基於AMESim的組合鑽床動力滑臺液壓系統的設計探討論文

　　0 引言

　　隨著科學技術的發展，機械零部件一體化程度不斷提高，因為加工的形狀日益複雜，導致機械加工的要求越來越高，使得複合、多功能、多軸化控制裝備的前景逐漸被看好，而組合鑽床作為液壓機床中最具有代表性的一種鑽床裝置，其具有廣泛的應用性，可對零件進行鑽孔、擴孔、鉸孔、惚平面和攻螺紋等加工。此外，在鑽床上配有工藝裝備時，還可以進行鑊孔，在鑽床上配萬能工作臺還能進行鑽孔、擴孔、鉸孔，這使得組合鑽床得到了較快的發展。

　　但就目前來看，組合鑽床在設計上還存在著一定的不足，如在供液迴路上，其多采用限壓式變數葉片泵，這就導致當遇到流量劇變時，定子反應滯後，液壓衝擊極大;當存在不平衡的內部徑向力時，便產生較大的壓力波動和噪音，造成工作平衡性差等問題。此外，在反應速度上，不能達到組合機床快進快退的要求，假如加大了流量從而提高速度，就會造成換向時的衝擊，對機床造成極大的損壞，降低了其使用壽命，並且影響機械零部件的正常生產。

　　因此，需要設計一種，可以實現快進快退以及慢速工進等動作，具有靈敏度高、換向衝擊小、能耗低、液壓系統結構簡單等特點的液壓系統，從而有效提高了液壓機床的.工作效率，確保機械工件的穩定生產。

　　1 液壓系統的工作原理及組成

　　根據以上分析可知，組合鑽床的液壓系統需要實現快進快退以及慢速工進等動作，並具有液壓衝擊小、靈敏度高等特點，因此，將使用雙聯液壓泵作為液壓源為系統供油，在換向迴路上使用電液換向閥，能夠使執行元件的進液迴路及出油迴路形成差動迴路，提高執行元件的速度，在調速回路上，採用行程閥與調速閥並聯的方式，確保快進快退及慢速工進動作的實現。

　　2 關鍵技術的具體實現

　　2.1 引數計算

　　在設計液壓系統的過程中，各個關鍵元件的引數計算是至關重要的，直接關係到液壓系統是否能夠有效的執行。其中，液壓系統、液壓泵以及執行元件的壓力、流量等引數是最為重要的，因此，在計算液壓系統的關鍵引數時，主要對以上引數進行計算。

　　本文使用的是半精加工機床，這種機床設計壓力一般為3MPa~5MPa，因此可取此組合鑽床的系統額定工作壓力為3.9MPa。

　　2.2 系統建模與模擬

　　AMESim ( Advanced Modeling Enviroment forsimulation of engineering systems)為法國IMAGINE公司出品的商用軟體，推出於1995年。其工作原理是基於鍵合圖的液壓/機械系統建模，並能進行模擬及動力學分析。隨著公司的不斷努力，經過軟體程式的完善和軟體介面的擴充套件，軟體可獨立模擬流體、機械、控制、電磁等工程系統的模型。利用多軟體的介面技術可以提供一個較完善的綜合模擬環境，方便進行多軟體聯合模擬。

　　2.3 模擬結果分析

　　由上可知，液壓系統的模擬模型已經建立，接下來可透過透過子模型模式、引數模式以及模擬執行模式對液壓系統進行模擬，主要是對執行元件在快進、快退以及工進的過程中，驗證壓力、流量的準確性及合理性。

　　3 結論

　　本文設計了一種組合機床用液壓系統，此液壓系統透過使用雙聯液壓泵、差動迴路以及電液換向閥等液壓元件，可以實現快進快退以及慢速工進等動作，具有靈敏度高、換向衝擊小、能耗低、液壓系統結構簡單等特點，透過計算液壓系統中各主要關鍵元件的效能引數，應用AMESim建立組合鑽床液壓系統的模擬模型，並對其進行模擬分析，驗證了本文設計的液壓系統合理可靠，為今後組合鑽床液壓系統的設計提供了一定的理論依據與參考，同時，透過此液壓系統的設計，有效提高了液壓機床的工作效率，確保機械工件的穩定生產。