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銑床夾緊裝置的液壓回路設計

2017-6-30 來源（yuán）：雲南省昆明（míng）鐵路機械學校作者：王欣瑞

摘要（yào）：在現代工業生產中，對於各種（zhǒng）工件的精度和準度有著極高的（de）要（yào）求，傳統手動加工的方式（shì）無法滿足其（qí）實際需求，數控機床也因此得（dé）到了普及和應用。作為現代（dài）化高精（jīng）度的（de）加工設備，數控機床具有結構複雜性、控製智能性和工藝（yì）多樣性的特點，而液壓係（xì）統（tǒng）在數控機床中占據著相當重（chóng）要的地位，其（qí）故障也是影響數控機床正常工作的重要原因。本文以數控銑床為例，對其夾緊裝（zhuāng）置的液壓係統設計進行了分析和（hé）討論。

關（guān）鍵詞：銑床；夾緊裝置（zhì）；液壓（yā）係統；設計

0.引（yǐn）言

　　銑床是機床的一種，主要是利用銑刀在工件上加工多種表麵的機床，通過工件與銑（xǐ）刀的進給運動，可以對平麵和溝槽（cáo）進行（háng）加工，也可以對各種曲麵及齒輪等進行加工。相比於刨床，銑床的工作效（xiào）率更高，在機械製造以及設備修理等領域有著廣泛的應用。而（ér）伴隨著機械化進程的加快，數控編程（chéng）開始參與到機床操作中，數控編程銑（xǐ）床逐（zhú）漸取代人工操作，工（gōng）作效率得到了前所未有的提高。

1.數控銑床的相（xiàng）關概念和特點

　　數控銑床是將數（shù）控編程技術與銑床結合在一起的產物，具有良好的加工功能。數控銑床是三坐標的銑床，可以對相關（guān）工（gōng）件進行靈活加工。從目前的發展情況看，根據不同的分（fèn）類標準，可以將數控銑（xǐ）床分為不同的類型，例如，按照體積劃分，有（yǒu）小型、中性和大型；按照控製坐標聯動軸的數量劃分，可（kě）以分為（wéi）兩軸半聯動、三軸聯動和多軸聯動；按照主軸布局劃分，包括立式、臥式和立臥兩用式；按照數控係統的功能劃分，有經（jīng）濟型、全麵型和高速型等。

　　一般情況下，數控銑（xǐ）床由主軸箱、進給伺服係統、輔助控製裝置、機床基礎構件和工作台組成[1]。數控銑床的主要功（gōng）能，是針對各種機件進（jìn）行銑削加（jiā）工，包括了平麵的銑削和輪廓的銑削，搭配不同的銑刀，也可以實現鑽（zuàn）、擴、鏜孔等的加工。

　　在數控銑床中，其（qí）加工（gōng）程序不僅應（yīng）該包括各類工件的規格以及加工工藝，還應該（gāi）包括（kuò）切削用量、走刀路線、刀具尺寸等。在實（shí）際加（jiā）工中，數控銑床（chuáng）接受相應數控程序的（de）控（kòng）製，按照設定好的參數（shù），自動執行工件加工，工作人員不需要進行繁瑣的操作。不過（guò），考慮到加工（gōng）的精度和質量，編程人員必須熟（shú）悉數控銑床的性能特點以及加工方式等，確保程序的有效性和可靠性。在（zài）實際加工中，首先應（yīng）該選擇待加工工件（jiàn），對程序進行調整，明確共享內容；其次應該對工件的（de）圖（tú）樣進行（háng）分析，明（míng）確加工目標和技術要求；然後應該（gāi）確定加工方案，製定相（xiàng）應的（de）工藝路線，最後調整數控加工程序，對工件進行加工。

2.數控銑床（chuáng）夾緊裝置的液壓係統設計

2.1　明確設（shè）計要求

　　在對液壓係（xì）統進行設計時，首先要做的，是對設計要求進行（háng）明確（què），如（rú）了（le）解數控銑床（chuáng）的結（jié）構（gòu）、布局，對液壓係統（tǒng）應該實（shí）現的動作順（shùn）序等，明確液壓（yā）係統各執（zhí）行元件（jiàn）對應力及運動的要求，明確（què）係統設備重量、外形尺寸及經濟性等方麵的要求等，為液壓係統的設計提供必要的數（shù）據支持。

2.2　擬定係統原理圖

　　作為液壓係（xì）統設計的關鍵環節，係統原理圖（tú）圖紙的質量直接影響著整個液壓係（xì）統的功能。在對液壓係統原理圖進行擬定時，需要對各種影響因素進行綜（zōng）合考慮，以確保設（shè）計的合理性和有效性。具體來講，需（xū）要考慮的因素包括元件結構、調速方式、供油方式、快速回路、安全互鎖以及壓力測（cè）量點的選擇等。結合液壓係統（tǒng）原（yuán）理圖，可以實現（xiàn）對液壓係統的下整體設計，從而對液壓基本回路進行選擇和整理，然後從實際需要出發，增加一些必要的元件或（huò）者輔助油路，形成一個相對（duì）完整的液壓係統。需（xū）要注（zhù）意的是，在對基本回路進行選擇時，應該在保（bǎo）證其功能完備的同時，對係統結構進行簡化（huà），去除一些不必要的元件。在整合完成後，液（yè）壓係統應該（gāi）確保在工作循環（huán）中，所有的動作都穩定（dìng）可靠，彼此之間相互獨立，互不幹擾；同時，應該盡可能選擇標準件，減少專用件，以方便進行係統的維（wéi）護和故障檢修（xiū）。在液（yè）壓係統原理圖擬定完成後（hòu），需（xū）要對（duì）其動（dòng）作循環進行檢查，同時製定相應（yīng）的液壓係（xì）統工作循環表[2]。

2.3元件計算與選擇（zé）

　　（1）液（yè）壓泵選擇：應該根據液（yè）壓係統的設計要求及工（gōng）作狀（zhuàng）況，對液壓泵進行選擇，確定其最大工作壓力。定量泵係統的最高壓力可以由溢流閥進行調定，而變量泵係統的最大工作壓力與（yǔ）液壓泵的特性（xìng）曲（qǔ）線流量是相互對應的（de）。還應該對液（yè）壓泵的（de）最大流量進行確定（dìng），按照執（zhí）行元件（jiàn）工況圖（tú）的最大工作流量和係統泄露（lù）量進行（háng）確定。從安全性和穩定性考慮（lǜ），應該確保液壓泵應用一（yī）定的壓力儲（chǔ）備（bèi）。

　　（2）閥類元件選擇：主要是根據流經閥的最大流（liú）量以及元件的最大工作壓力，對元件的規格進行選擇和明（míng）確，以保證元件的穩定運行。在一些特殊情況下，可以適當（dāng）增大（dà）流經閥的流量，但是最大不能超過額定流（liú）量的 20%，避免壓力過大導致元件的損壞。在對壓力閥進行選擇時，應該考慮其（qí）調壓範圍；在對（duì）流量閥進（jìn）行選擇時，應該了解其最小穩定流量；而在對換向閥進行選擇時，不僅需要考慮基本的壓力（lì）和流量等，還（hái）應該關注中位機能和操作方式。

　　（3）管路尺寸確定：應該結合輸入輸出的最大流（liú）量，對液壓缸的進出油管進行計算，而（ér）考（kǎo）慮到液壓泵確定後，液壓缸在不同階段的進出（chū）油流量與原本的數值不同，因此必須重新進行計算。在對管（guǎn）路內徑進行確定（dìng）時，應該以降低流（liú）動造成的額壓力損失為前提條件。一般來講，在（zài）管路尺寸確定時，以流速確定管徑是一個非（fēi）常有效的方法[3]。

2.4係統節能設計

　　在液壓（yā）係統中，節能（néng）設計包括（kuò）了再生（shēng）製動係統和（hé）能量（liàng）利用係（xì）統。液壓再生（shēng）的製動能力功率較大，因此提供了大部分係統製動。考慮液壓係統自身的工作屬性，就可以通過製動強度，對其能源消耗進行分（fèn）析和計算。若製動強度在2.0以下，製動力可以由馬達或者液壓泵提供，在保證製動效果（guǒ）的同時，對能量進行回收；若製（zhì）動強度在 0.2-0.5 之間，采用複合製動；若製（zhì）動強（qiáng）度超（chāo）過 0.5，則采用傳統製（zhì）動，再生製動不再動作。

3.結語

　　總而言之，在工業化（huà）進程不（bú）斷加快的帶動下，社會生產對於各種（zhǒng）工件（jiàn）的精度和準度提出了更高的要求，數控機床也（yě）因此得到（dào）了廣泛應用。做好銑床夾緊裝置的液壓回路設計，保證液壓係統的穩定（dìng）性，對於（yú）提高機床運行的穩定和安（ān）全是非常重要的。

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