伺服油缸的控制原理

工作原理 电液脉冲伺服油缸是由步进电机、三位四通伺服阀、机械反馈装置（丝扛副）和油杠组成。当步进电机得到一个脉冲信号时其输出轴旋转15或3度角度，伺服阀阀芯带动丝扛同时旋转，阀芯移动并开口换向油缸输出压力油，活塞移动并带动丝杠反向旋转使阀芯退回原位，伺服阀复中位停止输出压力油。此时油缸移动01或02mm行程，油缸行进的位移量和速度是根据电脉冲的给定值决定。详见原理图。 型号说明 DYMG—※×※—※—※/※—※电液脉冲油缸缸径行程缸径按普通工程缸系列行程小于缸径的10倍。压力代号：B--- 8MpaC--- 16Mpa缸体连接形式：前法兰---QF后法兰---HF腰 轴---YZ缸杆连接形式：螺纹---L法兰---F耳环---E主丝杠导程：单位mm。即步进电机转一周油缸移动距离。 技术参数 型号缸径mm公称压力Mpa最大推力KN重复定位精度mm导程mm最大速度M/min配套步进电机DYMG— 80×※—B80830022402555BFDYMG— 80×※—C1660DYMG—100×※—B100847DYMG—100×※—C1694DYMG—125×※—B1258730354075BFDYMG—125×※—C16146DYMG—140×※—B140892DYMG—140×※—C16184DYMG—160×※—B1608120054890BFDYMG—160×※—C16 DYMG—180×※—B1808 DYMG—180×※—C16

由机床主轴头内的主轴电机驱动液压泵，通过液压传动管路控制液压缸运动实现的。数控铣床的液压系统是由油箱、主泵、油液传动系统和工作液压件等组成的，当电机启动后，主泵会将油液吸入并经过压力调节阀和流量控制阀等进行调整，将高压油液输送至滑枕的液压油缸，液压油缸根据机床控制系统的指令，调整出相应的液压油的流量和压力来控制滑枕上升或下降。

先说它的最基本5个部件：1-缸筒和缸盖 2-活塞和活塞杆 3-密封装置 4-缓冲装置 5-排气装置。

　　每种缸的工作原理几乎都是相似的，拿一个手动千斤顶来说，千斤顶其实也就是个最简单的油缸了。通过手动增压秆(液压手动泵)使液压油经过一个单项阀进入油缸，这时进入油缸的液压油因为单项阀的原因不能再倒退回来，逼迫缸杆向上，然后在做工继续使液压油不断进入液压缸，就这样不断上上升，要降的时候就打开液压阀，使液压油回到油箱，这个是最简单的工作原理

首先购买液压站，（成品有售）液压卡盘（成品有售）放松加紧手控阀，（成品有售）和液压夹紧油缸（成品有售），拉杆需要自制，因为你的轴孔和主轴长不确定，成品虽然有，但是不见得合适。首先安装夹紧油缸，在主轴的左面，车床出厂的时候已经考虑了将来可能会安装液压或者气动的卡盘，因此设计上都有预留，很容易和液压缸结合。之后安装手控阀，（建议一定安手控阀，因为比电磁阀安全），最后连接液压站，最后按照液压缸的行程制作（改装）拉杆，最后将主轴卡盘的法兰重新加工端面，转速要高，吃刀要小，光洁度要好，努力减少加工量，最后安装新的液压卡盘，调整拉杆，就可以使用了。在整个过程中，很多时候遭遇到刀台的刀够不到法兰，可以特制一把刀，刀杆长些就解决了。

工作原理

液压传动系统由泵、阀、油缸、油箱、管路等元辅件组成的液压回路，在电气控制下完成锯梁的升降，工件的夹紧。通过调速阀可实行进给速度的无级调速，达到对不同材质工件的锯切需要。电气控制系统由电气箱、控制箱、接线盒、行程开关、电磁铁等组成的控制回路，用来控制锯条的回转、锯梁的升降、工件的夹紧等，使之按一定的工作程序来实现正常切削循环。

润滑系统开车前必须按机床润滑部位（钢丝刷轴、蜗轮箱、主动轴承座、蜗杆轴承、升降油缸上下轴、活动虎钳滑动面夹紧丝杆）要求加油。蜗轮箱内的蜗轮、蜗杆采用30号机油油浴润滑，由蜗轮箱上部的油塞孔注入，箱仙面备有油标，当锯梁位于最低位置时，油面应位于油标的上、下限之间。试用一个月后应换油，以后每隔3－6个月换油1次，蜗轮箱下部设有放油塞。

锯条传动安装在蜗轮箱上的电动机通过皮带轮，三角胶带驱动蜗轮箱内的蜗杆和蜗轮，带动主动轮旋转，再驱动绕在主动\被动轮缘上的锯条进行切削回转运动。锯条进给运动由升降油缸和调速阀组成的液压循环系统，控制锯梁下降速度从而控制锯条的进给（无级调速）运动。锯刷旋转在锯条出屑的地方，并随着锯条走锯的方向旋转，并由冷却泵供冷却液清洗，清除锯齿上的切屑。冷却液在底座的右侧冷却切削液箱里，由水泵直接驱动供冷却液。

按紧停（停止）按钮，顺时针方向旋转，油泵电机工作，齿轮泵工作，油液经过滤网进入管路，调节溢流阀使系统工作压力达要求。反之按钮向内压，所有电机停止工作。工件夹紧按钳紧按钮，电磁阀工作，液压油进入夹油缸左边，右边液压油回油箱，左钳向工件夹紧。

锯梁下降按工作按钳，液压油通过电磁阀进入升降油缸有杆腔；无杆腔液压油通过电磁阀，单向调速阀回油箱。锯梁快降按下降按钮，液压通过电磁阀工作，油进入升降油缸有杆腔，无杆腔油通过电磁阀回油箱。锯梁上升按上升按钮，液压油通过电磁阀进入升降油缸的无杆腔；有杆腔油经过电磁阀回油箱。工件松开按钳松按钮，液压油通过电磁阀进入夹紧油缸右边；左边液压油能过电磁阀回油箱，左钳口向左运动工件松开。

系统的模拟输入输出模块，使锯削过程的监控具有广泛的意义，如：锯床只要增加锯条变形的反馈，即可对锯削速度进行自适应调整。增加伺服阀，即可对锯削过程的速度和位置控制进行优化。系统的管理功能使材料和工件的管理更方便。系统的中文界面和实时的图形状态显示，使操作更友好更直观。由于系统采用标准PC，使锯削的网络化管理更便捷。

数控车床主传动系统1序言

数控车床是高度自动化机床，数控车床主传动系统的特点是：

①机床有足够高的转速和大的功率，以适应高效率加工的需要；

②主轴转速的变换迅速可靠，一般能自动变速；

③主轴应有足够高的刚度和回转精度；

④主轴转速范围应很广，如对铝合金材料的高速切削，几乎没有上限的限制，主轴最高转速取决于主传动系统中传动元件的允许极限(如主轴轴承允许的极限转速)，而最低转速则根据加工不锈钢等难加工材料的要求来确定。

2车床主传动方式的选择

图1是该车床主传动系统图，主传动采用分离传动。运动是从15kW的直流主电机经三角皮带传至变速箱，通过齿轮变速使主轴获得4级固定转速，再由主电机调速使主轴转速达到26～2360r/min，在4档范围内均可进行恒速切削。主轴的4级机械变速是用油缸推动滑移齿轮来实现的。在变速时，主电机低速转动。齿轮啮合后压上行程开关。同时发令，使电机停止摇摆，并启动主轴运动。当改变主电机旋转方向时，可以得到相同的主轴正、反转。螺纹切削是通过与主轴1∶1传动的主轴脉冲发生器发出同步脉冲讯号来实现的。

变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，法兰盘外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，并使齿轮正确啮合。这种分离传动将变速箱直接把在主轴箱上，即变速齿轮直接传动主轴，省去皮带传动的中间环节，使结构紧凑。同时，主轴与变速齿轮分装于两箱，以达到分离、减少主轴的热变形、提高主轴的刚性和精度的目的。

3功率扭矩特性

图2是功率扭矩特性及转速图。主电机的最高转速为3500r/min，额定转速为1160r/min，恒功率调速范围为3，皮带轮的传动比为133∶236。

由功率特性曲线可见，功率曲线重合，无缺口，即在计算转速142r/min以上，均可达到最大功率13kW(机械效率087)。但功率曲线重合部分太多，有些浪费。

4主轴组件的设计

图3是主轴结构图。主轴为三支承，前、中轴承在主轴箱内，是主要支承，后轴承在变速箱中，是辅助支承。前轴承是NN3024SKM-SP及234424MA-SP，中间轴承为NN3022SKM-CP。这种轴承配列具有很高的刚性，轴向力及径向力分别由不同的轴承负担，轴向热膨胀可由圆柱滚子轴承吸收。后轴承是向心球轴承D220。由于三个轴承孔的同轴度很难保证，所以后轴承与箱体孔的配合较松，前、中轴承用长效润滑脂润滑，并用主轴中间的两个背帽调节。主轴前端的两个半圆垫在装配时配磨，用来调整前轴承的预负荷。主轴孔径为70。

5 温升及热变形情况

由于中间轴承位于变速箱与主轴箱之间，散热条件较差，致使中间轴承的温升高于前轴承。变速箱的润滑采用体外循环形式，且油量较大，可以把轴承处的部分热量带走，因此中间轴承的温升并不太高。

下面是主轴温升及热变形情况：

主轴中速1180r/min，时间180min，室温255℃；

前轴承最高温度320℃，温升7℃；

中间轴承最高温度324℃，温升64℃；

主轴中心线在主平面上的变形量为95μm；

主轴中心线在次平面上的变形量为85μm；

主轴轴向变形量为185μm；

主轴高速2360r/min，时间180min，室温25℃；

前轴承最高温度446℃，温升196℃；

后轴承最高温度515℃，温升265℃。

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