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隨著數(shù)控加工中心技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)數(shù)控加工中心的技術(shù)要求越來越高,為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求,打破國(guó)外五軸加工中心的制約,我廠不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)五軸加工中心,并加大加工中心的工作范圍。工作臺(tái)直徑也從小400升級(jí)為小660,從而適應(yīng)大部分企業(yè)零件的尺寸加工要求。
我廠研發(fā)的門式五軸加工中心,具體一次裝夾,實(shí)現(xiàn)銑削、鉆削、鏜孔、攻絲等多種加工方法。并且可以連續(xù)加工復(fù)雜曲面的特點(diǎn),如葉輪、葉片等復(fù)雜零件。然而要實(shí)現(xiàn)以上的五軸功能,則需要配備整套液壓控制系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)五軸加工中心各項(xiàng)功能的順暢操作。
1液壓系統(tǒng)控制的主要功能部件研究
1.1主軸的特點(diǎn)研究
為了適應(yīng)高速切削的特性,采用德國(guó)18 000 r/min電主軸。主軸錐孔為德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)HKS-A63。加工中心刀具安裝在主軸錐孔內(nèi),在操作加工中心時(shí),需要實(shí)現(xiàn)加工中心刀具的松開及夾緊功能。該功能由液壓系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。通過液壓系統(tǒng)控制主軸尾部?jī)?nèi)的液壓油缸活塞實(shí)現(xiàn)該功能。
1.2轉(zhuǎn)臺(tái)的特點(diǎn)研究
在五軸加工中心的功能部件中,轉(zhuǎn)臺(tái)是非常重要的,實(shí)現(xiàn)
該轉(zhuǎn)臺(tái)有兩個(gè)4軸,一個(gè)C軸。因此,液壓系統(tǒng)需要控制三路,實(shí)現(xiàn)松開與夾緊功能。
2液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及液壓元件的選擇
在設(shè)計(jì)加工中心液壓系統(tǒng)前,需要對(duì)加工中心的使用條件進(jìn)行分析。在五軸加工中心操作過程中,主軸松夾刀與轉(zhuǎn)臺(tái)的松夾需要獨(dú)立控制。而轉(zhuǎn)臺(tái)又分雙4軸和C軸,為了便于了解每一路的使用情況,雙4軸拆分開,每個(gè)4軸采用單獨(dú)一路控制,C軸采用單獨(dú)一路控制,因此,一共需要四路分別對(duì)主軸及力矩轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行松夾控制。
在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),壓力和流量是滿足使用要求的關(guān)鍵。根據(jù)主軸說明書可知,主軸的松刀壓力需要8?lOMPa,夾緊時(shí)活塞復(fù)位壓力3.5MPa。轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊所需壓力5 ?7MPa〇
以下為該套液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件部分,具體原理圖如圖1所示。
液壓原理圖動(dòng)力源部分:由電機(jī)泵組3從油箱1中把油泵出,經(jīng)過濾油報(bào)警器5把油過濾后,經(jīng)過單向閥6進(jìn)入P口,從而進(jìn)入液壓控制元件(圖3 ,最終作用于液壓執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的夾緊與松開。
動(dòng)力元件中:液位報(bào)警器2的作用是當(dāng)液壓油低于設(shè)定液位時(shí),會(huì)報(bào)警,提示操作者液壓油不足,需要加液壓油;油溫報(bào)警器4的作用是當(dāng)系統(tǒng)油溫過高時(shí),會(huì)報(bào)警,提示操作者油溫過高,會(huì)影響系統(tǒng)的壓力,需要及時(shí)冷卻液壓油;單向閥6的作用為防止液壓油回流導(dǎo)致系統(tǒng)壓力降低;球閥7的作用是維修液壓站的時(shí)候,把蓄能器的壓力卸掉,防止發(fā)生意外;球閥8的作用是控制蓄能器是否給系統(tǒng)供油;壓力表9的作用是實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)壓力;蓄能器10的作用是當(dāng)泵停止工作的時(shí)候或系統(tǒng)下電的情況下,依然給系統(tǒng)供油,保證轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊位置不變;溢流閥11的作用是保證蓄能器的壓力,并在系統(tǒng)壓力過載的情況下卸載,保證系統(tǒng)的安全使用;壓力繼電器12的作用是隨時(shí)監(jiān)
測(cè)系統(tǒng)的壓力,從而控制泵的啟動(dòng)和停止。兩位四通換向閥13的作用是在維修時(shí)給系統(tǒng)卸壓;溢流閥14的作用是保證泵的出口壓力,并在泵的壓力過載的情況下卸載,保證系統(tǒng)的安全使用;散熱器15的作用是冷卻液壓油,防止系統(tǒng)油溫過高。濾油器16保證系統(tǒng)液壓油的清潔,防止液壓元件堵塞。
液壓油由動(dòng)力源部分,從P口進(jìn)入圖2,經(jīng)過液壓閥板10,經(jīng)由轉(zhuǎn)臺(tái)減壓閥11,通過換向閥進(jìn)入轉(zhuǎn)臺(tái)油缸,并通過轉(zhuǎn)臺(tái)壓力繼電器9,控制夾緊油壓,最終通過控制換向閥的方向,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的夾緊與松開。由于轉(zhuǎn)臺(tái)液壓缸為彈簧缸,因此,只需要控制單路的通斷即可。主軸刀具的松夾與轉(zhuǎn)臺(tái)類似,液壓油由動(dòng)力源部分,從P口進(jìn)入液壓閥板10,經(jīng)由A口減壓閥3及B口減壓閥2,通過兩位四通換向閥1進(jìn)入主軸油缸,并通過B口壓力繼電器4及A口壓力繼電器5,控制夾緊油壓,最終通過控制換向閥的方向控制主軸刀具的松夾。
3結(jié)論
我廠對(duì)五軸加工中心的液壓系統(tǒng)的研究,建立在充分了解五軸功能部件及加工中心試用條件的前提下。主要控制功能部件電主軸的松夾刀,以及力矩轉(zhuǎn)臺(tái)雙4軸及C軸的松夾。該液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及液壓元件的選擇,充分考慮了功能部件的使用條件,及五軸加工中心的操作要求。最終滿足了加工中心的使用要求。
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結(jié)束語:
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本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無法正常使用!本文摘要:通過對(duì)混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) … [了解更多]
2024-11
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2024-11
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