组合机床液压滑台锁紧机构设计解析

【摘 要】 随着我国经济的快速发展，机械制造工业也得到了健康发展。机械制造装备的改进在一定程度上加速了各类机加工艺装备的改进，其中组合机床液压系统便是其中最为突出的一类。笔者就结合液压系统的工作原理及特点，对组合机床液压滑台锁紧机构设计进行了分析。

【关键词】 组合机床 液压系统 滑台锁紧机构

通过在机床中应用液压系统，不仅可以实现机床的自动进给，也可以实现刀具的自动转换等。同时，机床的运动也相对更加的平稳，这对于加工效率的提高有明显的促进作用，因此组合机床液压滑台锁紧机构设计便应用的更加广泛，是解决机床自动化的有效途径。

1 液压传动的工作原理及特点

1.1 液压传动的工作原理

液压传动主要以液体作为工作介质，通过液体进行能力的传递与控制。在组合机床中加入液压滑台锁紧机构的目的就在于利用液压泵将原动机的机械能有效转换为液体的压力能，而后再通过液体压力能的变化来传递能量，经过管路的传递后，液压的执行元件会将液体的压力能转换为机械能，这样就可以驱动工作机构，从而实现直线往复运动和回转运动[1]。

液压传动时，机床液压滑台锁紧机构中的电动机首先驱动液压泵在滤油器过滤后从油箱中吸油出来，油液在加压后再从泵的输出口输出到管路中。油液在经过开停阀、节流阀、换向阀后就可以顺利进入液压缸中，而后油液便可以推动活塞促使工作台移动。这里说的工作台的移动速度主要是依靠于节流阀控制，如果节流阀开的比较大，那么进入液压缸的油液就会相对较多，工作台的移动速度也会增大[2]。如果节流阀开的相对较小，那么进入液压缸的油液就会比较少，工作台的移动速度也就比较小。

1.2 液压传动的特点

液压传动可以在相同体积下产生较电气装置更大的动力，在相同的功率下，机床液压滑台锁紧机构的体积更小，结构也更加的紧凑，这对于液压传动是极具意义的。将液压传动装置安装在组合机床中可以促使其更为稳定的工作。由于机床液压滑台锁紧机构的重量较小，因此机床液压滑台锁紧机构的惯性也比较小，在运行时的反应也更快，这样液压传动也能够快速启动、制动和转向。就我国当前的液压传动发展情况来看，机床液压滑台锁紧机构已经初步实现了标准化、系列化和通用化，这对于液压系统的设计和运行都非常有利[1]。液压传动可以很轻易地实现自动化，这样对液体的压力和流量等方面都可以很好地控制，特别是液压传动如果与电气控制或气动控制结合起来使用的话，就可以实现较复杂的顺序动作和远程控制。除了上述优点外，液压装置的液压件可以自动润滑，这样的使用寿命更长。

事物都有两面性，液压传动除了具备优点外还会有缺点存在。由于机床液压滑台锁紧机构是以液体作为主要的工作介质，因此在相对运动的表面间就会存在泄露的问题，同时液体又不能压缩，这样在传动要求比较严格的场合就不适合使用机床液压滑台锁紧机构。在液压传动的过程中还存在许多的能量损失，这样机床液压滑台锁紧机构就不适用于远距离传动[3]。除此之外，液压传动对油温的变化也比较敏感，一旦油温出现变化就很有可能影响运动的稳定性，因此在低温或高温的情况下应格外注意机床液压滑台锁紧机构的使用。

2 组合机床液压滑台锁紧机构参数计算的必要性分析

液压缸作为机床液压滑台锁紧机构的重要组成部分，其滑台的快进和快退的速度应保持相等，在快进时采用差动边接，并且要保证无杆腔有效面积是有杆腔有效面积的两倍，这样便可以防止在钻孔时滑台突然向前的问题出现。

在工进阶段液压缸受到的工作压力是最大的，这时对液压泵的要求比较高，如果取进油力损失较大，那么液压泵就需要较大的压力驱动，因此在正式运行前机床液压滑台锁紧机构就需要进行相关的参数计算分析[2]。

3 组合机床液压滑台锁紧机构的原件选择

3.1 过滤器的选择

机床液压滑台锁紧机构的稳定运行需要建立在对液压油液污染进行有效控制的前提下，因此需要对油液进行过滤。过滤器的主要作用就是将油液中的杂质过滤掉，从而防止油液污染，保证油液系统可以正常工作[1]。过滤器的选择主要取决于过滤器的精度是否满足系统要求，同时在选择时还要结合过滤器安装的位置进行合理选择。

3.2 压力表辅件

压力表辅件是机床液压滑台锁紧机构的主要组成部分，其中包括压力表及压力表开关。液压系统的压力主要是通过压力表来观测，从而根据压力表的示数来调整工作压力使其满足工作要求。通常情况下，压力表都是采用的弹簧管式压力表[2]。压力表在选择时要保证其量程比液压系统压力要高。精度等级也是衡量压力表的选择标准，一般情况下机床液压滑台锁紧机构会选用精度等级2.5的压力表。压力表开关也是压力表的附属品，其主要目的就在于切断忽然接通压力表与油的通道，因此在选择时除了压力表还需要选择合适的压力表开关，这样才可以确保压力表正常发挥作用。

3.3 热交换器的选用

热交换器既包括泠却器也包括加热器，机床液压滑台锁紧机构的设计中最为重要的便是油液温度，通常情况下需要控制在正常工作温度范围内，因此在过热或过冷的环境中就需要对油液进行加热或冷却处理，确保油温适中保持在合理范围内。

冷却器在选择时首先要考虑的便是散热面积，散热面积要尽可能大，这样便可以在散热功率和压力损失较小的前提下，使机床液压滑台锁紧机构更为坚固、体积更小，这样在实际的应用过程中就可以更加的便捷，自动控温系统可以有效控制油温的准确性[2]。

加热器的选择要以使用的便捷性作为首要考虑的因素，加热器需要更为有效地自动控制温度。如果发热部分能够最大限度地浸没在油液流动处，那么热量就可以更为快速地交换，但这里需要强调的是加热器的表面温度功率密度需要控制在一定范围内，且不能出现因油液局部温度过高而导致的变质现象[1]。

4 使用液压系统要注意的问题

机床液压滑台锁紧机构的设计需要建立在明白液压系统工作原理的基础上，在正式投入使用后，工作人员还需要定期检查更换液压油，对于新投入使用的液压设备需要在使用一段时间后要立即对机床液压滑台锁紧机构的油箱进行清洗，咋每隔半年至1年进行清洗和换油一次[3]。油液的温度也是机床液压滑台锁紧机构设计的关键，油箱中的油液温度应保持在60℃以内，如果油液的温度过高的话就需要想办法将温度冷却下来，并且采用粘度较高的液压油。如果油液的温度较低，那么在运行时就需要对油液进行预热，或者间歇运转，这样油温在升高后便可以正式进入运转状态。工作人员还需要检查油面，确保机床液压滑台锁紧机构有足够的油量[3]。在机床液压滑台锁紧机构的排气装置上应该进行排气，如果没有排气装置，那么机床液压滑台锁紧机构就需要运行多次，这样才可以确保气体可以从系统中排出，确保液压系统的稳定运行。

5 结语

液压传动是相对于机械传动在近几年新兴的一门技术，主要由液压泵、热交换器以及辅助件等液压元件组成，将液压装置安装在组合机床中可以有效提高加工的效率。机床液压滑台锁紧机构的设计人员需要进一步拓宽其应用领域，促使其在传动、控制、检测等方面进一步得到应用。

参考文献

[1]张文玉，刘先兰.提高机床液压系统的节能与工效的措施[J].机械工人.冷加工，2002（12）：22-23.

[2]王芙蓉.机床液压系统故障诊断专家系统的研究与开发[J]. 山东理工大学学报（自然科学版），2005（06）：13-16.

[3]邓加尊，何国金.组合机床液压与电气系统的整体优化设计[J]. 装备制造技术，2005（04）：17-19.