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平面磨床的换向过程 • 平面磨床正向大型化、高速化发展，有些 平面磨床的工作台往复速度已经达到40耐 而n[ 〕。大型高速平面磨床的运动惯性很大 ，当其换向时，就会导致背压急剧升高， 从而引起换向冲击，这会对机床发生灾难 性的影响，所以换向平稳性问题已成为制 约磨床工作速度和加工精度提高的重要因 素 系统中的换向方式 • 和换向控制参数对换向冲击有决定性的作 用，平面磨床采用液压传动。设计新的液 压换向系统已迫在眉睫。下面从换向方法 和控制策略的角度来讨论磨床的换向冲击 问题 1、换向冲击的机理 • 由于在其液压系统中，当液压传动平面磨床换向时。换向阀阀口瞬时 关闭，油路突然断开，使得回油腔的油液无法排泄 • m和v越大，可以看出。动能就越大，换向冲击也就越大。对于大惯量 高速运行的平面磨床来说，其换向冲击是巨大的这不仅影响了机床的 加工精度，而且也妨碍了正常运行与使用寿命 • 人们都希望机床实现理想换向。所谓理想换向是指，任何工况下，机 床速度都可以依照某一理想曲线无突变的光滑减小，阀门关闭瞬间， 速度刚好减为零，即动能全部转化为热能被损耗。理想的换向过程是 无冲击的 2、常用液压传动换向方法分析 • 下面对它作一个简单的分析对比。当前应 用于平面磨床的液压传动换向方法很多 2.1采用行程换向阀的换向方法 • 换向阀芯上联出一拔杆，为采用行程换向阀换向。利用工 作台上的行程挡块推动拔杆来实现自动换向。工作台慢速 运动时，当换向阀到达中间位置，不管液压缸左右两腔或 是都通压力油、或是都通回油、或是都封闭，这时，液压 缸两腔没有液压力推动，都会使工作台运动停止，因而换 向阀不能到达另一端，也就出现了所谓“死点”;另外当工作 台高速运动时，挡块推动拔杆使换向阀变换方向非常快， 液压缸的一腔压力突然由工作压力p降低到0另一腔则由0 突然上升到p这就出现了极大的换向冲击。目前这种系统 应用在小型磨床上的比较多 2.2采用电磁换向阀的换向方法 • 由行程挡块推动行程开关发出换向信号， 行程换向阀改为电磁换向阀的换向方法 使电磁铁动作推动滑阀换向，可以防止“死 点”但它一种开关型液压阀，根据指令瞬间 开启或闭合，即瞬时接通或切断回油通道 ，这样的液压换向系统在换向时会有很大 的冲击发生 2.3采用电液换向阀的换向方法 • 再由控制油推动主阀换向。先导阀没有换向前，用电液换向阀替换电 磁换向阀便构成了一种新的换向方法。电液换向阀由先导阀电磁滑阀 和主阀液动滑阀组成。此系统是通过先导阀换向切换控制油路。控制 油路的油流方向不改变，换向阀总保持在原来的一端，主油路方向不 改变，工作台总是可以继续前进。一旦控制油路切换了方向，主阀阀 芯就依照事先调定的速度移动到另一工作位置，主油路方向改变，工 作台也就换向运动，防止了换向“死点” • 这样大惯量工作台的动能就可以通过节流作用转化为热能而被消耗， 电液换向阀主阀的控制油口大小是可调的即换向时间△t可以延长 能够有效地减小换向冲击，因此这种换向方法在很长时间内居于主导 地位。但其换向参数只能事先调定，不能根据工况的改变而改变，这 对工况随时改变的系统来说，不可能实现理想的换向 3、电液比例换向系统 • 工况改变的情况下，上述换向方法都是主动控制型换向 无法适应新工况对换向的要求，另外都会发生一定的换向 冲击。于是采用电液伺服阀并实行闭环控制的液压换向系 统应运而生。这种系统是一种智能控制换向系统，由微型 计算机实现对其换向机构的自动化控制。该方案既充分利 用了电液伺服阀的各种优点，又可将多种成熟的微机控制 技术应用到系统上。这种液压换向系统换向精度很高，而 且冲击较小，使得大型高速平面磨床的换向平稳性得到极 大的提高 • 所以这种换向系统一般只适用于较高精度要求的系统中 但因电液伺服阀结构复杂、造价高且抗污染能力差 • 研究将电液比例阀引人大型高速平面磨床的液压换