液壓滑臺的維修——技術改造

    滑臺是組合機床及其自動線的主要動力部件，滑臺的精度、結構剛性和技術性能對組合機床及其自動線的工作能力、完成的工作內容、所能達到的加工精度及其生產率等技術經濟指標都有決定性的影響。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改造，裝備電液伺服控制系統。

(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。當壓力油進入液壓缸時，便可實現滑臺沿滑座導軌移動。

    液壓滑臺實現2次進給工作循環的液壓系統，如圖J所示，完成的工作循環為如下幾個過程：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中采用限壓式變量葉片泵和2個調速閥組成的進油路容積節流調速回路，并在回油路上設置了背壓閥，使滑臺得到較穩定

的低速運動，同時也改善了滑臺的運動平穩性。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。在工進結束時，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定位精度，因此，為保證孔的深度的穩定，對液壓位置伺服系統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達到穩定狀態。總之，加工精度對液壓位置伺服系統的要求是，具有較快動態響應的同時，要具有較高的穩態精度。

(3)研制出的電液伺服系統控制原理

如圖K所示，液壓滑臺電液伺服系統主要由電液伺服閥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5和比例放大器3等元件組成。當電位器的動觸頭處在中位時，觸頭上沒有電壓輸出；當它偏離這個位置時，就會輸出相應的電壓。電位器的動觸頭產生的微弱電壓，需經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，步進電機的角位移和角速度由數字控制裝置發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，所以當滑臺帶動齒輪轉動時，電位器同齒輪一起轉動，實現負反饋。

    由數字控制裝置發出的一定數量的脈沖，使步進電機帶動電位器的動觸頭轉過一定的角度（順時針方向轉動），動觸頭偏離電位器的中位，產生微弱的電壓u1，經放大器放大成u₂后輸入電液伺服閥的控制線圈，使伺服閥產生一定的開口量。這時壓力油經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動。當電位器轉過角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，閥口關閉，滑臺停止移動。滑臺移動的行程決定于脈沖的數量，速度決定于脈沖的頻率。當數字控制反向發出脈沖時，步進電機逆時針方向轉動，滑臺便向左移動。

(4)測試結果及結論

    將研制的電液伺服系統裝備到所改造的HY32B型液壓滑臺上，經過測試證實，無論是在動作順序控制的可靠性、準確性方面，還是在液壓伺服缸的重復定位精度、動態特性方面，都達到或超過了設備原有的技術指標。

    該電液伺服系統具有動態響應快、穩態精度高的特點，并且結構簡單、調整方便。