王東旭

(保定標正經常有限責任公司技術中心,河北保定 071000)

組合機床液壓滑臺鎖緊機構設計解析

王東旭

(保定標正經常有限責任公司技術中心,河北保定 071000)

隨著我國經濟的快速發(fā)展,機械制造工業(yè)也得到了健康發(fā)展。機械制造裝備的改進在一定程度上加速了各類機加工藝裝備的改進,其中組合機床液壓系統(tǒng)便是其中最為突出的一類。筆者就結合液壓系統(tǒng)的工作原理及特點,對組合機床液壓滑臺鎖緊機構設計進行了分析。

組合機床 液壓系統(tǒng) 滑臺鎖緊機構

通過在機床中應用液壓系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)機床的自動進給，也可以實現(xiàn)刀具的自動轉換等。同時，機床的運動也相對更加的平穩(wěn)，這對于加工效率的提高有明顯的促進作用，因此組合機床液壓滑臺鎖緊機構設計便應用的更加廣泛，是解決機床自動化的有效途徑。

1 液壓傳動的工作原理及特點

1.1 液壓傳動的工作原理

液壓傳動主要以液體作為工作介質，通過液體進行能力的傳遞與控制。在組合機床中加入液壓滑臺鎖緊機構的目的就在于利用液壓泵將原動機的機械能有效轉換為液體的壓力能，而后再通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經過管路的傳遞后，液壓的執(zhí)行元件會將液體的壓力能轉換為機械能，這樣就可以驅動工作機構，從而實現(xiàn)直線往復運動和回轉運動[1]。

液壓傳動時，機床液壓滑臺鎖緊機構中的電動機首先驅動液壓泵在濾油器過濾后從油箱中吸油出來，油液在加壓后再從泵的輸出口輸出到管路中。油液在經過開停閥、節(jié)流閥、換向閥后就可以順利進入液壓缸中，而后油液便可以推動活塞促使工作臺移動。這里說的工作臺的移動速度主要是依靠于節(jié)流閥控制，如果節(jié)流閥開的比較大，那么進入液壓缸的油液就會相對較多，工作臺的移動速度也會增大[2]。如果節(jié)流閥開的相對較小，那么進入液壓缸的油液就會比較少，工作臺的移動速度也就比較小。

1.2 液壓傳動的特點

液壓傳動可以在相同體積下產生較電氣裝置更大的動力，在相同的功率下，機床液壓滑臺鎖緊機構的體積更小，結構也更加的緊湊，這對于液壓傳動是極具意義的。將液壓傳動裝置安裝在組合機床中可以促使其更為穩(wěn)定的工作。由于機床液壓滑臺鎖緊機構的重量較小，因此機床液壓滑臺鎖緊機構的慣性也比較小，在運行時的反應也更快，這樣液壓傳動也能夠快速啟動、制動和轉向。就我國當前的液壓傳動發(fā)展情況來看，機床液壓滑臺鎖緊機構已經初步實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，這對于液壓系統(tǒng)的設計和運行都非常有利[1]。液壓傳動可以很輕易地實現(xiàn)自動化，這樣對液體的壓力和流量等方面都可以很好地控制，特別是液壓傳動如果與電氣控制或氣動控制結合起來使用的話，就可以實現(xiàn)較復雜的順序動作和遠程控制。除了上述優(yōu)點外，液壓裝置的液壓件可以自動潤滑，這樣的使用壽命更長。

事物都有兩面性，液壓傳動除了具備優(yōu)點外還會有缺點存在。由于機床液壓滑臺鎖緊機構是以液體作為主要的工作介質，因此在相對運動的表面間就會存在泄露的問題，同時液體又不能壓縮，這樣在傳動要求比較嚴格的場合就不適合使用機床液壓滑臺鎖緊機構。在液壓傳動的過程中還存在許多的能量損失，這樣機床液壓滑臺鎖緊機構就不適用于遠距離傳動[3]。除此之外，液壓傳動對油溫的變化也比較敏感，一旦油溫出現(xiàn)變化就很有可能影響運動的穩(wěn)定性，因此在低溫或高溫的情況下應格外注意機床液壓滑臺鎖緊機構的使用。

2 組合機床液壓滑臺鎖緊機構參數(shù)計算的必要性分析

液壓缸作為機床液壓滑臺鎖緊機構的重要組成部分，其滑臺的快進和快退的速度應保持相等，在快進時采用差動邊接，并且要保證無桿腔有效面積是有桿腔有效面積的兩倍，這樣便可以防止在鉆孔時滑臺突然向前的問題出現(xiàn)。

在工進階段液壓缸受到的工作壓力是最大的，這時對液壓泵的要求比較高，如果取進油力損失較大，那么液壓泵就需要較大的壓力驅動，因此在正式運行前機床液壓滑臺鎖緊機構就需要進行相關的參數(shù)計算分析[2]。

3 組合機床液壓滑臺鎖緊機構的原件選擇

3.1 過濾器的選擇

機床液壓滑臺鎖緊機構的穩(wěn)定運行需要建立在對液壓油液污染進行有效控制的前提下，因此需要對油液進行過濾。過濾器的主要作用就是將油液中的雜質過濾掉，從而防止油液污染，保證油液系統(tǒng)可以正常工作[1]。過濾器的選擇主要取決于過濾器的精度是否滿足系統(tǒng)要求，同時在選擇時還要結合過濾器安裝的位置進行合理選擇。

3.2 壓力表輔件

壓力表輔件是機床液壓滑臺鎖緊機構的主要組成部分，其中包括壓力表及壓力表開關。液壓系統(tǒng)的壓力主要是通過壓力表來觀測，從而根據(jù)壓力表的示數(shù)來調整工作壓力使其滿足工作要求。通常情況下，壓力表都是采用的彈簧管式壓力表[2]。壓力表在選擇時要保證其量程比液壓系統(tǒng)壓力要高。精度等級也是衡量壓力表的選擇標準，一般情況下機床液壓滑臺鎖緊機構會選用精度等級2.5的壓力表。壓力表開關也是壓力表的附屬品，其主要目的就在于切斷忽然接通壓力表與油的通道，因此在選擇時除了壓力表還需要選擇合適的壓力表開關，這樣才可以確保壓力表正常發(fā)揮作用。

3.3 熱交換器的選用

熱交換器既包括泠卻器也包括加熱器，機床液壓滑臺鎖緊機構的設計中最為重要的便是油液溫度，通常情況下需要控制在正常工作溫度范圍內，因此在過熱或過冷的環(huán)境中就需要對油液進行加熱或冷卻處理，確保油溫適中保持在合理范圍內。

冷卻器在選擇時首先要考慮的便是散熱面積，散熱面積要盡可能大，這樣便可以在散熱功率和壓力損失較小的前提下，使機床液壓滑臺鎖緊機構更為堅固、體積更小，這樣在實際的應用過程中就可以更加的便捷，自動控溫系統(tǒng)可以有效控制油溫的準確性[2]。

加熱器的選擇要以使用的便捷性作為首要考慮的因素，加熱器需要更為有效地自動控制溫度。如果發(fā)熱部分能夠最大限度地浸沒在油液流動處，那么熱量就可以更為快速地交換，但這里需要強調的是加熱器的表面溫度功率密度需要控制在一定范圍內，且不能出現(xiàn)因油液局部溫度過高而導致的變質現(xiàn)象[1]。

4 使用液壓系統(tǒng)要注意的問題

機床液壓滑臺鎖緊機構的設計需要建立在明白液壓系統(tǒng)工作原理的基礎上，在正式投入使用后，工作人員還需要定期檢查更換液壓油，對于新投入使用的液壓設備需要在使用一段時間后要立即對機床液壓滑臺鎖緊機構的油箱進行清洗，咋每隔半年至1年進行清洗和換油一次[3]。油液的溫度也是機床液壓滑臺鎖緊機構設計的關鍵，油箱中的油液溫度應保持在60℃以內，如果油液的溫度過高的話就需要想辦法將溫度冷卻下來，并且采用粘度較高的液壓油。如果油液的溫度較低，那么在運行時就需要對油液進行預熱，或者間歇運轉，這樣油溫在升高后便可以正式進入運轉狀態(tài)。工作人員還需要檢查油面，確保機床液壓滑臺鎖緊機構有足夠的油量[3]。在機床液壓滑臺鎖緊機構的排氣裝置上應該進行排氣，如果沒有排氣裝置，那么機床液壓滑臺鎖緊機構就需要運行多次，這樣才可以確保氣體可以從系統(tǒng)中排出，確保液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

5 結語

液壓傳動是相對于機械傳動在近幾年新興的一門技術，主要由液壓泵、熱交換器以及輔助件等液壓元件組成，將液壓裝置安裝在組合機床中可以有效提高加工的效率。機床液壓滑臺鎖緊機構的設計人員需要進一步拓寬其應用領域，促使其在傳動、控制、檢測等方面進一步得到應用。

[1]張文玉,劉先蘭.提高機床液壓系統(tǒng)的節(jié)能與工效的措施[J].機械工人.冷加工,2002(12)：22-23.

[2]王芙蓉.機床液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J]. 山東理工大學學報(自然科學版),2005(06)：13-16.

[3]鄧加尊,何國金.組合機床液壓與電氣系統(tǒng)的整體優(yōu)化設計[J]. 裝備制造技術,2005(04)：17-19.