液压系统在五轴加工中心上的应用研究


文章预览:

随着数控加工中心技术的不断发展,对数控加工中心的技术要求越来越高,为了适应市场的需求,打破国外五轴加工中心的制约,我厂不断地总结经验,改进五轴加工中心,并加大加工中心的工作范围。工作台直径也从小400升级为小660,从而适应大部分企业零件的尺寸加工要求。

我厂研发的门式五轴加工中心,具体一次装夹,实现铣削、钻削、镗孔、攻丝等多种加工方法。并且可以连续加工复杂曲面的特点,如叶轮、叶片等复杂零件。然而要实现以上的五轴功能,则需要配备整套液压控制系统,从而实现五轴加工中心各项功能的顺畅操作。

1液压系统控制的主要功能部件研究

1.1主轴的特点研究

为了适应高速切削的特性,采用德国18 000 r/min电主轴。主轴锥孔为德国标准HKS-A63。加工中心刀具安装在主轴锥孔内,在操作加工中心时,需要实现加工中心刀具的松开及夹紧功能。该功能由液压系统控制实现。通过液压系统控制主轴尾部内的液压油缸活塞实现该功能。

1.2转台的特点研究

 

在五轴加工中心的功能部件中,转台是非常重要的,实现在加工中心的操作过程中,转台同样需要夹紧及松开。在加工中心重切的过程中,需要液压加紧,在加工中心五轴联动切削的过程中,需要液压松开。从而实现五轴联动切削功能。

该转台有两个4轴,一个C轴。因此,液压系统需要控制三路,实现松开与夹紧功能。

2液压系统的设计及液压元件的选择

在设计加工中心液压系统前,需要对加工中心的使用条件进行分析。在五轴加工中心操作过程中,主轴松夹刀与转台的松夹需要独立控制。而转台又分双4轴和C轴,为了便于了解每一路的使用情况,双4轴拆分开,每个4轴采用单独一路控制,C轴采用单独一路控制,因此,一共需要四路分别对主轴及力矩转台进行松夹控制。

在液压系统设计时,压力和流量是满足使用要求的关键。根据主轴说明书可知,主轴的松刀压力需要8?lOMPa,夹紧时活塞复位压力3.5MPa转台夹紧所需压力5 ?7MPa

以下为该套液压系统的动力元件部分,具体原理图如图1所示。

液压原理图动力源部分:由电机泵组3从油箱1中把油泵出,经过滤油报警器5把油过滤后,经过单向阀6进入P口,从而进入液压控制元件(图3 ,最终作用于液压执行元件,实现转台的夹紧与松开。

动力元件中:液位报警器2的作用是当液压油低于设定液位时,会报警,提示操作者液压油不足,需要加液压油;油温报警器4的作用是当系统油温过高时,会报警,提示操作者油温过高,会影响系统的压力,需要及时冷却液压油;单向阀6的作用为防止液压油回流导致系统压力降低;球阀7的作用是维修液压站的时候,把蓄能器的压力卸掉,防止发生意外;球阀8的作用是控制蓄能器是否给系统供油;压力表9的作用是实时监控系统压力;蓄能器10的作用是当泵停止工作的时候或系统下电的情况下,依然给系统供油,保证转台夹紧位置不变;溢流阀11的作用是保证蓄能器的压力,并在系统压力过载的情况下卸载,保证系统的安全使用;压力继电器12的作用是随时监
测系统的压力,从而控制泵的启动和停止。两位四通换向阀13的作用是在维修时给系统卸压;溢流阀14的作用是保证泵的出口压力,并在泵的压力过载的情况下卸载,保证系统的安全使用;散热器15的作用是冷却液压油,防止系统油温过高。滤油器16保证系统液压油的清洁,防止液压元件堵塞。

液压油由动力源部分,从P口进入图2,经过液压阀板10,经由转台减压阀11,通过换向阀进入转台油缸,并通过转台压力继电器9,控制夹紧油压,最终通过控制换向阀的方向,实现转台的夹紧与松开。由于转台液压缸为弹簧缸,因此,只需要控制单路的通断即可。主轴刀具的松夹与转台类似,液压油由动力源部分,从P口进入液压阀板10,经由A口减压阀3及B口减压阀2,通过两位四通换向阀1进入主轴油缸,并通过B口压力继电器4及A口压力继电器5,控制夹紧油压,最终通过控制换向阀的方向控制主轴刀具的松夹。

3结论

我厂对五轴加工中心的液压系统的研究,建立在充分了解五轴功能部件及加工中心试用条件的前提下。主要控制功能部件电主轴的松夹刀,以及力矩转台双4轴及C轴的松夹。该液压系统的设计及液压元件的选择,充分考虑了功能部件的使用条件,及五轴加工中心的操作要求。最终满足了加工中心的使用要求。

备注:为保证文章的完整度,本文核心内容都PDF格式显示,如未有显示请刷新或转换浏览器尝试!


结束语:

 

标签: 加工中心  
分类: 加工中心  
上一篇信息物理融合技术在加工中心故障诊断系统的应用研究
下一篇一种大孔径深孔套料加工中心研究

加工中心  相关内容

——

16

2018-10

超重型数控龙门移动加工中心设计

0 引言近年来,我国机械工业进入高速发展阶段,机械市场对重型机床、超重型机床要求明显提升。为了满足市场需求,就一定要提升超重型数控龙门移动加工中心效能,对其设计进行深入研究。同时提高超重型数控龙门移动加工中心加工能力,有利于提高我国工业实力和基础装配的制造实力,满足我国冶金业、电… [了解更多]

16

2018-10

数控龙门加工中心专项修理方案

1 设备简介XK2130 数控龙门镗加工中心,武汉重型机床厂生产,2007 年到货,2009 年9 月安装调试完成投入生产,工作节奏为两班制, 设备总体状况良好,目前在用,未进行过大修。2 设备现状说明目前设备的几何精度及位置精度超差,使精密工件及精加工工件不能满足图纸要求 [1… [了解更多]

15

2018-10

龙门五面加工中心数控精度恢复探索实施

1 背景介绍数控机床做为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工设备,已经成为机械行业必不可少的现代化技术装置。数控机床的数控精度是影响其高精度性能的一个重要方面,因而也是数控机床确保加工过程中精度的一个重要项目。公司 08 年购买的 TKA57200X400 型数控龙门五面加工… [了解更多]

15

2018-10

HNC-21M系统用于镗铣加工中心再制造

福建浔兴拉链科技股份有限公司于 2006 年向武汉华中数控系统有限公司购买的 XK731 数控镗加工中心,采用华中Ⅰ型 HC- NC-IHA 数控系统控制。该系统是由华中数控系统有限公司研制开发的基于PC-NC 的经济型数控系统,其结构是在个人 PC 计算机(486 以上)安装控… [了解更多]

31

2018-07

加工中心精度调整检查表C04-022

加工中心精度调整检查表机床型号:机床编号:检查日期:检查项目测试方法与图表容许差mm测量值判定签字Z轴相对于XY轴垂直度用直角规测量X、Y轴最大差值Z轴相对于测量圆筒X轴倾斜度0.01/300mmZ轴相对于测量圆筒Y轴倾斜度0.01/300mmZ轴相对于工作台顶面平行度Z轴相对于… [了解更多]


产品中心

——