3.6.4 計算各油缸的流量和油泵流量 25
3.6.5 計算油泵的電動機功率 25
3.6.6 計算油管內徑 26
3.6.7 油池的容積計算 26
3.7 液壓元件的選擇 26
3.7.1液壓泵的選擇 26
3.7.2閥類元件的選擇 27
3.8壓力損失及調定壓力校核的確定 29
3.8.2 系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 31
第四章 工作臺液壓操縱箱及液壓缸的設計 33
4.1 工作臺功能的液壓系統(tǒng) 33
4.2 工作臺系統(tǒng)的工作原理 33
4.3 系統(tǒng)控制箱的特點 34
4.4 液壓缸的結構 34
4.5 液壓缸的組成 35
結論 39
參考文獻 40
致謝 41
沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論
第一章 緒論
1.1 萬能外圓磨床的背景和目標的重要性
1.1.1 背景
磨床可以加工硬質合金，高硬度材料和其他高速鋼，淬火鋼等，加工的材料可以是玻璃，陶瓷等脆弱材料，它能夠以高精確度和表面粗糙度小的高要求進行加工，在十八世紀初，英國，德國和美國第一次創(chuàng)造出使用天然磨料砂輪的磨床。這些磨床被定義為在已有機床基礎上改進的的車床，雖然他們的結構較為簡單，易操作，但要求操作工人有更好的加工技能才能加工出精密的工件。
1876年巴黎世博會上第一次展出了由美國夏普公司研制的萬能外圓磨床，它具有現(xiàn)代機械化生產的第一個本質特征。它安裝在工作臺往復工件的車頭和車尾，箱床能夠提高磨床的剛度和內圓磨削附件的加工精度。 1883年，公司提出設計一款安裝在立柱上的磨頭，由此推動了磨床多方向的發(fā)展。
1900年以后，由于磨床技術的發(fā)展和各種液壓傳動裝置的應用，磨床的發(fā)展有了很大的進步。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，特別是在汽車行業(yè)，各種類型的重型車床相繼問世。在20世紀初，設計人員已經開發(fā)出了多種新型磨床，曲軸磨床，凸輪軸磨床和磁盤加載活塞環(huán)磨床等。1920年，無心磨床，雙端面磨床,導軌磨床和超精加工機床都取得極大的發(fā)展; 1950年生產出了可用于高精度外圓鏡面磨床，二十世紀60年代后期又研發(fā)出了輪速可達80米/秒的高速軋機和切削深度極大的機床。1970年，采用數(shù)字微處理器控制和硬盤驅動器的自適應控制技術已經得到了廣泛的應用，這對各種磨床的發(fā)展起到了推動作用，讓各形式精度零件的加工成為可能。
1.1.2 各種磨床的比較分類
磨削機床可分為外圓磨床，內圓磨床，平面磨床，無心磨床，工具磨床。外圓磨床近來已越來越廣泛的被應用，它可以處理各種圓柱和肩面銑刀的錐形外表面。萬能外圓磨床還帶有內圓磨削附件可以磨大錐錐孔的內部和外部。但自動化外圓磨床程度較低只適用于小批量的生產和檢修工作。平面磨床只適用于單件，小批量生產。一般工件用夾盤夾緊，或通過電磁電磁吸力固定，然后用車輪圓周面對工件表面進行磨削。通常它指的是磨床無心機圓筒磨削到夾緊工件或在不脫離上述的定心支撐，從而使外圍工件的外表面定位，所述工件位于所述滾輪導向件之間，托盤由軋機的高生產率支持，容易實現(xiàn)自動化，多用途批量生產。 刀具磨具專用于生產磨床刀具，刃磨萬能工具磨床，鉆床粉碎機刀片，拉刀磨床，曲線磨床等工具，用于機床廠工具車間。
砂帶研磨機快速運動，工件由夾盤支承，效率速率比外磨床更高，功率消耗僅是其他車床中的一少部分，主要用于處理大型供熱和難加工的材料以及大量生產的扁平部件。專門磨床磨削某種類型的專門部件，如曲軸，凸輪軸，花鍵軸導軌，葉片，滾柱軸承和螺紋等齒輪磨床。除了這些種類，還有，銑床，磨床，坐標磨床和其他類型的磨床。頭架和安裝在桌子上的尾座，可用于操作臺的往復縱向運動。被分為兩層，一層調整圓錐形表面磨削的角度。配備高速旋轉滾輪滾輪架將視為進給運動。一層是固定臺不移動，但對于縱向往復運動和橫向進給運動的滾輪架。一般外圓磨床的磨削精度不大于3微米的圓度，表面粗糙度Ra0.63?0.32微米;高精度外圓磨床，分別為0.1微米和圓度Ra0.01。
1.1.3 目的和意義
磨床是金屬切削行業(yè)的一個重要分支，面對機械零件對加工精度和表面粗糙度加工要求的不斷增長。特別是在汽車，能源，船舶，冶金，軍工，航空航天等行業(yè)，數(shù)控內圓磨床中發(fā)揮著越來越大的作用。
1.2 磨床現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢及重要研究成果
1.2.1 磨床現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
隨著精密的機械可靠性和耐久性需求的不斷上升，并增加了新材料的應用，磨削技術正朝著磨料磨具超硬，微米級的精密和超精密磨削的發(fā)展，亞微米至納米級發(fā)展磨削精度高，高剛性，多軸軋機和自動化方向為樹脂粘結砂輪，如超精密金剛石晶粒的研磨磨料可以是作為4μm的平均范圍為小，精度發(fā)展高達0.025 PM大量使用單元的電力手指輪可加速至400m /秒，但該速度線一般只用于40-60m /秒的當前生產實驗室共同車輪速度，從2μm的精確定位精度的角度來看，重復定位精度≤±1μm的車已經越來越多，從60000r / min的角度來看8.2千瓦主軸轉速，13千瓦可達42000r / min時，速度不是唯一的功能，低功耗也是需要考慮的因素，從上看剛性似乎已經加工中心60HRC硬度材料的加工。北京第二機床廠引進日本先進的技術公司，豐田工機，并采用進口車輪速度可達60米/秒，GAP-圓柱形62.63 速控外圓磨床砂輪架的合作生產高剛度輪盤主軸軸承，以提高旋轉精度混合使用豐田工機GC32ECNC磨數(shù)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)兩軸線X和Z軸的X，Z，U和W控制除了增加環(huán)保要求，傳動大多數(shù)產品都是完全密封的，套管絕對沒有芯片或切削液飛濺的現(xiàn)象。大量的工業(yè)清洗機和切削液處理機系統(tǒng)，以反映現(xiàn)代制造業(yè)對環(huán)保要求越來越高。
1.3 關于磨床設計的研究方法研究思路
⑴.加工范圍
磨床被用來驅動砂輪對被加工工件進行磨削加工，這就必須要求具備一定范圍的技術，包括加工的方法，工件的類型，加工面的形狀，大小，和加工的其它的功能。因此，該過程可以作為處理功能范圍來表示。專用機床，工藝緊密結合，那么相關的功能和普通機床相比，有廣泛的技術，功能更強大，特別是在多品種，小批量的生產中發(fā)揮著尤為重要的作用。
⑵.靈活性
機床的靈活性，是指其以適應加工設施的變化的能力。包括靈活的空間和時間上靈活掌握。所謂靈活的空間是指在同一時期，機器能適應多品種小批量加工，機器和工具的功能數(shù)量，種類繁多的技術，一個運動多種功能的機床。因此要具有非常靈活的工具的空間排列。所謂的柔性結構，它是靈活的時間，在不同的時間參照時，機器的各部分重新組合，以形成新的功能的機床。
⑶.剛度
剛性會影響加工機器的精度和生產率，因此磨床必須有足夠的剛性。包括剛度靜態(tài)剛度，動態(tài)剛度熱剛性。
⑷.精度
它是能夠保證工件一定的加工精度，如機床機器的準確度應具有較高的精度。精密機床中，機器本身的精度，這在無負載條件下，準確度，包括幾何精度，精度的運動，傳輸精度，定位精度和精密的工作精度。
⑸.噪音
噪聲聽力損害人體器官和生理功能，造成聲音污染。設計和制造過程中要盡量減少噪音。
⑹.生產效率和自動化
用機器能夠單位時間處理的工件數(shù)表示生產率。幫助單位時間產生更高的效率，更高的生產物。高效地為用戶使用機器工件降低加工成本，機器的自動化程度較高,其中，生產率越高，穩(wěn)定性和加工精度更容易適應自動化生產系統(tǒng)的需要。
1.4 預期成果和重要意義
1.4.1 M1432液壓系統(tǒng)最終實現(xiàn)目標
⑴.實現(xiàn)工作臺自動往復，并實現(xiàn)可在0.05-4m /分鐘之間速度的控制，平穩(wěn)，快速啟動制動，扭轉精度高。
⑵.為了縮短輔助時間裝卸工件和工件測量，具有輪架快速向前和向后的運動，以避免慣性的影響，磨頭牽引控制配備有裝置液壓缸緩沖。
⑶.用液壓系統(tǒng)傳動以便于工件伸縮尾座的裝卸。
⑷.該工作臺可以用來跟蹤抖動 切入工件或砂輪比寬度稍大，以提高生產率，并改善表面粗糙度，該工作臺可用于短距離（1,3mm），常往復運動（100，150次/分鐘）。
1.4.2 傳輸系統(tǒng)具有必要的聯(lián)鎖行動
⑴工作臺的液動與手動聯(lián)鎖 以免液動時帶動手輪旋轉引起工傷事故。
⑵砂輪架迅速前進時，要確保尾架頂尖不后退，以避免加工時被加工工件脫落。
⑶磨內孔時，為確保砂輪不后退，傳動系統(tǒng)中要設置與砂輪架快速后退聯(lián)鎖的機 構，以避免撞壞工件或砂輪。
⑷砂輪架快進時，工件由頭架帶動下轉動，冷卻泵啟動，砂輪架迅速后退，頭架和冷卻泵電機停轉。從而使M1432型萬能外圓磨床更加穩(wěn)定的工作。
43
沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 機床總體方案的確定
第二章 機床總體方案的確定
2.1 總體設計
2.1.1 主要技術指標的設計
主要技術指標的設計是以設計任務的前提為基礎。從各種來源，如不同的要求和特定產品規(guī)劃，設計一系列產品，但具體內容幾乎是相同的，主要技術指標包括：
⑴.加工的工藝范圍：包括工件的材料，重量，形狀與大小。
⑵.生產率：包括種類，批量和生產率。
⑶.設備性能指標：設備的精確度，剛度，熱變形與噪聲性能要素。
⑷.主要參數(shù)的確定：即加工空間和主要參數(shù)。
⑸.驅動動系統(tǒng)：包括普通電機驅動器，步進馬達驅動和伺服電機驅動。
2.2 機床的結構設計
M1432型萬能外圓磨床是普通精度等級的磨床，主要用于磨削圓柱與圓錐的外圓和內孔，還可以磨削階梯軸的軸肩和端平面。要達到的加工精度和表面粗糙度如表1所示.
表1 M1432型萬能外圓磨床(最大磨削長度1000mm)的加工質量
加工方法.工件及其裝夾方式
表面粗糙度
圓度公差
圓柱度公差
精磨外圓 工件支撐在前,后尖上,不用心架;工件尺寸:直徑60mm 長度500mm
Ra0.16—0.32um
3um
5um
精磨外圓 工件裝夾在夾盤上,不用中心架; 工件尺寸:直徑 50mm 長度 500mm
Ra0.16—0.32um
5um
精磨內孔 工件裝夾在夾盤上，不用中心架；工件尺寸：孔徑 62.5mm 長度 125mm
Ra0.16—0.32um
該機的總平面布置 M1432萬能外圓如圖1所示
⑴.床身1，床身是支撐構件，主要支持工作臺，尾架，頭架和水平鞍墊， 輪架和等，讓它們保持相對于工件的正確位置。
⑵.頭架2，工件裝夾和工件的旋轉驅動器安裝。
⑶.尾座5：尾座和車頭頂部一起支持工件。
⑷.工作臺8：它由上下兩個工作臺組成。上工作臺可以繞下工作臺心軸在水平面調整到某一確定角度位置，來磨削錐度不同的長圓錐面。在裝有頭架和尾架的工作臺上，它們同工作臺一起沿床身導軌作縱向往復運動。
⑸.滾輪架4：支撐并驅動的輪盤主軸的高速旋轉。安裝在滑鞍6機架上，輪子可以在需要短的錐形研磨表面時進行調整，以調節(jié)一定的角度位置。
⑹.內圓磨具3：支持磨床主軸孔。內圓磨料主軸是由一個單獨的馬達來驅動。
⑺.旋轉機構6按進料進給手輪7，你可以做橫向進給機構6球運行沿床身導軌墊橫向移動。可以使用液壓裝置，使得球6為自動切割的期間能周期的切入。
1-床身 2-頭架 3-內圓磨具 4-砂輪架 5-尾架 6-滑鞍 7-進給手輪 8-工作臺
圖1 M1432型萬能外圓磨床外形圖
2.3 機床的主要技術性能
外圓磨床的主要參數(shù)為磨削工件的最大直徑，本機床可以加工零件最大直徑為320mm
外圓磨削直徑 8-320mm
外圓最大磨削長度 1500mm
內孔磨削直徑 30-100mm
內孔最大磨削長度 125mm
磨削工件最大重量 150kg
砂輪尺寸 400×50×203
砂輪轉速 1670r/min
頭架主軸轉速6級 25,50,80，112,160,224r/min
內圓砂輪轉速 10000r/min;15000r/min;
工作臺縱向移動速度（液壓無級調速） 0.05-4m/min
機床尺寸與外形（三種規(guī)格） 3200kg,4500kg，5800kg
2.4 總體尺寸布局設計縱向尺寸關系圖的確定與繪制
2.4.1 確定縱向尺寸的基準線
畫出床身對稱中心線（O—O），它是縱向尺寸的基準線如圖2所示。
圖2 縱向尺寸圖
2.4.2 確定砂輪對稱中心線位置
由于頭架的縱向尺寸多大于尾架的縱向尺寸，因此砂輪的對稱中心線位置會偏于床身的對稱中心線的右側，它的偏離值根據(jù)頭架、尾架縱向尺寸而定。為了保證頭架不會伸出床身過多，所以頭架處磨內孔要安放夾具，尾架處磨長工件時要安裝砂輪修整器，故只取
mm 定mm
式中：——頭架縱向尺寸；
——尾架縱向尺寸。
由圖2知
（2-1）
得
mm （2-2）
式中： ——頭、尾架最大頂尖距
而
mm
式中： ——最大磨削長度=1000mm。
2.4.3 確定工作臺對稱中心線位置
通常工作臺的對稱中心線要放在與床身對稱中心線相同的位置如圖2所示。
2.4.4 確定上、下工作臺的長度
上工作臺的長度要考慮到除了能容納頭、尾架的最大頂尖距和頭、尾架的長度以外，它的二端需要有暢流的水槽和壓板的弧形邊。根據(jù)經驗計算，后者一般為前者1/10左右。
上工作臺長度
（2-3）
mm
故取 mm
同樣在確定下工作臺長度（L下臺）時，需考慮上、下工作臺間壓板及二頭裝導軌防護罩的位置，故定
（2-4）
=2195mm
2.4.5 確定油壓筒用活塞桿的固定形式和長度
工作臺最大行程
故定mm
確定油壓筒長度
（2-5）
mm
式中： ——活塞長度，定為85mm。
活塞桿的固定在床身上，即活塞桿固定，如圖2所示
，則：
mm （2-6）
定 mm
式中： ——油壓筒端蓋厚度。
這樣床身的長度（）可以基本確定：
mm
定mm
式中： ——活塞桿支架長度。
2.4.6 確定齒條長度及齒輪位置
齒條長度要大于油壓套的工作長度，以此來保持小齒輪與齒條不脫開。
(2-7)
式中：——
齒條的安裝位置應該以小齒輪的中心為基準。一般小齒輪的中心要與手搖臺面機構的手輪中心在同一垂直平面內，依據(jù)油壓套的兩端行程而定如圖2所示。
2.5 橫向尺寸關系圖的確定與繪制
2.5.1 橫向尺寸基準線的確定
畫出床身的V形導軌中心線，應用為橫向尺寸的基準線，畫出機床的平導軌面，來作為高度尺寸的基準線。根據(jù)已經確定的工作臺導軌參數(shù)、、，畫出導軌（圖3）。
2.5.2 確定上、下工作臺厚度和寬度
1.厚度
一般取下工作臺厚度:
（2-8）
上臺工作臺厚度 :
（2-9）
圖3 橫向尺寸關系圖
當按照表中要求長度選擇的厚度，這取決于在表上，只要適當放一些厚，我們需要考慮平臺的厚度不宜太低，否則會發(fā)生冷卻劑溢出的現(xiàn)象.
則M1432萬能外圓磨床下工作臺厚度 mm
上工作臺厚度 mm
上工作臺型面有不同的傾斜，習慣上尺寸注法不一，為便于計算，這里的厚度（是指地面到斜面最低點的尺寸如圖3所示。
2.寬度
mm （2-10）
式中：——下工作臺平導軌中心線到前側的寬度如圖3所示；
——下工作臺V形導軌中心線到前側面的寬度；
——床身平導軌中心線到前側面的寬度
； （2-11）
——床身V形導軌中心線到邊緣的寬度
。
2.5.3 確定頭、尾架頂尖中心至床身面的高度（）
根據(jù)一般操作工人的身長來決定。所以取 mm,M1432A萬能外圓磨床取1010mm。
由此可以確定平導軌面到床身底面的高度（）:
mm （2-12）
式中：——工作臺型面傾斜度。
2.5.4 確定橫進給機構手輪中心的高度
橫進給機構手輪中心的高度（3），直接影響操作時的勞動條件，一般取
3mm，M1432萬能外圓磨床取580mm。
2.5.5 確定油壓套中心位置
油壓桶中心安置在移動件的重心或接近中心的位置，由于它常偏于與V形導軌中心，故?。?
mm （2-13）
2.5.6 確定工作臺回轉中心位置
工作臺回轉中心處于V—平導軌的中間，即
mm
2.5.7 確定后床身有關的幾個尺寸
確定后床身頂面至前床身平導軌的高度以及到砂輪架中心高之間的幾個厚度尺寸（圖3）。
為了確保上工作臺回轉時與墊板不會發(fā)生碰撞，安裝在后床身上的墊板頂面要低于下工作臺的頂面；同時還要考慮到橫進給傳動機構穿過床身的位置等等。一般依據(jù)經驗數(shù)據(jù)，它的后身頂面至平導軌的高度：
mm 取120mm。
墊板厚度
mm （2-14）
式中：——砂輪架墊板導軌中心距（毫米）。
滑鞍頂面和砂輪架底面接觸，做直線移動或回轉調整；而滑鞍底面與墊板導軌接觸，如果是滾動導軌，中間要隔有滾柱mm。在確定滑鞍厚度時，一般按類比法?。?
mm （2-15）
在確定砂輪中心到砂輪底面的高度時，要注意，砂輪架底面要與滑鞍接觸的回轉面是圓盤式的，則：
mm （2-16）
2.5.8 確定最大最小極限位置
最大砂輪磨削最大工件和最小砂輪磨削最小工件時的極限位置。
mm mm
mm mm
2.5.9 確定砂輪架橫向行程長度
一般砂輪架橫向行程長度
mm （2-17）
式中:——砂輪架工作行程（mm）；
——砂輪架快速進退量（mm）。
⑴.：根據(jù)技術參數(shù)一章中有關工件及砂輪直徑確定，已能滿足最大直徑砂輪磨削最大直徑工件和以最小直徑砂輪磨削最小工件：
（2-18）
式中:——最大的砂輪直徑（mm）；
——最小的砂輪直徑，一般=；
——最大磨削工件直徑（mm）；
——最小磨削工件直徑（mm）。
M1432萬能外圓磨床的
= 400mm =280mm
= 320mm =8mm
則由式（3.4）得:
⑵.：一般是50mm左右。
2.5.10 確定滑鞍長度L滑鞍
一般來說長則傾側力小，導向性好，移動輕便，同時滑鞍導軌的接觸剛性亦相對提高，不過太長了對制造不利。一般
mm
沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 M1432萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)
第三章 M1432萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)
3.1設計步驟
液壓系統(tǒng)的設計步驟順序也不是那么嚴格，經常是每個步驟之間穿插的情況下，一般如下進行。
⑴確定液壓制動器的類型;
⑵.確定該系統(tǒng)的主要參數(shù)分析;
⑶.制定液壓圖的基本原理圖;
⑷.選擇液壓元件;
⑸.液壓控制系統(tǒng)的性能驗算;
⑹.繪制工件圖，以及技術文件；
3.2液壓系統(tǒng)的整體布局和工作原理
3.2.1 工作臺往復運動
性能方面的要求是區(qū)別萬能外圓磨床工作臺往復運動的標準，該工作臺能在0.1～0.5m/min之間無級調速，并能作10～30mm/min的低速、無爬行運動來精修砂輪。工作臺換向過程平穩(wěn)，啟動、停止迅速，為了確保在機床上磨削階梯軸和階梯孔時工作臺有較好的換向精度。磨床的同速換向精度（指同一速度下?lián)Q向點的位置精度）要小于0.03mm，異速換向精度（指速度由最小到最大時，換向點的位置誤差）要小于0.3mm。安裝砂輪的外圓磨床一般是不越出工件的，為確保避免因工件兩端磨削時間短而引起的尺寸不準的問題，磨床工作臺換向時在兩端要有一停留階段，停留時間約為0～5s，并且可進行自行調節(jié)。
圖4液壓系統(tǒng)原理圖
3.2.2 砂輪架快速進退
為了提高工作效率，縮短工作的時間，確保安全操作，搬運或測量砂輪，工件架在磨床上可以迅速撤回。砂輪架具有流暢的快進位置，工作的重復精度高，使用的研磨內圓可以發(fā)生互鎖，確保安全運行。
3.2.3 尾架頂尖的液動夾緊
由機器安全操作方面考慮，這臺機床上的尾架頂尖必須在砂輪架退出后才可以松開。
3.3液壓系統(tǒng)
3.3.1 液壓油路
如圖4所示為M1432型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的原理圖，其作用如下： 如圖，開啟開停閥E，將節(jié)流閥F調節(jié)至開口最大處（如圖a2－a2截面上節(jié)流閥的開口），先導閥C，換向閥D同時處于右端位置，此時向右移動工作臺，故主油路中油流為：
進油路：泵B→油路1→換向閥D→油路2工作臺液壓缸Z1右腔。
回油路：工作臺液壓缸Z1左腔→油路3→換向閥D→油路5→先導閥C→油路6→開停閥E的a1-a1截面→開停閥E的軸向槽（虛線）→開停閥E的b1-b1截面→油路14→節(jié)流閥F的b2-b2截面及其軸向槽→節(jié)流閥F的a2-a2截面上的節(jié)流口→油箱。
當工作臺處于右側提前調節(jié)好的位置時，固定在工作臺上的左擋塊通過撥桿使先導閥C左移，先導閥中段的右制動錐緩慢將油路5與6之間的通道變窄，工作臺慢慢降速，實現(xiàn)工作臺的預制動。當工作臺連續(xù)運動，先導閥左移到先導閥閥芯上右面的環(huán)槽使油路7和9連接，位于左面的環(huán)槽讓油路8和油箱接通，切換控制油路。由泵B經過精濾油器A2來的液壓油一部分進入抖動缸H1，使先導閥快速左移；另一部分經單向閥I2流入換向閥右，推動換向閥閥芯左移。則在控制油路中通過的油流為：
進油路：泵B→A2→油路7→先導閥C→油路9－｛→H1｛→I2油路13換向閥D右端。
回油路：抖動缸H2→油路8→先導閥C→油箱。
工作臺的另一部分，換向閥左端的液壓油通過三個不同的軌道回到油箱，從而換向閥D的閥芯發(fā)生第一次快跳、慢移和第二次快跳，其實現(xiàn)過程如下：開始時，液壓油從換向閥左端→油路8→先導閥C→油箱。
液壓油在回油路順利流回油箱，閥芯的移動速度較大，換向閥閥芯發(fā)生第一次快跳。閥芯在迅速移動一小段距離后，當它中間的一階臺肩移動到閥體的中間沉割槽處時，液壓缸內部的兩腔油路連通，工作臺快速制動來停止運動，實現(xiàn)最終的制動。處于液壓油壓力作用下的換向閥繼續(xù)移動，當閥芯蓋住左端油路8時，回流的液壓油只由通過節(jié)流閥（也叫停留閥）才能回到油箱，即油流由換向閥左端→油路12→節(jié)流閥→油路8→先導閥C→油箱。
閥芯在節(jié)流閥的調定的速度下緩慢移動。在慢移動階段中，因為閥體上得那個中間沉割槽會比閥芯上的中間臺肩寬很多，液壓缸的兩個腔室里的油路繼續(xù)連通，工作臺位于換向點繼續(xù)停留，這就是反向前的端點停留（停留時間由節(jié)流閥控制，可在0～5S內自行調整）。最后，當閥芯緩慢移動到其左端環(huán)槽促使油路8和10接通時，液壓油的油流由換向閥左端→油路12→油路10→換向閥D左端環(huán)槽→先導閥C→油箱。
回油再次暢通無阻的回到油箱，閥芯實現(xiàn)第二次快跳；但是主油路被迅速切換，工作臺反向啟動。主油路的油流
進油路：泵B→油路1→換向閥D→油路3→液壓缸左腔；
回油路：液壓缸的右腔→油路2→換向閥D→油路4→先導閥C→油路6→開停閥E的a1-a1截面→開停閥E的b1-b1截面→油路14→節(jié)流閥F的b2-b2截面→節(jié)流閥F的a2-a2截面上的節(jié)流口→油箱。
工作臺左運動，當右擋塊移動碰到撥銷的時候，控制油路的油流會變成和上一過程過程完全相反的方向切換，主油路油流也隨著向反方向切換，工作臺實現(xiàn)右移。這樣不斷反復切換油流，使工作臺自由實現(xiàn)往復運動。調節(jié)節(jié)流閥F開口大小來調節(jié)油流流量大小，可實現(xiàn)工作臺在0.05～4m/min之間的無級變速。
當開停閥E位于“開”位時，為了實現(xiàn)使一對嚙合齒輪脫開， 從油路1來的液壓油需要經過開停閥的d1-d1截面和油路15，進入手搖機構液壓缸K，推動活塞運動，所以，在工作臺往復運動的時侯，手輪靜止不會發(fā)生轉動。當把開停閥轉到“?！蔽粫r，開停閥的b1-b1截面關閉阻斷了通往節(jié)流閥F的回油路，液壓油通過其c1-c1截面使液流回油箱，活塞在彈簧的作用下使齒輪嚙合，就可以實現(xiàn)通過搖動手輪來操作工作臺的目的了。
3.3.2 磨頭快速撤回
砂輪架的快速進退行程是相對簡單的，它是通過安裝一個手動的二位四通閥M來操縱實現(xiàn)的。為保證實現(xiàn)快進時的重復位置精度，保證進退至終點時不會出現(xiàn)沖擊，在快速進退液壓缸Z2中必須設有緩沖裝置，快進的終點位置緩沖是靠活塞與缸蓋的接觸來實現(xiàn)的，其重復位置誤差應不大于0.005mm。
一個內外圓磨削連鎖電磁鐵和一個控制開關被安裝在換向閥M的下面。當撥動閥M的手柄實現(xiàn)砂輪架快進時，同時按下該控制開關，頭架和冷卻泵將迅速啟動。當翻下內圓磨具來進行加工內圓時，壓下另一個控制開關，實現(xiàn)內外圓磨削連鎖電磁鐵吸合，將閥M鎖住在快進位置靜止，這時手柄就是不可能被扳動的，由此保證了安全操作。
3.3.3 液壓夾緊尾座，頂尖
高液壓的尾座只有當后退時工件才能被釋放，因為從前面的尾座缸L Z2機油壓力，并且由二通閥P控制。噴嘴J7，J8或J9，通過手輪機構，螺桿螺母，平面和V形導軌等組合系統(tǒng)。潤滑孔減小的壓力，該值是由壓力釋放閥G2調節(jié);要求每個流量潤滑點排列與節(jié)流。
此外，液壓系統(tǒng)已開始在活塞缸N至切換到油壓內工作時，柱塞將保持到輪架，螺母之間的間隙已被消除，以提供精確的電流。
3.4 液壓系統(tǒng)換向機構及其性能
3.4.1 采用先導閥
工作臺自動改變的最簡單的機制是使用電動雙向閥。這種機制的缺點在于，當板在低速移動，停止推動杠桿出現(xiàn)（工作臺停止由于功率損失）時，在中間位置的閥芯與不自動換檔;而表由于改變移動速度將停止推動閥桿下允許快速移動，是非常短的，腔室壓力缸突然降低，在腔室壓力作用意外增加引起的改變。因此，該機構現(xiàn)在很少在磨床使用。 當換檔電磁閥，上面的第一個機動的缺點（倒出現(xiàn)“死點”）可以被避免，但第二（顯然影響結果）依然存在，同時還存在一個閥電磁線圈改變它的頻率不高不夠，使用壽命低，容易出現(xiàn)故障等缺點。 但雙向機動滑閥作為先導閥，它具有控制的可調節(jié)的液壓閥，以實現(xiàn)（圖4）中的所有上述缺點的可外面來克服。這里，先導閥C被僅用于控制液壓閥e移。當工作臺觸摸和移動移動塞桿位置先導閥，油壓仍然可以通過氣瓶閥D輸入，似乎并沒有改變“死點”;另一方面液壓變化可以由油門調節(jié)閥的移動速度邊緣途中，而不管該表的速度，只要能得到合適的改變基本上消除的影響。
3.4.2 使換向閥分段變速移動
為了提高精度，減少外圓柱萬能磨床液壓系統(tǒng)的量而移動點的閥芯較好的第一跳快，慢動作并分三個階段以快速跳躍秒。這是因為在減緩板凳制動閥門飛行員可以很慢，使運動不能停止，最后閥門級制動中間位置或依靠液壓油缸兩腔返回時，油壓完成。如果僅根據(jù)噸居留時刻車輪的要求打開油門時一個環(huán)路閥閥芯的移動速度將非常緩慢移動，表制動時間會太長，這是不利于減少量并改進變化的精度。如果閥具有快速第一級跳，閥芯可以迅速到達中間位置，制動精度可以大大提高。實踐證明，接收到該度磨異速表改變可提高原稿的精度為0.2-0.7毫米，具有快速改變之后提高0.03毫米精度。
在完成跳躍錢快動作，慢動作閥芯，換表最后時間后，工作臺站是逗留期間，住院天數(shù)，根據(jù)J1或J2調節(jié)閥的實際需求。住第二級滑閥快跳，所以表迅速開始扭轉后，這樣做有利于提高工作效率和質量保證嚴重。
3.4.3 使先導閥快跳
為了進一步提高傳感器液壓砂輪機換向精度減少回路須快速到達跳躍。先導閥還可以用于實現(xiàn)快速的短距離工作臺改變（工作臺抖動）：快速或在先導閥的操作跳轉將使跳躍迅速回到主端口，先導閥和主開關線油的兩端稍稍偏離閥導頻位置閥芯在杠桿近兩活塞一個的情況下，達到短距離（1?2毫米）的轉變。這將提高砂輪的質量和效率，這是必要的。
3.5 特點液壓系統(tǒng)
此系統(tǒng)具有以下的幾個液壓磨：
⑴.利用固定雙桿液壓缸缸，為了確保在左側的速度和上線右邊兩個方向，同時也降低了機器占地面積。
⑵.結構簡單，簡單的小的壓力和節(jié)流調速回路，而不是它的速度范圍內，基本恒定重量小。
⑶.使用計出速度控制回路，返回缸壓力油室背面防止空氣進入液壓系統(tǒng)。至于停車后再起動時的工作臺“前沖”現(xiàn)象，可由緩慢轉動開停閥來改善。
⑷.使用先導閥，它顯著減少液壓元件的總體積，縮短閥門之間的通道的長度，減少了管和管件的數(shù)量，并且提高液壓系統(tǒng)的性能，此外，它也比較方便操縱。
⑸.把先導閥允許快速增長，使閥門實現(xiàn)快速跳，緩慢移動，快速跳過介質結構的