磨粒流精密拋光機床液壓系統的研究

蘇東楠

摘 要：磨粒流機精密拋光機床液壓系統是機床的動力，本文以設計機床的液壓系統為主。磨粒流精密機床的液壓系統包括上、下液壓缸，浮動液壓缸和液壓站，設計時從機床液壓系統的工作原理出發，主要完成對上、下液壓缸和三個浮動液壓缸的控制，保證上、下料缸有序平穩地循環運動，使磨料在上、下料缸和夾具組成的通道內往復運動，完成對形狀復雜的工件拋光工藝。

關鍵詞：磨粒流機床 液壓系統 設計

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0118-02

液壓傳動系統是機床的一個重要組成部分，主要作用是給機床提供動力，以驅動機床部分部件的運動，配合其他部件完成機床的加工。液壓傳動系統的設計要同主機的總體設計同時進行，著手設計液壓系統時，必須從實際情況出發，有機地結合各種傳動形式，充分發揮液壓傳動的優點，根據機床的用途、特點、實際情況和工作要求，把各種液壓元件組成一個新的能量傳遞系統，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低廉、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統。

1 磨粒流精密拋光機床液壓系統的工作原理

磨料流加工的工作原理是：通過固液兩相磨粒流流過密封的流道而不斷擠壓工件表面，使工件表面質量不斷提高。磨粒流精密機床的液壓系統包括上、下液壓缸，浮動液壓缸和液壓站。其機床的液壓系統工作方式如圖1所示。機床的動作順序是首先是三個浮動液壓缸8先動作，推動上料缸2和上蓋板3一起向下運動。當工件9被夾緊時，上料缸2、夾具10、下料缸5構成密閉的通道，浮動液壓缸停8止動作。然后機床的下液壓缸6開始動作，推動下料缸活塞11向上驅動磨料，直到磨料通過被加工工件的表面進入到上料缸內。最后上液壓缸1動作，推動上料缸的活塞7向下運動，使磨料再次通過被加工工件的表面，這樣一個工作循環完成[1]。工件精加工完成后上、下液壓缸都停止工作，浮動液壓缸退回原位。

1-上液壓缸 2-上料缸 3-上蓋板 4-下蓋板 5-下料缸6-下液壓缸 7-上活塞桿 8-浮動液壓缸 9-工件10-夾具11-下活塞桿

根據機床的動作順序可知：磨粒流的液壓驅動控制主要是完成對上、下液壓缸和三個浮動液壓缸的控制。其液壓系統的工作過程如下.三個浮動液壓缸活塞推動上料缸和上蓋板恒速向下運動→.三個浮動液壓缸活塞同步向下運動的同時，其上液壓缸活塞推動上料缸和上蓋板一起向下同步運動→下液壓缸進油、回油，上液壓缸進油、回油，使磨料在上、下料缸和夾具組成的通道內往復運動，完成對工件的擠壓磨削拋光。其上、下液壓缸的往復運動為主運動。

2 液壓系統循環運動設計

加工循環液壓回路圖如圖1所示，其工作原理為：首先是電磁鐵Y7和Y8得電，當Y8得電時，換向閥8左位接入到液壓回路中，液壓油進入到下液壓缸的下腔，下液壓缸的活塞向上運動（即活塞是按照箭頭①方向運動，此時的磨粒流機床的下料缸活塞向上運動），同時Y7得電，液壓油進入到上液壓缸的下腔，上液壓缸活塞向上運動（即活塞按照箭頭④方向運動）；當2個活塞都到達行程終點時，分別觸動行程開關S7和S9，S7發送信號給換向閥6，使Y7斷電、Y6得電，電磁閥6的左位接入液壓回路，液壓油進入到上液壓缸的上腔，使上液壓缸的活塞向下運動（即活塞按照箭頭②的方向運動），同時S9發送信號給換向閥11，使Y8斷電、Y9得電，換向閥8右位接入液壓回路，液壓油進入到下液壓缸的上腔，使下液壓缸的活塞向下運動（即活塞按照箭頭③的方向運動）；當兩個活塞都到達行程終點時，完成一個加工循環，活塞都到達行程終點后觸發行程開關S8和S10， 此時S8發送信號給換向閥6，使Y7得電、Y6斷電，S10發送信號給電磁閥11使Y8通電、Y9斷電 ，進入下一次循環重復以上的動作。這個回路的優點是可以方便地調整行程，油缸的動作順序，同時實現上、下液壓缸的聯動，完成工件的拋光加工。

3 結語

上述液壓系統的分析和設計，能夠完成磨粒流精密拋光機床三個浮動液壓缸活塞同步向下運動的同時，其上液壓缸活塞推動上料缸和上蓋板一起向下同步運動、上、下液壓缸往復平穩運動，保證上、下料缸有序平穩地循環運動，使磨料在上、下料缸和夾具組成的通道內往復運動，完成對形狀復雜的工件拋光工藝，使得機床完成對復雜曲面零件的加工，節省了人力物力。

參考文獻

[1] 張宏友.磨料流機床液壓系統研究[J].機械工程與自動化.2012，4（2）：173-174.

[2] 劉有超.磨料流拋光裝備技術研究[D].長春理工大學，2013.

[3] 張相榮.磨粒流機床控制系統研究[D].長春理工大學，2014.