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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轴采用单路控制,C轴采用单路控制，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〇

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。

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