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　　１．平面磨床首要改造簡介
　　機床原有垂直進給、前后進給是由手搖進給和快速電動進給兩部分組成，經(jīng)過T牙絲桿副、滾珠框?qū)к?、蝸輪蝸桿副、交流齒輪、交流電動機和手輪完結(jié)的。其結(jié)構(gòu)非常繁瑣，數(shù)控化改造后，手搖安排去除，將T牙絲桿副改換成我公司出產(chǎn)的滾珠絲桿副，將原有的快速進給交流電動機替換成交流伺服電動機， 側(cè)重新制作了與電動機匹配的蝸輪蝸桿箱，完結(jié)垂直進給、定位和自鎖，手動進給可以經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)手脈進行，經(jīng)過打表測量， 現(xiàn)在兩軸的定位精度和重復定位精度都分別不大于0.006mm和0.005mm。

　　2. 原有液壓系統(tǒng)作業(yè)臺運動描繪及參數(shù)
　　原有液壓系統(tǒng)是老式平面磨床標配的液壓系統(tǒng)， 多年前PLC技術(shù)或者是數(shù)控技術(shù)展開的不是很老到，這樣的系統(tǒng)選用的是液動方法，特別是作業(yè)臺往復運動，換向很不安穩(wěn)，沖擊力大。配備了一臺功率為4kW、轉(zhuǎn)速為2 900r/min、流量為90L/min 的螺桿泵， 螺桿泵將油從油箱里抽出，經(jīng)過網(wǎng)式濾油器2，經(jīng)過溢流閥18調(diào)整其壓力（1.2～ 1.5MPa）后進入開停調(diào)速閥17、換向閥7再進入到液壓缸的左右腔， 帶著作業(yè)臺左右運動， 如圖1所示。油管內(nèi)徑為42mm， 液壓缸直徑為63mm，活塞桿直徑為35mm，液壓缸的有用面積為：（31.5×31.5－17.5×17.5） ×3.14=2 154mm2，整個液壓缸長度為2 200mm， 理論最大速度V=Q/S=90 000/（31.5×31.5－ 17.5×17.5）×3.14=4 180cm/min ＝41.8ｍ/min。設(shè)備的正常作業(yè)速度在20ｍ/min，應(yīng)該說原有配備是比較殷實的。

　　3. 改造后的液壓系統(tǒng)功用及參數(shù)
　　電液技術(shù)的加快融合。微電子技術(shù)的飛速展開，為液壓技術(shù)的行進注入了新活力，液壓器件是機電一體化的重要接口器件， 我們將其液壓系統(tǒng)改為現(xiàn)在廣泛運用的外置電液換向結(jié)構(gòu)及電液比例調(diào)速方法。液壓系統(tǒng)除液壓缸與活塞桿之外， 其他全部替換，滿足了平面磨床精磨時作業(yè)臺運動換向輕松、平穩(wěn)性好、精度高和可靠性好的要求。
　　電液換向電液閥（見圖2） 由一只二一般開電磁閥、一只二一般閉電磁閥等組合而成，在管道運送介質(zhì)過程中，當需求打開閥門時， 由計算機宣告閥門打開信號， 常開電磁閥通電（ 關(guān)閉），同常常閉電磁閥通電（打開）。這時，由上游通向主閥膜片上的腔室通道被截止，主閥膜片上腔室通向下賤的通道被導通。此時，膜片下部的壓力高于上部壓力，主閥膜片上的腔室的介質(zhì)經(jīng)過常閉電磁閥通道排向下賤管道，主閥被翻開。壓力油經(jīng)過主閥進入液壓缸，反之亦然。

　　電液比例閥調(diào)速閥（ 見圖3）：當液壓油從P1口調(diào)速閥后， 經(jīng)過定差減壓閥1（壓力預先設(shè)定后）進入節(jié)約調(diào)度閥腔2，假設(shè)比例電磁鐵流量控制電磁線圈沒有輸入電流，則節(jié)約閥芯軸因彈力而關(guān)閉，所以出口P2并沒有液壓油流出，液壓無法動作，若流量控制電磁線圈有輸入電流（電流的大小由PLC輸出信號，經(jīng)過擴展板擴展后效果到線圈上）時就會發(fā)作向左的推力而將節(jié)約調(diào)度閥軸翻開一個開度，出口L即會出油，此節(jié)約閥軸的開度會根據(jù)輸入電流的大小而發(fā)作改動，輸入電流越大則發(fā)作的推力越大， 此開度會變大，這表示可經(jīng)過的流量越多，所以可根據(jù)輸入電流的大小來調(diào)整經(jīng)過流量的多少進而控制作動器的速度快慢。有的電液比例閥調(diào)速閥對壓力也有一定的控制，設(shè)計時也可以電控， 調(diào)速線性好，精確度高。比例閥的展開首要在頻寬的增大及控制精度的前進上，以期功用挨近伺服閥。一同，比例閥又沿著規(guī)范化、模塊化及廉價的方向展開， 以促進其運用。
　　作業(yè)臺的快進運動速度擬定為22ｍ/min（完全可以抵達工藝要求），設(shè)備的作業(yè)壓力仍在壓力（1.2～1.5MPa），根據(jù)這要求選定液壓泵的流量。
　　快進階段的液壓缸流量： q=A·v k=2 154×25/1 000=47.38 L/min，進行預算。由于系統(tǒng)流量較小，故取泄露系數(shù)K=1.3，則液壓泵供油流量約62L/min。
　　斷定液壓泵： 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，靠電動機驅(qū)動，從液壓油箱中吸入油液，構(gòu)成壓力油排出，送到實行元件的一種元件，液壓泵的大小、選擇合理與否直接影響到整個液壓系統(tǒng)的壓力、流量和速度。液壓泵現(xiàn)在在機床上用得多的為齒輪泵、柱塞泵和葉片泵。齒輪泵體積較小，結(jié)構(gòu)較簡略，對油的清潔度要求不嚴，價格較廉價；但泵軸受不平衡力，磨損嚴峻，泄露較大；柱塞泵容積功率高、泄露小、可在高壓下作業(yè)、大多用于大功率液壓系統(tǒng)但結(jié)構(gòu)凌亂， 資料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高；葉片泵分為雙效果葉片泵和單效果葉片泵，這種泵流量均勻、作業(yè)平穩(wěn)、噪聲小、作業(yè)壓力和容積功率比齒輪泵高、結(jié)構(gòu)比齒輪泵凌亂。這次我們根據(jù)壓力、速度歸納考慮，選著了葉片泵。
　　擬初選液壓泵的轉(zhuǎn)速為n1=1 000r/m i n，泵的容積功率ηv=0.8，則可算得泵的流量參考值為
　　Vg=1 000qv/（n1·ηv）=77.5 L/min
　　根據(jù)以上計算結(jié)果查閱產(chǎn)品樣本， 選用規(guī)范相近的葉片泵YB1－1980，泵的額定壓力為6.3MPa，流量為80L/min，液壓泵電動機的選擇——最大功率出現(xiàn)在快退階段，已知泵的總功率為ηp=0.8，則泵的快退所需的驅(qū)動功率為：Pp= Vg×30（最高壓力）/600×0.8=5kW，所以電動機選5kW，三相異步6級電動機。

　　４. 改造后液壓系統(tǒng)原理圖（見圖4）及描繪
　　機床PLC宣告指令，液壓泵電動機發(fā)動， 壓力油經(jīng)過濾油器、葉片泵進入主管道，雙位電磁溢流閥用來控制油路的主壓力和卸荷。機床不作業(yè)時，處于中位，液壓泵零負荷發(fā)動，電磁溢流閥的兩個電磁鐵分別和電液換向閥的電磁鐵同步得電，電壓為DC24V，當系統(tǒng)PLC指令DT0 得電時，電磁換向閥DT4一同得電，壓力油經(jīng)過單向閥CIT-10、精密濾油器、進入電液比例調(diào)速閥后，由機床PLC宣告的0～10V 的控制電壓效果于電液比例調(diào)速閥的線圈，以此控制經(jīng)過電液比例閥的壓力油流量，壓力油從比例閥出來后分兩路進入換向閥和以控制油路方法控制油路中的電磁換向閥，由于此時電磁換向閥DT4得電，控制液壓油經(jīng)過A口進入換向閥的左端，使得主壓力油從P口流入到換向閥的A口， 進入液壓缸的左端，使得作業(yè)臺左移，液壓缸右端的回油從換向閥的B口流入到T口，經(jīng)過背壓閥HCG-06回到油箱，反之原理相同。當設(shè)備磨削完工件后，作業(yè)臺需求間斷時，此時雙位電磁溢流閥7的兩線圈全部失電，壓力油直接回到油箱，整個液壓系統(tǒng)處于卸荷狀況，比例閥回到初始方位。

　　５.調(diào)試及運用過程中注意事項
　　比例調(diào)速閥運用了進油節(jié)約方法，需依靠背壓閥消除液壓缸寸動， 背壓閥在調(diào)試時找到壓力調(diào)定點，根據(jù)附表進行調(diào)度，原則上越低越好。
　　起步調(diào)試時，將電液比例閥的線圈脫離，手動調(diào)度電液比例閥頂端的調(diào)速旋鈕，將作業(yè)臺運動調(diào)至最低位時（臨界點），將線圈插上，此作業(yè)點則設(shè)為比例調(diào)速的最低速；常常清洗兩過濾器，避免影響油液壓系統(tǒng)中的流量和壓力油的清潔度。

　?。? 結(jié)語
　　改造后效果設(shè)備自動化程度較高故障率低，由電液換向和電液比例調(diào)度組合而成。不漏油，調(diào)速更加平穩(wěn)，換向可靠性好、易保護，前進了設(shè)備作業(yè)功用。液壓系統(tǒng)的改造費用約1.5萬元，整個設(shè)備的數(shù)控化改造費用缺少5萬元（含數(shù)控系統(tǒng)費用），改造性價比仍是不錯的（注： 本文來源于2012ZX04011021《國產(chǎn)翻滾功用部件在中高檔數(shù)控機床上的演示運用》課題研討）。