液压滑台的维修——技术改造

    滑台是组合机床及其自动线的主要动力部件，滑台的精度、结构刚性和技术性能对组合机床及其自动线的工作能力、完成的工作内容、所能达到的加工精度及其生产率等技术经济指标都有决定性的影响。液压滑台是用来完成进给运动的动力部件，可根据被加工零件的工艺要求，在其上安装动力箱（需配多轴箱）、各种切削头，并与支撑部件相配套，组成不同形式的组合机床，用于完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、锪孔、刮端面、倒角、车端面、铣削及攻螺纹等工序。在滑台上安装检测装置，以便完成自动检测工序的进给动作。

    对气缸体曲轴孔止推面卧式精镗组合机床的HY32B型液压滑台进行技术改造，装备电液伺服控制系统。

(1)液压滑台的组成及工作原理

    液压滑台由滑台、滑座和液压缸三部分组成。液压缸固定在滑座上，活塞杆则固定在滑台下面。当压力油进入液压缸时，便可实现滑台沿滑座导轨移动。

    液压滑台实现2次进给工作循环的液压系统，如图J所示，完成的工作循环为如下几个过程：滑台快进一一次工进一二次工进一停留、快退。

    在图J所示动力滑台液压系统中采用限压式变量叶片泵和2个调速阀组成的进油路容积节流调速回路，并在回油路上设置了背压阀，使滑台得到较稳定

的低速运动，同时也改善了滑台的运动平稳性。快进与工进的换接采用行程阀和液控顺序阀，速度换接较平稳。在工进结束时，采用死挡铁控制工作台停留位置。

(2)加工精度对液压位置伺服系统的要求

    气缸体曲轴孔止推面的深度控制是通过控制滑台的移动来实现的，而滑台移动的精确控制又取决于伺服缸的定位精度和重复定位精度，因此，为保证孔的深度的稳定，对液压位置伺服系统的定位精度提出了较高的要求。另外，止推面的加工要进行多次进给，每次进给深度是由伺服缸的位置进行控制的，为提高加工效率，要求伺服缸在每次切换位置时，要在尽量短的时间内达到稳定状态。总之，加工精度对液压位置伺服系统的要求是，具有较快动态响应的同时，要具有较高的稳态精度。

(3)研制出的电液伺服系统控制原理

如图K所示，液压滑台电液伺服系统主要由电液伺服阀2、液压缸1、活塞杆带动的滑台、电位器4、步进电机、齿轮齿条机构5和比例放大器3等元件组成。当电位器的动触头处在中位时，触头上没有电压输出；当它偏离这个位置时，就会输出相应的电压。电位器的动触头产生的微弱电压，需经比例放大器放大后才可对电液伺服阀进行控制。动触头由步进电机带动旋转，步进电机的角位移和角速度由数字控制装置发出的脉冲和脉冲频率控制。齿条固定在滑台上，电位器固定在齿轮上，所以当滑台带动齿轮转动时，电位器同齿轮一起转动，实现负反馈。

    由数字控制装置发出的一定数量的脉冲，使步进电机带动电位器的动触头转过一定的角度（顺时针方向转动），动触头偏离电位器的中位，产生微弱的电压u1，经放大器放大成u₂后输入电液伺服阀的控制线圈，使伺服阀产生一定的开口量。这时压力油经滑阀开口进入液压缸的左腔，推动活塞连同工作台一起向右移动，液压缸右腔的油经伺服阀流回油箱。由于电位器齿轮和滑台上的齿条相啮合，滑台向右移动时，电位器跟着做顺时针方向转动。当电位器转过角θ₀时，电位器的碳膜中位和动触头重合，动触头输出电压为零，电液伺服阀失去信号，阀口关闭，滑台停止移动。滑台移动的行程决定于脉冲的数量，速度决定于脉冲的频率。当数字控制反向发出脉冲时，步进电机逆时针方向转动，滑台便向左移动。

(4)测试结果及结论

    将研制的电液伺服系统装备到所改造的HY32B型液压滑台上，经过测试证实，无论是在动作顺序控制的可靠性、准确性方面，还是在液压伺服缸的重复定位精度、动态特性方面，都达到或超过了设备原有的技术指标。

    该电液伺服系统具有动态响应快、稳态精度高的特点，并且结构简单、调整方便。