液壓滑臺的維修——技術(shù)改造

    滑臺是組合機床及其自動線的主要動力部件，滑臺的精度、結(jié)構(gòu)剛性和技術(shù)性能對組合機床及其自動線的工作能力、完成的工作內(nèi)容、所能達(dá)到的加工精度及其生產(chǎn)率等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)都有決定性的影響。液壓滑臺是用來完成進給運動的動力部件，可根據(jù)被加工零件的工藝要求，在其上安裝動力箱（需配多軸箱）、各種切削頭，并與支撐部件相配套，組成不同形式的組合機床，用于完成鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、锪孔、刮端面、倒角、車端面、銑削及攻螺紋等工序。在滑臺上安裝檢測裝置，以便完成自動檢測工序的進給動作。

    對氣缸體曲軸孔止推面臥式精鏜組合機床的HY32B型液壓滑臺進行技術(shù)改造，裝備電液伺服控制系統(tǒng)。

(1)液壓滑臺的組成及工作原理

    液壓滑臺由滑臺、滑座和液壓缸三部分組成。液壓缸固定在滑座上，活塞桿則固定在滑臺下面。當(dāng)壓力油進入液壓缸時，便可實現(xiàn)滑臺沿滑座導(dǎo)軌移動。

    液壓滑臺實現(xiàn)2次進給工作循環(huán)的液壓系統(tǒng)，如圖J所示，完成的工作循環(huán)為如下幾個過程：滑臺快進一一次工進一二次工進一停留、快退。

    在圖J所示動力滑臺液壓系統(tǒng)中采用限壓式變量葉片泵和2個調(diào)速閥組成的進油路容積節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路上設(shè)置了背壓閥，使滑臺得到較穩(wěn)定

的低速運動，同時也改善了滑臺的運動平穩(wěn)性。快進與工進的換接采用行程閥和液控順序閥，速度換接較平穩(wěn)。在工進結(jié)束時，采用死擋鐵控制工作臺停留位置。

(2)加工精度對液壓位置伺服系統(tǒng)的要求

    氣缸體曲軸孔止推面的深度控制是通過控制滑臺的移動來實現(xiàn)的，而滑臺移動的精確控制又取決于伺服缸的定位精度和重復(fù)定位精度，因此，為保證孔的深度的穩(wěn)定，對液壓位置伺服系統(tǒng)的定位精度提出了較高的要求。另外，止推面的加工要進行多次進給，每次進給深度是由伺服缸的位置進行控制的，為提高加工效率，要求伺服缸在每次切換位置時，要在盡量短的時間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)?？傊?，加工精度對液壓位置伺服系統(tǒng)的要求是，具有較快動態(tài)響應(yīng)的同時，要具有較高的穩(wěn)態(tài)精度。

(3)研制出的電液伺服系統(tǒng)控制原理

如圖K所示，液壓滑臺電液伺服系統(tǒng)主要由電液伺服閥2、液壓缸1、活塞桿帶動的滑臺、電位器4、步進電機、齒輪齒條機構(gòu)5和比例放大器3等元件組成。當(dāng)電位器的動觸頭處在中位時，觸頭上沒有電壓輸出；當(dāng)它偏離這個位置時，就會輸出相應(yīng)的電壓。電位器的動觸頭產(chǎn)生的微弱電壓，需經(jīng)比例放大器放大后才可對電液伺服閥進行控制。動觸頭由步進電機帶動旋轉(zhuǎn)，步進電機的角位移和角速度由數(shù)字控制裝置發(fā)出的脈沖和脈沖頻率控制。齒條固定在滑臺上，電位器固定在齒輪上，所以當(dāng)滑臺帶動齒輪轉(zhuǎn)動時，電位器同齒輪一起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)負(fù)反饋。

    由數(shù)字控制裝置發(fā)出的一定數(shù)量的脈沖，使步進電機帶動電位器的動觸頭轉(zhuǎn)過一定的角度（順時針方向轉(zhuǎn)動），動觸頭偏離電位器的中位，產(chǎn)生微弱的電壓u1，經(jīng)放大器放大成u₂后輸入電液伺服閥的控制線圈，使伺服閥產(chǎn)生一定的開口量。這時壓力油經(jīng)滑閥開口進入液壓缸的左腔，推動活塞連同工作臺一起向右移動，液壓缸右腔的油經(jīng)伺服閥流回油箱。由于電位器齒輪和滑臺上的齒條相嚙合，滑臺向右移動時，電位器跟著做順時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)電位器轉(zhuǎn)過角θ₀時，電位器的碳膜中位和動觸頭重合，動觸頭輸出電壓為零，電液伺服閥失去信號，閥口關(guān)閉，滑臺停止移動。滑臺移動的行程決定于脈沖的數(shù)量，速度決定于脈沖的頻率。當(dāng)數(shù)字控制反向發(fā)出脈沖時，步進電機逆時針方向轉(zhuǎn)動，滑臺便向左移動。

(4)測試結(jié)果及結(jié)論

    將研制的電液伺服系統(tǒng)裝備到所改造的HY32B型液壓滑臺上，經(jīng)過測試證實，無論是在動作順序控制的可靠性、準(zhǔn)確性方面，還是在液壓伺服缸的重復(fù)定位精度、動態(tài)特性方面，都達(dá)到或超過了設(shè)備原有的技術(shù)指標(biāo)。

    該電液伺服系統(tǒng)具有動態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)態(tài)精度高的特點，并且結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便。