數(shù)控機(jī)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

楊勇

摘 要：我們知道液壓系統(tǒng)屬于一種比較重要的傳動(dòng)控制技術(shù)，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)機(jī)械設(shè)備上，并且它的體積是非常小的，重量也比較輕，同時(shí)布局也非常的靈活以及方便，并且操作的過(guò)程也是非常的簡(jiǎn)單便捷，它在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中具有重要作用，同時(shí)它也能夠做到在比較大的方位之內(nèi)達(dá)到無(wú)級(jí)變速的目標(biāo)，同時(shí)對(duì)于過(guò)載保護(hù)的需求也能夠滿足。我們可以考慮工作環(huán)境的情況去選擇比較合適的液壓油，同時(shí)它的適用范圍也是非常廣泛的，由于它把液壓油作為一種傳動(dòng)的介質(zhì)，可以進(jìn)行自行的潤(rùn)滑，維護(hù)的日期在很大程度上延長(zhǎng)，同時(shí)維護(hù)工作量減少了，并且設(shè)備的使用壽命也增長(zhǎng)了。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；液壓；液壓缸

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.047

0 前言

我們知道數(shù)控機(jī)床通常情況下都會(huì)包括車(chē)床以及刨床，鉆床以及鏜床，鍛壓機(jī)床等等這幾種類(lèi)型，其中出現(xiàn)最早的機(jī)床就是純手工機(jī)床，純手工機(jī)床的主要原理是通過(guò)電機(jī)然后帶動(dòng)多級(jí)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，這樣的話我就可以順利的進(jìn)行切削工作，并且所有的加工量，以及進(jìn)行加工的速度都是工作人員按照刻度盤(pán)以及自身的經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。我們?cè)诓粩喔倪M(jìn)機(jī)床的過(guò)程中，具有自動(dòng)走刀功能的機(jī)床已經(jīng)和大家見(jiàn)面，在最開(kāi)始自動(dòng)走刀機(jī)床，它是通過(guò)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)完成工作的。我們就要考慮到每個(gè)速度的級(jí)別，然后相應(yīng)的配備一套比較合適的齒輪組，機(jī)床只有幾個(gè)速度級(jí)別的原因是齒輪的重量，并且和其體積的限制也有關(guān)系，在日常維護(hù)工作中，要及時(shí)的給齒輪加潤(rùn)滑油工作，所以我們需要進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中，成本也不斷增加，并且在這個(gè)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)許多齒輪的磨損問(wèn)題，我們就需要及時(shí)進(jìn)行更換，所以材料的成本也會(huì)不斷的增加，正是因?yàn)檫@些缺陷的存在，導(dǎo)致古老的機(jī)場(chǎng)已經(jīng)逐漸被歷史的車(chē)輪淘汰。

1 機(jī)床液壓系統(tǒng)作用以及優(yōu)勢(shì)

我們知道在機(jī)場(chǎng)中有兩種運(yùn)動(dòng)的方式比較常見(jiàn)，一個(gè)是軸向運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，我們的機(jī)床的所有工作都是需要這兩種運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行配合，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主要原理是通過(guò)使用電機(jī)然后再通過(guò)配合皮帶和齒輪一起來(lái)完成工作，并且軸向運(yùn)動(dòng)通常情況下使用液壓系統(tǒng)也可以完成工作。齒輪在進(jìn)行工作的過(guò)程中，我們就需要對(duì)其進(jìn)行比較額外的過(guò)載保護(hù)部件，我們比較常見(jiàn)的使用情況就是利用壓力傳感器然后對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)載荷的工作，然后我們就需要對(duì)其進(jìn)行斷電工作，斷電主要是通過(guò)使用電磁繼電器完成的，這樣的話，過(guò)載保護(hù)工作就可以完成。但是過(guò)載保護(hù)具有滯后性的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重的傷害到零件，影響其使用效能作用。同時(shí)也要系統(tǒng)可以事先的設(shè)定有關(guān)液壓缸的壓力，但是一定要考慮到實(shí)際的情況進(jìn)行設(shè)定，這種做法就是在根本上進(jìn)行過(guò)載保護(hù)工作，這樣的話也不會(huì)傷害到零件，可以說(shuō)是零傷害。我們知道任何一個(gè)機(jī)械設(shè)備都不可能保證有百分之百的精準(zhǔn)性，影響精準(zhǔn)性的通常情況下是數(shù)據(jù)延遲，但是慣性也是非常重要的原因，我們都知道齒輪進(jìn)行傳動(dòng)的制動(dòng)方法主要是制動(dòng)輪，也可以是強(qiáng)迫主動(dòng)輪強(qiáng)行停止工作，通過(guò)瞬間反轉(zhuǎn)來(lái)完成工作，我們知道所有的齒輪都會(huì)有著間隙問(wèn)題，在這種現(xiàn)象，如果我們強(qiáng)迫其停止的話，那么就會(huì)造成很大的撞擊以及震動(dòng)的現(xiàn)象，這樣的話也會(huì)給設(shè)備造成比較大的傷害，那么在這種情況，誤差也比較容易出現(xiàn)，并且我們知道液壓進(jìn)行傳動(dòng)制動(dòng)的方式是通過(guò)關(guān)閉液壓閥，它所使用的原理是平衡壓力，從而可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，所以這種制動(dòng)方式的話，在很大程度上能夠起到緩沖作用，這樣的話，設(shè)備也就得到了有效的保護(hù)，震動(dòng)也會(huì)隨著而減小，機(jī)床的精度也會(huì)在很大程度上不斷提高。

2 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本工作原理

我們知道液壓系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床方面的應(yīng)用主要包括自動(dòng)加緊，刀盤(pán)轉(zhuǎn)換以及卡盤(pán)移動(dòng)等等，并且在液壓系統(tǒng)中，自動(dòng)加緊功能在設(shè)計(jì)的時(shí)候思路是非常簡(jiǎn)單的，我們做的第一步就是要打開(kāi)加緊方向的進(jìn)液閥，然后我們可以利用液壓缸里的高壓液壓油，高壓液壓油可以推動(dòng)卡盤(pán)，并且我們也需要把松開(kāi)方向的泄壓閥打開(kāi)，然后這樣的話就可以把反作用力卸掉，然后把工件進(jìn)行夾緊，那么我們?cè)诎压ぜ∠碌臅r(shí)候過(guò)程恰好是相反的。

我們知道大多數(shù)機(jī)床都具有刀盤(pán)轉(zhuǎn)換功能，并且這個(gè)功能主要是通過(guò)齒輪進(jìn)行完成工作，同時(shí)液壓系統(tǒng)也照樣可以完成，它的原理主要是利用環(huán)形液壓腔然后使用液壓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)作業(yè)，這兩個(gè)環(huán)形液壓腔方向是完全相反的，這樣的話刀盤(pán)就可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且是可以實(shí)現(xiàn)正反兩向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，另外一個(gè)液壓腔需要把卡盤(pán)完全固定好，我們知道數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)具有計(jì)算以及位置記憶功能，所以它可以非常精準(zhǔn)的進(jìn)行判斷，換刀如果需要轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)動(dòng)工位數(shù)，都可以使用控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。這樣的話換刀也比較容易實(shí)現(xiàn)。

3 我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)床液壓系統(tǒng)的不足

我國(guó)在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了液壓系統(tǒng)，并且數(shù)控機(jī)床的液壓系統(tǒng)也正在不斷的更新，液壓系統(tǒng)在最初的時(shí)候只能通過(guò)輪流作業(yè)去完成多個(gè)運(yùn)動(dòng)。而現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)普遍應(yīng)用多軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)器，一開(kāi)始的時(shí)候軸向運(yùn)動(dòng)的每個(gè)方向需要使用一個(gè)比較獨(dú)立的液壓缸完成，這樣的話就會(huì)使得多軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)床液壓系統(tǒng)會(huì)比較繁瑣，現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍多個(gè)互不影響的液壓腔共同使用一個(gè)液壓缸。經(jīng)過(guò)多次的更新改進(jìn)過(guò)程，雖然也要系統(tǒng)已經(jīng)比較完善，但是仍然還存在著一些問(wèn)題，需要改進(jìn)。比較常見(jiàn)的問(wèn)題是液壓油污染比較嚴(yán)重，并且也不容易進(jìn)行清理。并且液壓缸由于在長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的磨損，而導(dǎo)致的固體混在液壓油中，這些都很容易損壞液壓系統(tǒng)的部件，為了能夠真正實(shí)踐低能耗的目標(biāo)，通常情況下液壓系統(tǒng)的工作管路、工作腔以及液壓缸都具有比較小的容積，所以不是很容易進(jìn)行加裝過(guò)濾的組件。但是即便是安裝了過(guò)濾組件，如果過(guò)濾的精度比較低的話，沒(méi)有明顯的效果出現(xiàn)，如果精度比較高的話，液壓油的流速也會(huì)受到影響，那么工作效率就會(huì)降低。

4 結(jié)語(yǔ)

液壓系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)設(shè)備上，液壓系統(tǒng)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)所在，但是仍然不可避免的存在些問(wèn)題，我們需要仔細(xì)研究液壓系統(tǒng)的工作原理，不斷的改進(jìn)，以及完善液壓系統(tǒng)的不足，使得液壓系統(tǒng)能夠更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵俊鵬等.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)禁忌[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.