机械加工中的液压和气动装置

  在机械加工中，无论是机床和附属设备都要使用各种液压和气动装置。随着各种机床和附属设备性能的不断提高，要求配套的液压和气动装置的性能也相应提高，所以这方面的技术不容忽视。

  机床主要部件的液压和气动件主轴近几年机床的特点是主轴系统结构形式决定其加工性能，为此必须提高主轴系统的性能。以前曾审视滑动、滚动、油动压式、油静压式和空气静压式等各种轴承的性能，并按照各轴承的特性确定了它的zui适宜用途。但因主轴系统对轴承的要求非常严格，所以难以从上述评价中确定选用基准。70年代时由油静压式和空气静压式结合在一起的混合轴承作为主轴承曾引起很大的兴趣，但在今天对这种具有代表性的轴承也要进一步进行探讨。

  现在，在高速加工中心中有的把空气静压式轴承作为主轴轴承，确实显示了这种轴承回转精度高、热变形小、适合于作高速回转和噪声低等优点，并发现只要提高刚性和加大机床的动力就可对难切削材料进行高速加工。但以往它只是一种用作低刚性、超精密加工的主轴轴承，适合于金刚石刀具对软质金属进行切削加工。此外，与空气静压式主轴轴承具有相同原理的不发生固体接触的磁性主轴轴承，也开始推广应用。由于价格较高，所以目前还只在部份超高速磨床中应用。预计今后解决了振动、刚性和热变形等问题之后，将在超过滚动轴承回转极限的dn 值（主轴直径d×主轴回转数n）超过400万的超高速回转主轴中使用。


    现在又开发了一种水静压式主轴轴承，它的特点是粘度低、热容量高、负荷容量很高和对环境保护适应性很好。预计不久的将来可以投入实际生产使用，让用户多一些选择。


  工作台随着主轴系统中混合式轴承技术的开发，为了对工件同时实施高速和高刚性导准，所以现在采取合并使用滑动、空气和油静压的半浮式导准。


    关于工作台的驱动方式，目前虽然有用传动轴驱动的超精密机床，但用滚珠丝 的螺纹驱动仍然占大多数。在X射线曝光装置等欲达到特殊目的的定位工作中，则开始应用新开发的静压空气螺纹驱动。虽然其价格限制了它的使用范围，在超精密领域将得到推广应用。


    为了使目前所使用的线性电动机达到热变形小和刚性好的目标，以便保证工作台的定位精度达到nm 级的水平，有考虑应用电气粘性流体之后，可针对负荷和速度使粘性连续变化，从而达到非常地控制工作台定位的目的。


  开夹紧装置为提高生产效率，机床的回转速度和刀具的进给速度等都实现了高速化，工件的装夹也实现了自动化。但以往中、小型NC机床中的夹紧装置大都由油压力夹紧工作。现在为了适应环境保护的需要，逐步用电动机、凸轮和螺纹等方式来替代，与此同时也在开发不会污染环境的小型化油压传动装置。


    此外，为了满足机床无人操作运转的需要，利用空气压力的机会不断增多。如果单独设置大容量空气压缩机不仅要扩大设备的安装面积，利用率也不高。为此现在开发了一种在油压装置中同时设置空气压缩机和储能器的装置。由于它可由一台电动机供给油压和气压，所以不仅提高了设备的利用率，还节省了要装设备的场地，是很的设计。/