主機(jī)功能結(jié)構(gòu)
        該機(jī)是一種采用液壓馬達(dá)仿形技術(shù)加工各種復(fù)雜圓柱曲面石材產(chǎn)品的切削加工設(shè)備。圖7-12所示為該機(jī)的主機(jī)及液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，它主要由主軸元件（電機(jī)及主軸減速箱）、尾架、刀架、刀具（金剛石鋸片）、橫向溜板、縱向溜板、絲杠進(jìn)給元件（電動(dòng)機(jī)及減速箱）、液壓馬達(dá)仿形機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)（樣件、單桿液壓缸、雙向機(jī)液伺服滑閥等）組成。
        復(fù)雜圓柱曲面石材加工需有工件的回轉(zhuǎn)切向運(yùn)動(dòng)、橫向溜板及刀架的橫向運(yùn)動(dòng)和刀架的縱向運(yùn)動(dòng)等三個(gè)運(yùn)動(dòng)完成。切削加工時(shí)，工件由主軸減速箱2的夾盤(pán)及尾架4夾緊和支承，電動(dòng)機(jī)1經(jīng)主軸箱及其主軸帶動(dòng)工件3回轉(zhuǎn)，從而完成工件的回轉(zhuǎn)切向運(yùn)動(dòng)；整個(gè)刀架放在橫向溜板上，而橫向溜板又與液壓仿形機(jī)構(gòu)的液壓缸缸體連接，固定在床身上的樣件11與伺服閥觸頭12接觸，控制橫向溜板及安放在刀架主軸上的刀具7（由電動(dòng)機(jī)2直接轉(zhuǎn)動(dòng)）的橫向進(jìn)給深度，從而完成工件的橫向切割運(yùn)動(dòng)（仿形運(yùn)動(dòng)）；液壓缸的活塞（桿）與縱向溜座14連接在一起，當(dāng)電動(dòng)機(jī)16通過(guò)減速箱15帶動(dòng)絲杠回轉(zhuǎn)使縱向溜板縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)刀架縱向進(jìn)給完成工件的軸向切削運(yùn)動(dòng)。通過(guò)縱、橫溜板的合成運(yùn)動(dòng)完成工件的曲線加工，而工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成柱面加工。 
                                                     
                                                                                  圖7-12石材加工機(jī)的主機(jī)及液壓馬達(dá)仿形控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖
1-主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2-主軸減速箱；3-工件；4-尾架；5-刀架驅(qū)動(dòng)電機(jī)；6-刀架； 7-刀具（金剛石鋸片）8-橫向溜板；9-液壓缸；10 -雙向機(jī)液伺服滑閥；11-樣件；12-觸頭；13-減速箱；14 -縱向溜板；15-進(jìn)給絲杠；16-縱向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)；17-二位二通電磁換向閥18-單向節(jié)流閥；19 -三位四通電磁換向閥20-溢流閥；21-定量液壓泵
        液壓馬達(dá)仿形控制系統(tǒng)及其工作原理
        刀架的橫向運(yùn)動(dòng)由液壓仿形系統(tǒng)控制：樣件11固定在床身上（參見(jiàn)圖7-12），仿形機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)床的縱向溜板上，并隨縱向溜板一起作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。液壓缸缸體固定在刀架上，伺服滑閥的閥套與液壓缸缸體焊接在一起，構(gòu)成剛性反饋連接；缸體又與橫向溜板固連為一體，活塞桿與縱向溜板也固結(jié)為一體，從而形成一個(gè)機(jī)一液位置伺服反饋控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖7—13)。液壓泵21是系統(tǒng)的油源，以恒定壓力向系統(tǒng)供油，供油壓力由溢流閥20設(shè)定，并在工作中保持不變；伺服滑閥是一個(gè)轉(zhuǎn)換放大元件，其下端的彈簧經(jīng)閥心使觸頭12壓緊在樣件11上，位移指令由樣件發(fā)出，經(jīng)觸頭作用在閥心上，使輸入的橫向位移信號(hào)，轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)信號(hào)（壓力p、流量q）輸出并加以放大；液壓缸是執(zhí)行器，其缸體跟隨滑閥運(yùn)動(dòng)，從而使刀架沿液壓缸軸線方向產(chǎn)生橫向仿形運(yùn)動(dòng)
        由圖7-12可知：液壓缸有桿腔與供油路相連，無(wú)桿腔經(jīng)滑閥開(kāi)口xl與x2分別與供油路和回油路相通，故無(wú)桿腔中的壓力由滑閥開(kāi)口x1和x2的比例關(guān)系決定。 
                                       
                                                                                   【 圖7—13 機(jī)一液位置伺服反饋控制液壓系統(tǒng)原理方框圖】
        當(dāng)觸頭沿樣件的圓柱面滑動(dòng)時(shí)，滑閥閥心和液壓閥套沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，液壓缸沿橫向處于相對(duì)平衡狀態(tài)，刀架及金剛石鋸片僅隨縱向溜板作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而加工出圓柱面。
當(dāng)觸頭沿著樣件的異形曲面運(yùn)動(dòng)（縱向和橫向的合成運(yùn)動(dòng)）時(shí)，接觸頭沿著橫向向下?tīng)縿?dòng)閥心使滑閥開(kāi)口x1增大，x2減小，于是液壓缸有桿腔中的壓力增大，液壓缸體帶動(dòng)刀架及刀具后退。此時(shí)，溜板的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)口：和液壓缸體及刀架的橫向運(yùn)動(dòng)口n的合成運(yùn)動(dòng)，使得刀具加工出工件的異形曲面。其控制機(jī)理是：由于缸體和滑閥體連成一個(gè)整體，所以缸體后退時(shí)閥體同時(shí)后退，并通過(guò)觸頭牽動(dòng)閥心也作微小后退，實(shí)現(xiàn)液壓缸位移與閥心輸入位移相比較，得出二者間的位置偏差亦即滑閥的開(kāi)口量，因此，油源的壓力油進(jìn)入液壓缸，驅(qū)動(dòng)液壓缸運(yùn)動(dòng)，使閥的開(kāi)口量（即偏差）減小，直至輸出位移與輸入位移相一致時(shí)為止。從而實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋?zhàn)饔煤偷毒邔?duì)觸頭的跟隨運(yùn)動(dòng)，加工出異形曲面。
        前已述及，該系統(tǒng)液壓缸缸體與伺服滑閥閥套焊接為一體，縮短了油路，因而減小了系統(tǒng)的壓縮容積V和液壓缸的等效質(zhì)量M，增大了系統(tǒng)無(wú)阻尼液壓固有頻率，對(duì)提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和響應(yīng)速度非常有利。
        而液壓缸驅(qū)動(dòng)刀架空程進(jìn)退及速度則由三位四通電磁換向閥19、二位二通電磁換向閥17和單向節(jié)流閥18控制。
        技術(shù)特點(diǎn)
        該機(jī)的液壓馬達(dá)仿形控制系統(tǒng)為典型的閥控缸機(jī)一液位置伺服控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸出量可以嚴(yán)格按輸入量的規(guī)律變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱維護(hù)方便，生產(chǎn)效率較高。

本文標(biāo)題：復(fù)雜圓柱曲面石材加工機(jī)的液壓馬達(dá)仿形控制系統(tǒng)

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分類：液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽： 液壓系統(tǒng)