Design of hydraulic system of combined machine tool

Abstract:The development of machine tools has a long history, along with the innovation and progress of science and technology, the development of machine tools in the present society has been at a quite high level.Machine tool technology has tended to mature and perfect, the types of machine tools are also increasing, many advanced technical means are also combined with machine tool production.Combination machine tool is a special research for some professional components, it is on the basis of the general part of the machine tool, add special equipment or process of the special machine tool [1].Hydraulic technology is gradually applied in the combined machine tool, making the combined machine tool more efficient and more advanced than before.This paper analyzes the hydraulic system of combined machine tool and the hydraulic system.

Keywords: machine tool; combined machine tool; hydraulic system; production; development

前  言

机床有着悠久的发展历史，随着时代的变迁，资源的开发和利用，机床也不断的在改进和晚上。机床被誉为是“生产机器的机器”，它的出现和发展方便了生产和生活，使许多构件和细小零件能够被大量的生产，并且质量较好，符合生产和生活的使用要求[2]。到现在机床技术已经发展相对成熟，各种各样的机床被发明如，组合机床、数控机床等。而且机床技术也和许多的先进技术相互结合如，计算机技术、液压技术、编程技术、电磁技术、艺术加工等。有了这些技术的促进，机床发展更加成熟和完善，在精度和加工速度上都有显著的提高，使机床生产逐渐渗透到各个领域中，是人们必不可少的生产设备。文章对组合机床中的液压系统设计进行研究和探讨，并且对其设计的优化措施进行总结[3]。

1 组合机床及液压技术

组合机床是在机床通用构件的基础之上，加入制作指定零件和加工技术的其他专用构件和模具的专用机床。组合机床有两种即为半自动机床和自动机床，这种机床的生产对象比较单一，是专门为某种特殊零件而产生的，但是这种机床往往是采用更加专业的刀具、转轴，多种工序同时进行加工制作，效率极高，产品的生产质量也非常好[4]。

液压技术是近代在组合机床中的一项重要技术，组合机床的液压系统能够通过液压来增强机床工作时的作用力，让机床的工作效率和质量都有进一步的提高。液压系统通常是以油液为媒介，通过一系列的控制装置和其他附件对油液压力进行充分利用的装置，并且把油液压力转化为机床工作部位的动力，可以瞬间增大机床刀具、转轴等部位的作用力。组合机床的液压系统由动力设备、执行设备、控制设备、辅助设备、液压油构成。动力设备（油泵）是整个系统中的主要动力来源，它为油液提供压力。执行设备负责为驱动负责提供动力做直线活塞运动的装置，通过它能够实现油液压力到机械能的转变。控制设备实质上是不同类型的液压阀，它主要负责对油液的压力、油液的流动方向和油液流量大小进行控制和调节，不同类型的液压阀有不同的作用，有的负责控制流量，有的负责控制压力大小，有的控制液体流动方向。这些阀门相互配合，保证整个系统的正常使用。辅助设备包括一些管线、密封圈、接头、各种仪器表等。液压油是压力传递媒介，随着石油技术的发展，液压油也有很多类型出现[5]。

液压系统在各部分装置的配合下，才能够正常运转，为组合机床提供动力。系统有控制部分和动力部分，控制部分通过信号的发射来控制各种阀门和液压动力大小。动力部分则是提供动力的源泉，这一部分的执行是靠动力装置和执行装置来进行的。

液压技术从水压发展到油压，能量传递媒介逐渐发展，使液压技术发展到非常成熟的地步。液压技术的使用也被推广到众多领域，组合机床中的液压系统也在逐渐的被完善，系统的设计也越来越细致，走向现代化[6]。

2 组合机床动力滑台液压系统设计

组合机床动力滑台液压系统的优化设计，要从液压系统的工作原理入手。液压系统工作是在夹紧油缸和给进油缸两部分之间进行。夹紧油缸首先快进，然后把速度放慢，当夹紧力到达指定程度后给紧油缸开始工作，给紧油缸进行同样的快进和慢进，达到进给终点后迅速缩回。在这两部分进行工作时，都有无论是快进还是慢进都有指定的速度，才能够使整个液压系统提供相应的压力。压力再转化为机械能，为机床工作台提供更大的动力，保证零件生产的告诉进行[7]。

通过液压系统工作流程的简单分析，可以得出现在液压系统存在的一些不足之处，然后对其进行重新设计和改进。液压系统中油液的泄漏就是其中一个非常严重的问题，液压系统中的油液大多都是矿物油，而且制作造价较高，污染也比较严重。油液的泄漏不仅造成了资源的浪费，而且会造成严重的环境污染，最重要的就是一旦油液泄漏，会造成液压系统内部压力不足，工作效率降低，这必然会影响机床的工作效率和质量。这些油液的泄漏还是生产过程的安全隐患，一旦达到这些油液的燃烧温度，会造成可不估量的危害。另一方面液压系统中管理部分较为落后，不能够对阀门的管理进行快速反应。

为了使液压系统更好的为组合机床提供动力，需要对其进行更加合理的优化和设计。针对泄漏问题，需要对油泵、油管和衔接部位进行严格的密封，对容易泄漏的部位用特殊的手段和材料进行密封如，聚四氟乙烯这种橡胶材料。还有就是为了防止泄漏污染的发生，要采用高效环保的油液作为能量传递媒介。在整个系统的硬件设施方面，要采用新型的材料，如特殊的陶瓷制品等，这些新型材料能够有较长的使用寿命，降低工作时产生的温度和能量损失。

对于液压系统的管理问题，还要进一步进行优化。这需要使液压技术与计算机编程技术相互结合，计算机编程技术能够使液压装置的管理更加清晰，各个阀门和油液的压力、流量都能够明确进行控制和管理。这样液压系统能够提供指定的动力为机床工作装置[8]。

3 结束语

组合机床动力滑台液压系统是一种先进的生产工艺，是机床与先进技术结合的体现。能够使组合机床的生产效率更高，对构架加工更加灵活，稳定性也更强。但是液压系统还是存在一定的问题，这些问题有待于进一步的优化，所以需要对整个系统的设计进行改良。当液压系统更完善，能够可持续发展的时候，组合机床才能够发展到一个新的阶段。组合机床工艺的发展，能够为人们的生产生活带来极大的便利，让一些加工繁琐，精度高的构件能够被大批量生产，满足人们和社会的需求。

参考文献

[1] 王素秋. 组合机床动力滑台组合机床动力滑台液压系统的理实教学[J]. 教育教学论坛, 2019, 000(029):219-220.

[2] 陈庆. 某机床动力滑台液压系统的设计[J]. 内燃机与配件, 2019, 284(08):97-101.

[3] 朱亚明. 液压滑台液压系统动能设计[J]. 商情, 2020, 000(004):258.

[4] 黄波, 陈鹏, 邱元华,等. 基于PLC的动力滑台控制系统设计[J]. 机械工程师, 2019.

[5] 刘凤景. 动力滑台液压PLC控制系统设计[J]. 微型电脑应用, 2019, 035(006):111-112.

[6] 陈杰峰, 孙保群, 侯郭顺,等. 农机用液压机械双流传动系统设计及起步特性研究[J]. 中国农机化学报, 2019(6).

[7] 朱节宏, 谢述双. 基于OBE理念的开放性"液压传动"系列实验设计[J]. 装备制造技术, 2019(4).

[8] 伟 赵. 液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的应用探讨[J]. 工程建设, 2020, 3(6).

[9] 樊姗, 陈泽平. 声波钻机液压振动头的液压系统设计及仿真分析[J]. 机床与液压, 2019(11).

[10] 李彦, 翟彦春, 张镭. 大扭矩无级变速器实验箱的液压系统设计及仿真[J]. 机床与液压, 2019, 047(012):126-130,150.

[11] 王欢, 崔皆凡. 小型直线往复式滑台的结构及单片机控制系统设计[C]// 第十七届沈阳科学学术年会论文集. 2020.

[12] 张俊峰. 风电主轴承试验机结构与液压系统的设计分析[D]. 大连理工大学, 2019.

[13] 丁文洁, 赵武云. 某多功能旋耕机传动系统与液压系统设计[J]. 内燃机与配件, 2020, No.308(08):35-36.

[14] 徐化文, 李忠利. 车载钻机进给液压系统的设计及仿真分析[J]. 装备制造与教育, 2020(2).

[15] 万宏强, 陈巅, 薛焱丰,等. 组合夹具设计系统在机械制造工程学课程设计教学中的应用[J]. 内燃机与配件, 2020(19).

[16]  Jing-Wei D I . Design of Hydraulic System for the Combined Machine Tool[J]. Hydraulics Pneumatics & Seals, 2012.

[17]  Ya-Qi L I . Optimal Design of Loop and Control System for the Hydraulic Combined Machine Tool[J]. Hydraulics Pneumatics & Seals, 2018.

[18] Guo-huiLI[1], YangYANG[1], Tai-qiangSUN[2]. Improveddesignofdinishinghydraulicsystem[J]. Machine Tool & Hydraulics, 2016(6):88-90.