俄罗斯机床的静压导轨设计介绍

俄罗斯机床的静压导轨 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 介绍 上海磨床研究所 章振荣 一 、 前言 静压导轨在任何工作条件下 , 依靠调节油 压供油系统来建立油层 , 用 以确保液 体 摩 擦。 由于金切机床 , 特别是精密机床的精度要求高 , 同时随着数控机床 , 重型和超重型机床比重增 长 , 使静压导轨在设计和使用中的迫切性不断 增多 。 此外 , 静压导轨对重型机床和超重型机 床 , 降低滑动摩擦具有特别意义 , 因这类机床摩 擦力达到很大值 , 使传动装置的功率和尺寸增 大 , 摩擦面强力磨损并引起能量 巨大损耗。 由于液体静压导轨的优越性能允许在不同 条件和领域中广泛采用 , 故其使用面越来越扩 大 。 二 、 选择液体静压导软类型及其静压计算 结构和参数的一般特点 掖体静压导轨是由支承部分和控制系统组 成 —控制工作液进入支承的供油方式 。 根据液体静压导轨负荷承受特点 , 可分为 两组 开式液体静压导轨 , 承受正常地压紧工作 负载 , 而 闭式液体静压导轨 , 承受足够的倾覆力 矩 。 在一系列情况下 , 设计液体静压导轨的基 本意义是选择工作液类型及解决液体静压导轨 与金切机床之间的联系间题 工作液 收集 在液 压油箱和其循环 , 热稳定性和过滤等 。 每一个静压导轨一般包括几个支承 , 每个 支承有各自的工作油液进入 。 支承直接安置在 活动部件导 向面上 。 其主要参数是支承的有效 面积 尸。 , , 式中 凡 —支承全部几何面积 一承载能力系数 。 同时 , 尸 及 式中 和 —支承面尺寸 图 。 , 值取 决于支承形式及支承和油腔尺寸比 图 中 卜一 油腔尺寸 。 一支承几何面积减小系力玲 年第 期 、 、 曰曰曰以“份一叫叫 图 液体静压支承示意图 数 , 是由支承连接管上工作液流经间隙 的节 流决定 在静力学上 —三角形压力 分 布 图 。 一般来说 , 用于金切机床液体静压导轨支承的 , 值为 。 支承上平衡外负荷 所必 须的压力为 。一 尸 , 。 如果支承上压力小于 。, 则发生部分 非 全部 液压卸载 , 工作间隙 处无浮起 , 具有相 应卸载系统特点 。 间隙 的值取决于上述条件 下流经支承的液体流量 。 流量 和间隙 之间 关系由公式决定 粼 了。二 尸。 式中 了。 —支承阻力系数 , 取决于支承几何 形状 二 —工作液粘度系数 。 这样 , 当导轨面相互祸合完全中断时 , 支 承油腔中压力 由支承负载决定 , 即间隙是两个 值 —流量和外载荷的函数 。 理想的液体静压导轨应具有绝对刚性 。 根 据公式 , 可达到此刚性 , 改变流经支承的流 量 , 直接与支承上负载成比例 , 即支承供油系统 应包括控制装置 , 该装置理想状态是用关系式 了 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示 。 现实供油系统远远不能确保所 要求法则 。 因此 , 液体静压导轨刚性仃一亦 动 是有限的 , 根据所采用的控制装置 , 刚性在较大 范围内波动。 在各种各样的液体静压导轨供油系 统 公 诀 各个泵接通支承腔的液压图 冬 支承的静压特性曲线 图 “泵一腔 ”型供油系统的液体静压导轨 制系统 中 , 可分出下 列几组 ① 工作液从固定流量独立泵流入 每 一 个 支承区 图 动 , 这样的结构称为“泵一腔 ”系统 掖体静压导轨 ② 一个普通泵分几个流入点 , 每一个流入 支承油腔前设置有固定节流阀的静压 导 轨 图 免 液压示意图 。 诀 不同间隙时的静压特性曲线 。 图 节流控制的静压导轨 ③ 一个普通泵和几个调节器 每一个支承 入 口处上装置一个 的静压导轨 , 调节器在不同 参数作用下改变 自己的液压 阻力。 “泵一腔 ”型液体静压导轨具有较高 的承载 力 , 实际上此承载力由泵的极限压力限制 。这种 液体静压导轨的静压特性 曲线由方程式 表 示 , 式中 值 叨 。卜泵的流量 。 图 、占 列出该特性曲线形状 。 显然 , 负载越高 , 静压导 轨刚性越大。 一般此类静压导轨在重型金切机 床上采用 。主要缺点是结构复杂 系统中既有组 合供油泵 , 又有支承 和工作方式 工作点 调节 复杂。 在机床制造实践中 , 广泛推广节流系统 , 其 特点是简单和有效 。 节流阀有下列类型 薄膜 型 , 螺旋沟或环形沟型 , 螺旋型 , 针型 , 活塞型 , 毛细管型及“ 油门一喷嘴”型 。 各种节流形式的静 压导轨静压特性曲线可从液体不断流动条件下 经节流阀和支承腔的流量平衡方程式得到 一 廿 尸协丫了向 式 中 尸丑 —供油压力值 刀 , 尸 —节流阀液压阻抗 。 此时 , 一 粼仁不不而丽 式中 粼了不硫万 —固定调节参数。 —支承油腔中相对压力 负荷 。 图 、 列举依靠调节节流阀的液压阻抗来 实现不同调整时 各工作点 各种节流形式的静 压导轨的特性 曲线。 各种节流形式的静压导轨缺点是刚性相对 低 关系式 一 有“单调递减刀性 图 、 采用 阻力随外负荷增长而减小的调 节 器 , 能使刚性提高。 调节器主要型式有活塞型和薄 膜型 。 活塞型调节器 自身结构包括滑阀副 , 这 样决定了调节器主要不足 流经活塞径向间除 液体会溢流 , 由于活塞和箱体 间 存在 滑 动摩 擦 , 故精度 , 稳定性 , 寿命 , 灵敏度和可靠性较 低 。 因此 , 一般采用薄膜调节器 , 避开上述缺 点 。 图 如 列举了薄膜型调节器静压导轨特性给 构示意图 , 调节器包括“ 喷咀一油门”型 可变 液 体阻力 。 薄膜 是对着喷咀 端面的油门。 当 薄膜和喷咀之间供油压力断开时 , 调整原始闻 隙丑。。 当供油时 , 静压导轨支承油腔里形成平 衡压力 。, 此力作用于腔室处调节器喷咀 口 , 狙 介而如﹄口 写 瑰翼氰颐娜叠 带压力反馈 色 带可调压力反馈 氏 带间隙反馈 。御 相应的静压特性曲线。 图 么 薄膜调节器静压导轨 《磨床与磨创》 结果 , 薄膜弯曲 , 形成工作间隙 。 刁 , 式 中 刁丑一间隙增量 。 当支承处外载荷 尹 增 大时 , 支承里压力增大 , 薄膜弯曲也增大 。 此时 , 支承腔里流量增大 , 保持了支承间隙 。 从流量 平衡方程式得出 ‘ “一 悟粼 刃乞式中 了尸 调节器阻力系数 , · 由公式计算 凡 时 , 间隙 在某些区段随负荷增长而增 长 称为负刚性现象 , 此时 , 发生动态稳定性问 题。 显然 , 在供油系统 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 值 时 , 薄膜刚性 可确保无限大 , 而工作点 无附加外载荷时 , 静 压导轨间隙初始调整值 确保 。变化范围 至少 在精加工时 在关 系式 二 。 水平段内。 对 称变化条件的支承腔反作用 , 工 作点 应 符合 心 , 。 二及 砚二, , , 、 , 二音 、 尸 — 、 , , 。 依靠调整量 几 变化可补偿浮起 量 式中 心 和 相应的为喷咀外直 径 和 喷 孔。 刁 表示薄膜弯曲增量 , 式中 —根据压力 , 薄膜弯曲性 , 换算后得到静压特性曲 线公式 、 一二了漂乒 , 十 。 式中 凡一丑沁了动叮 了 , 二召几 —曲线形状系数 , 决定于三个曲线 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 为得到 无穷刚性曲线 , 必须由条件决定 , 此条件 如 。 。 微分 后 , 得出 ‘ 〔二别天乒二畏磊竺 万磊种 」一 ‘ 一 ’ 酬 宁寻 明 , 但此时 , 了 , 也变化了。 所研究的静压导轨结构也称作不可调压力 反馈的间隙调节系统 , 即间隙控制是根据间接 参数 —支承腔压力实现的 。 图 列举了薄膜调节器的静压导轨 , 调节 器具有可调压力反馈 , 这样 , 任意调节 , 可得 到值 了 , , 即具有无限刚性 的 曲线 组 , 。 。 调节器由两个彼此刚性连接 的 薄 膜 制 成 。 节流器 马 、刀”用作压力反馈放大系数 的调节 。 节流器 刀 马‘ 用于平衡薄膜系统 和调节原始间隙。 同时 , 静态特性曲线有形式 一澎三二兰竺〔二 、十 、孙卜二 〕 式 中 了 了 「」 一 十兀笠 一 月 或 孚工三犷 刃乙 了‘仍一 了。饥 , 一 。 一 。 二 仍 一 , 忿十召了监 生 认 一二 一 , 一于 芬 厂 , 二 一 下不尸 十五笼又 一 卢 两次微分 , 使 扩入仙 , 后 , 经换算并 考虑方程式 , 从得出方程组求出静压导轨最 大刚性极值条件 二工一会 头‘“一会 , 一 , , , 二 。 八 女 一亏了一 户 下万一诬又 丈毛卫 、了、、户了吸、了‘、十 二 同时解方程 、 得出值 了 , 和 , 乃‘ , 谷 ’ 显然 , 波形系数临界值 了 , 二 。 同时 , 在 。 一喜点上 , 曲线 , 一了二 有弯曲 , 实际上 。 ‘、、、一 , 一 、 一 “ 一 了 ’‘ , 一 ’ 护 、 ”护一 到 。 范围里有水平段 图 、的 。 当 了 , 时 , 间隙 随负荷增长而单调递减 , 而当 。年第 期 冬刀 , 丑 一 七一 节流器 尸 刀” 的总液压 阻抗 、 和 一为节流阀 , 和 相 应 的液阻 。 和 如 —为喷咀口腔室和薄膜 间 在压力下的相应双薄膜 弯 曲 度 。 在某些条件下 , 当间隙反馈调节系统转换 时 , 静压导轨精度可提高。 反馈信号发生在非 常小的专门测量支承里 。 当金切机床上明显的 机械变形和热变形时 , 支承主要特点明显地变 化 , 这样 , 在压力反馈系统里 , 静压导轨精度减 小。 微型测量支承的特点实际上无变化。 这一 系统的示意图歹组于图 口而系统静态特性 曲 线 形式为 场 。· 卜‘十 恕黔 一凡尸 , 一去别乓乒 式中 。一 十 —根据 调 节 器 弹性系统力换算弯曲度 伪只 仇 夕认 了和 尸 —为相应的小和大薄膜面积和 仇尸 —根据小和大薄膜压力的相应刚性 。 一 扩了 , , 一节流阀 液阻了夕 —测量支承阻力系数凡 —平衡室 调整室 压力值“ 、一 粼了刃 丁。 特性曲线 了 。 列于图 彻 。 其性能特 点是存在一些预先计算静态误差 , 此误差在相 对负荷 一 叩 , 与图 如 示意图中静压导 轨不同 , 式 中 , 当同样水准的静态误差时 , 大 范 围 里 可 能 是最 小 的 微 米 。 当设计金切机床时 , 根据具体间题和任务 , 可采用静压导轨其它的薄膜调节器结构 例如 , 调节器实现无定 向调节规则 , 控制电路中可采 用不同的放大级 电路使用光学 , 气动 , 其它组 合控制方法和许多其它方法 。 应该指出 , 在专 业化生产中 , 没有集中生产控制装置而使实现 静压导轨产生一些复杂性 。 机床制造企业里 , 生 产控制装置同工艺复杂性相结合 。 因此 , 在许 多情况下 , 令人感兴趣的是标准成套另件基础 上的静压导轨控制图 , 此控制图中一个列于图 , 对数控金切机床特别重要。 由 得出间隙 值 , 令 了哪 式 扮 式中 户 —液体流经支承和 控 制 装置 的 流量 。 这样 , 如果外载荷变化时 , 借助压力传感器 测量支承腔压力 , 用比例分配器确保流量变化 , 使 可 仍处于常数 , 这样 , 达到控制静压导 轨与间隙几不变 , 。的。 为控制流量 , 安装 了流量传感器。 电信号从流量传感器和压力传 感器输入静压导轨控制部件 , 该部件可实现与 金切机床数控装置一起使用 , 在此形成模拟控 制电信号 , 再输入比例分配器 。 显然 , 实际上示 意图在任意载荷范围内 , 以任意事先给定的控 制性能 , 根据间隙 几实现支承精度 。 带调节器的静压导轨实现动态闭合有 自身 特点 , 此特点是支承精度高 , 闭合支承里闭合力 是常数 , 因此 , 希望提高支承的负载能力 。 图 。 是采用差动动态闭合拉制 , 借助薄膜调节器来 控制支承压力的闭合 , 在动态闭合支承里 , 实际 上是确保压力的反比例变化。 这样 , 依靠产生 共同反作用的两个支承压力的变化 , 不用扩大 , 支承腔有效面积或提高供油压力来达到整体上 匀乓 扁扁扁戳戳卜 。‘ ,,际习习习 习习习习习习习习习习习口口口口口 吻吻吻澎澎澎澎料 ,了叫叫叫 、、、 碰碰碰翼翼栽栽 、、、翩翩溯淤淤入入】】】’ 必必必必必 心‘ 心幸 穿‘ 叼沙 丙 数控装置。 静压导轨控制部件。 比例分 配器。 流量传感器 压力传感器。 图 在标准部件基础上带比例液压 分配器的静压导轨 闭式静压支承示意图 , 占 关系式 刃鲍 , 钩 图 差动动态闭合的静压导轨 《磨床与磨削》 提高支承性能的要求 。 支承腔和动态闭合支承 里压力相互耗合 , 通过附加调节器的参与 , 由闭 合线路里流量平衡计算 丁硫 几“曲 以‘ 、风妞 一 。二 几 尸 , 二 。 。 一 , , 、。 尸 通 , 一 一下于布 , 甲 尹 一 一下井一二丁 , 。 通盆 , 乃 几 、 通侧少 式中 ‘二 , 了 妞 , , , —相应的闭合支承油腔压力 , 支承阻力系数和间旅 了冬和 冬 分别为调节器阻力系数和调节器间隙。依据丑今 , 丑。十 ’ 一 , ’ 换算后得到 。 一一一一一里 一一一一一 ‘ ““ 一十可渝黔箭蠕 这样 , 调节器和调整参数的选择能得出所 要求的关系式 , 二了尸。 , 关系式的典型形 式 由图 、 各、 反映 方式 中 。。二 一 钩 。 类似的各种节流形式的静压导轨 , 在系统 中 , 以具有节流器的差动动力闭合技术能用于 密封支承 , 滚动支承和漂浮静压支承中 , 以及实 现类似于图 所示的静压导轨中。 外载荷针算 为了说明静压导轨系统图 , 控制系统 , 导轨 结构等不同的相互联系参数的选择 , 必须根据 金切机床具体的工艺条件来决定适合一切运动 部件支承的最大和最小支承反作用力 。 因此 , 根 据金切机床操作特性 , 被加工材料 , 使用工具和 其它加工条件 , 首先要求计算切削力 。 根据上 述条件 , 在最大可能出现的外负荷时 , 确定每一 个支承腔的负荷 。 这样 , 机床的技术参数 , 加工工艺性 , 机床 液压系统和静压导轨型式是计算的原始数据 。 根据大家熟悉的参考资料 , 计算切削分力。 尔后 , 求出部件支承中每一个最大 刀沁二 和最小 丑面 反作用力的值 。 同时 , 根据每一个部件 , 明 确支承腔数量和型式 。 如果 , 。喊 或更小 , 必须采用动态闭合 。 支承腔计算及其形状的选择 为了求出支承有效面积 , 在计算图 图 基础上 , 当外载荷作用在 丑 和 五曲 支承时 , 列出静压导轨平衡方程组云 各个支承压力极限值是依据静压导轨相应 的静压特性曲线 了仍 给予的 , 这样 , 使支承 的压力变化范围符合支承间隙处 所 要 求 的 精 度 。 例如 , 对静压导轨节流系统 , 提出原始间隙 最大静压误差级 多 , 对大多数精度等级 的 金切机床 , 支承有此特点 肠尸山 、 刃公, 自身 , 肠尸刀 , 汉二 万 。 计算反作用力得出的压力值代入方程组 巧 中 , 解题结果找到支承面积几 和 凡妞 。根 据找出的有效面积 , 提出 。尸 , 求出支承儿何面 积 。 尔后 , 根据基础零件结构特点 , 支承宽度规 定为相应的导轨面宽 对大多数金切机床 , 一般讲 , 宽度为 如 , 尔后 , 计算支承 长度 石 尸扩 图 厂〕〕〕 厂 洲洲 四四四 问问问问问问 图 推荐的油腔形状 根据所推荐的 一 机床制造标 准 选 择 油腔形状 , 油腔主要型式列于图 和表 。 求出支承几何形状后 , 根据公式确定 系 数实际值 , 乙 乙 几 别拍 年第 期 叮 。 盯 表 推荐的油腔尺寸 导导轨宽度度 乙 孟孟 盘盘 磊磊 油腔腔类型型 》》咬 上上 印印 ‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘】 ‘ 工工 〕 门”类阻力和薄膜特点。 用图 列举的调节器 来研究其计算方法 , 计算方法按下顺序进行 根据支承腔参数和初始调整 , 求出流经 支承的流量 。 由方程式 计算工作间隙 , 解方程组 丁 “份 ,。 万 。 根据压力 , 求出原始间隙值 丑。 和薄膜弯 曲值。 幻 根据结构要求 , 提出薄膜半径 ‘ , 由弹 性理论已知公式计算薄膜厚度 支承阻力系数实际值 , 。 不 乃 , 二二 一二 一方 一 一 乙 ‘ 一别需票 确定静态特性曲线 了 。 各工作点 , 在 必要情况下 , 校对支承尺寸。 除方程组 勋中闭式支承 参 数 外 , 开式静压导轨用类似法计算 。 静压导轨薄膜调节器计算特点 调节器结构和型式确定了调节器 的 计算 , 但在任何情况下 , 计算在于求 出 “ 喷咀 —油 此时 , 薄膜直径 , 二 应该不小于喷管 外径的 怪倍 。 进行薄膜强度检验 。 二 , 冲 · 备 签 【。 式中 —薄膜负载压力 。 对弹簧钢 【司 , 。 若不满 足 条件 , 或者改变 ‘ 和 ‘ 间比值 , 或者 选择更坚固的薄膜材料。 矛 人月跳月跳月跳月跳八跳戏跳月跳六曰幻嗽怂六麟 内之冻六挑沪权冲 沪眼怂产吸怂声感之六跳月跳沪双怂六之及乌六播户目洛内路月跳月跳声洲袖峪怂月日沁甩热月跳户确勺户敌叙月跳产哪沁峪怂内跳月跳月肠月跳月跳月 上接第 页 争 , 又 功 改为 又 争 , 又 价 改为 丫 价 , 手 开槽圆柱头螺钉 , 一 内六角圆柱头螺钉 中 的 沉 孔 原 是 功拐 , 改为 义 价 , 功 改为 价 以上螺钉头及六角头均大 , 尤其一 些相配法兰盘 、 阀类等的沉孔尺寸相 继 改 动 , 这就更需添置新的平刮钻 , 在新的平刮钻还未 配备好时 , 就需要临时设计专用平刮钻来解决 沉孔尺寸问题 , 在标准过渡期间 , 如生产现场发 现尚未配备有平刮钻者 , 则只能由有关技术人 员到供应部门换取老规格的标准件。 新国标压缩小规格 新国标 肠一 开槽圆柱头螺钉 , 取消了 老标准内的 、 、 、 、 、 等六档规格 , 还有 一 开槽沉头螺钉也 取消了老标准内 规格 , 并压缩了 、 长 度 以下等规格 , 这些小规格大都用在小 型机床和仪表机床 , 我们给了二条出路 , 把 上述小规格推荐参照 一 开槽盘 头螺 钉 内选用 , 幻如生产专业厂不供应这些小规格螺 钉就作为本厂 自制件。 三 、 贯彻标准工作的安排 我厂凡是新设计的新产品中所 用 的 紧 固件立即贯彻新的国家标准 , 对原 已设计完成 的新产品则安排在试制结束后下场时贯彻 。 轮番上下场产品在下场时贯彻。 《磨未与磨翻,