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液压系统在五轴机床上的应用研究

摘要：五轴联动数控机床的产生是为了能够与多面体以及曲面零件进行加工

而产生的。伴随着机床复合化技术当前的持续创新发展，五轴联动数控机床当前

的加工效率等同于两台三轴机床，甚至能够全部节省针对部分大型自动化生产线

进行的投资，极大的节省了占地空间以及工作在不同制造单元彼此之间进行周转

运输所消耗的时间以及费用。市场上的需求促进了我们国家五轴联动数控机床的

快速发展。基于此本文针对五轴机床在进行液压系统控制过程中需要使用的相关

功能部件进行说明，并且完成对液压系统上的设计说明，和液压原件所进行的选

择。最终完成对整体五轴机床其在液压系统上的控制，最终达成了五轴机床的相

关操作。

关键词：五轴机床；功能部件；液压系统；液压原件

0引言

数控机床是当成一种先进制造技术以及装备现代化发展的根本，同时其也是

对于高技术产业当前的发展给予保证和国防军工现代化发展所不能够缺少的一种

战略装备。伴随着当前工业化的持续快速发展，五轴联动数控机床当前被认定为

属于航空航天和船舶，以及精密仪器和发电等相关行业加工核心部件所不能够缺

少的一种加工工具。数控机床本身是一种难度系数相对较大并且使用的范围相对

比较广泛，五轴联动数控机床在进行加工上具有无法替代的优势。五轴联动数控

机床当的主要作用体现在它可以对于一些复杂曲面的机械配件进行加工，尤其是

在处置叶轮和叶片，以及船用螺旋桨和大型柴油机曲轴等几个方面具备不可忽视

的特有优势。

当前数控机床主要是通过美国和日本以及德国等一些发达国家去进行开

发和研制出来的。所以，针对当前的情况分析，进口的技术其中的含量和国产相

比要高出一些，可是当前国内一些企业在进行研发上的产品质量也在不断的赶超

上来。伴随着当前数控机床技术额度持续快速发展，其对于数控机床相关技术提

出的要求也在不断的提升为了能够与当前市场上发展的需求保持一致，改变国外

五轴机床对其产生的制约，通过对相关经验进行总结，不断的完成五轴机床的总

结，同时提升机床在工作上的范围。工作台在工作上的直径也开始在400提升到

了660，这样的一种情况也与很多企业零件在尺寸加工上提出的要求保持契合。

当前我们国家对于门式五轴进行研究和加工的中心，其具备了一次装夹的功能，

同时能够完成铣削和钻削，还有镗孔以及攻丝等多种方式不同的加工方法。同时

还可以持续的完成复杂曲面加工的优势，如叶轮和叶片等零件具备的复杂性。其

本身还要求要能够实现五轴功能，则要求配备完整的液压控制系统，通过这样的

方式能够完成五轴机床多项功能在操作上提出的要求。

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

为了与高速切削所具备的特点保持契合，需要使用德国18000r/min生产

的电主轴。主轴锥孔需要使用德国标准的HKS-A63。机床刀具需要将其安装在主

轴的锥孔中，在进行机床操作的过程中，要求完成机床刀具的松开和相关的夹紧

功能。这一功能需要通过液压系统去对其进行控制完成。并且使用液压系统去完

成主轴尾部中液压油缸活塞的控制使得这一功能能够快速的实现。

1.2转台的特点研究

在五轴机床全部的功能部件里，转台是其中不能够缺少的一个非常核心的部

件，其完成了机床所必备的两个旋转轴功能。当前我们国家生产的转台主要使用

的是德国高刚性和就别高承载的一种A轴双驱力矩转台，C轴同样使用的是用力

矩电机去完成驱动。为了能够与机加客户针对加工零件尺寸提出的需求保持一致，

这一转台自身的直径达到了660，其自身的承载力量能够达到1t。这样能够对

于工厂在使用上提出的需求给予满足。在机床进行具体操作的过程中，转台同样

要求进行夹紧和松开。在机床重切进行中，要求去完成液压加紧，在机床五轴联

动进行切削的同时，还要求将液压松开。这样的一种情况能够完成五轴联动的一

种切削功能。这一转台其中配备了两个A轴和一个C轴。所以，液压系统要求完

成三路的控制，完成松开和夹紧的功能。数控技术的发展，特别是数控系统大容

量存储技术的解决方案，开放式体系结构控制器，快速处理器和运动控制的应用，

日益完善的人机界面软件以及工厂自动化设备之间的互连，网络，使五轴数控机

床的潜在生产能力得到充分利用；高速加工HSM技术，高速电主轴或复合主轴头

技术的发展极大地促进了机床设计/制造技术的发展与创新，使得5轴CNC机床

的制造技术变得困难重重。减少，可以被一般制造企业接受；计算机软件和硬件

技术的飞速发展以及成本的不断降低，使5轴联动和3轴