数控机床液体静压转台技术综述

1215111410131010lh 01467129123458D DSL 1SL 2图2油膜间隙及液压系统原理图1.液位计2.棒式磁滤器3.磁滤器4.空气滤清器5.液位发令装置 6.双联叶片泵7.变量叶片泵8.网式滤油器9.纸质滤油器10.压力继电器11.溢流阀12.压力表13.流量发讯器14.单向阀15，12.头等量齿轮分流器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!面积应比计算值大30%左右，所以实际选用冷却器散热面积为A =1.3×0.2=0.26m 2。

4.2满足散热条件的油箱加大时的计算散热功率前面初步求得油箱的有效容积为0.32m 3，按V =0.8abh 求得油箱各边之积：a ·b ·h =0.32/0.8，计算得出abh =0.4m 3。

取a 为1m ，b 、h 分别为0.8m 、0.5m 。

求得油箱的散热面积为：2.64m 2。

油箱散热的功率为P c =K t A t △T式中，△T -环境温度与油温之差，取△T =25℃；K t -油箱散热系数，取K t =16W/（m 2·℃）；P c =16×2.64×25=1.056kW>P r =1.033kW 由此可见，油箱的散热满足系统散热的要求。

5解决方法的选择根据现场情况，生产成本等因素，我们采用加大油箱的方法来改变目前的状况。

从以上计算结果得知，采用a 、b 、c 的数据制作新的油箱，油箱的散热满足系统散热的要求，从而不需要另设冷却器。

通过一年来的使用，未发生因为油温过高而导致设备故障问题，使用效果良好。

（编辑立明）作者简介：张秀峰（1971-），男，工程师，主要从事机械工程项目的设计及项目管理工作。

收稿日期：2010－08－06恒流静压技术在机床工作台上的应用张杰（齐重数控装备股份有限公司，黑龙江齐齐哈尔161005）1引言机床工作台是立式车床的主要部件之一，随着机床工作性能要求的提高及承载能力的增大，要求工作台导轨结构形式也随之变化。

立式车床液体静压导轨的性能分析与研究摘要：液体静压导轨是液体静压支承应用的重要方面。

由于具有工作寿命长、摩擦系数低、速度变化和载荷变化对油膜刚度影响小、工作稳定等诸多优点，液体静压导轨被广泛应用于精密加工机床、雷达天线等民用与军用设备中。

随着对数控机床的加工精度和效率要求的不断提高，为了提高工作台承载能力和性能，减少工作台和底座问磨损，延长工作台使用寿命，液体静压导轨在各种数控机床中（特别是重载高精度数控机床）也得到了广泛的应用。

关键词：立式车床;静压导轨;定量供油;薄膜反馈节流1.液体静压支承的原理及特点液体静压技术发展已经有很长的历史。

随着静压技术迅速发展，应用范围不断扩大，几乎遍及整个机械制造行业，包括仪器、冷轧机、雷达天线座等民用与军工的设备上。

静压导轨是静压技术在机床上的重要应用。

随着静压导轨技术的不断成熟，其在机床中的应用也越来越广泛，尤其在数控机床和超精密机床上应用更为广泛。

1.1液体静压支承的原理液体静压支承是借助于输入支承工作面间的液体静压力来支承载荷的滑动支承。

其工作条件为纯液体润滑。

液体静压支承按照供油方式的不同分为如下两种形式（1）定压供油式静压支承：仅由油腔、进油口及四周封闭的封油面即可组成最基本的单油腔静压支承。

由一油泵供油并且在通往油腔的油路上设置节流器。

节流器起到调压的作用，使油腔压力随载荷的变化而自动调节，从而保持油腔压力与载荷平衡。

定压供油式静压支承具有成本低，易于安装维护的优点，但由于设有溢流阀和节流器，所以功率损耗大，油箱容易发热。

通常应用于机床运转功率小的部分。

（2）定量供油式静压支承：供油系统以恒定的流量供给油腔，油腔压力取决于供给的流量和出油液阻。

通常采用定量油泵或定量节流阀来实现恒定流量供油。

定量供油式静压支承具有高可靠性，低功率损耗，低温的优点。

但是由于油路较长，润滑油的压缩性和惯性的影响就较大。

定量供油式静压支承在大型或重型机床的静压轴承和静压导轨上得到广泛的应用。

液体动静压电主轴关键技术综述一、本文概述本文旨在对液体动静压电主轴的关键技术进行全面的综述。

液体动静压电主轴，作为一种高精度、高稳定性的主轴系统，广泛应用于数控机床、精密加工设备以及超精密制造领域。

本文将从液体动静压电主轴的基本原理、关键技术、应用领域以及发展趋势等方面进行深入探讨，以期为读者提供全面而深入的理解。

本文将介绍液体动静压电主轴的基本原理，包括其结构特点、工作原理以及与传统主轴的区别。

将重点分析液体动静压电主轴的关键技术，如液体动静压技术、电主轴驱动技术、高精度轴承技术等，并对这些技术的现状和发展趋势进行详细阐述。

本文还将对液体动静压电主轴在各个领域的应用进行概述，以展示其在现代制造业中的重要地位。

本文将展望液体动静压电主轴的未来发展趋势，探讨其在新材料、新工艺以及智能制造等领域的潜在应用，以期为我国制造业的转型升级提供有益的参考。

通过本文的综述，读者可以对液体动静压电主轴的关键技术有更加清晰的认识，为相关研究和应用提供有益的借鉴。

二、液体动静压电主轴的基本原理液体动静压电主轴是一种集成了液体动静压技术和电主轴技术的高精度、高刚度、高转速主轴装置。

其基本原理主要包括液体动静压原理和电主轴原理两部分。

液体动静压原理是基于帕斯卡定律和流体力学原理，通过特定的供油系统和油腔设计，使主轴在高速旋转时，主轴与轴承之间形成一层均匀、稳定的油膜，从而实现主轴的液体动压支撑。

这种支撑方式不仅可以显著降低主轴与轴承之间的摩擦，提高主轴的旋转精度和稳定性，还能有效吸收振动和冲击，延长主轴的使用寿命。

电主轴原理则是通过内置电机直接驱动主轴旋转，省去了传统的传动机构，从而实现了主轴的高速化、高精度化和高刚度化。

电主轴具有结构紧凑、重量轻、动态响应快等优点，能够满足现代高精度加工设备对主轴的高性能要求。

在液体动静压电主轴中，液体动静压技术和电主轴技术相互融合，形成了独特的工作原理。

一方面，液体动静压技术为电主轴提供了稳定、可靠的支撑，保证了电主轴的高速旋转精度和稳定性；另一方面，电主轴的高速旋转又促进了油膜的均匀分布和稳定形成，进一步提高了液体动静压技术的效果。

数控机床液体静压转台技术综述1引言数控机床液体静压转台技术是一项重要而先进的加工技术。

随着工业自动化程度日益提高，数控机床液体静压转台技术已经被广泛应用于工业领域，这种技术的优点是很明显的，能够大大提高生产效率，减少加工成本，同时还能提升产品质量。

本文就介绍这种技术的工作原理、优点、应用领域以及发展前景，为读者深入了解该技术提供一个全面的综述。

2工作原理液体静压转台是一种使用液体静压原理的转台，可以在高精度和高速条件下瞬间加速和减速，进而减少生产时间，提高生产效率。

液体静压转台主要由转台本体、液体轴承、控制系统和其它附件组成。

在液体静压转台转动过程中，当转台旋转时，液体流动，产生的液体静压作用可以支撑转台并使其旋转，从而实现加工操作或传送零件。

转台的旋转速度可以通过控制系统调节，从而保证高速旋转的同时能够保持高精度。

3优点液体静压转台技术的优点是多方面的。

首先，其高速旋转和高精度加工性能可以在较短时间内完成一个批次的加工、检测、插补和质量控制等多个工序，从而使得生产效率提高。

其次，液体静压转台精度高，能够加工出高精度的零部件；同时由于采用了液体静压的支撑方式，因此液体静压转台可以避免机械磨损产生的误差。

最后，液体静压转台可以适应各种规格的零件加工，增加了机床的可调性和适应性。

4应用领域液体静压转台技术已经广泛应用于航空、汽车、机械制造等工业领域，特别是在高精度零件加工中，应用最为广泛。

同时，液体静压转台还适用于各种类型的数控机床，例如车床、铣床、钻床、磨床等。

5发展前景随着工业自动化和智能化水平的提升，液体静压转台技术将会进一步成熟和完善。

现代液体静压转台技术正在研究和探索如何提高其加工速度和精度，同时还在研究如何应用最新的液体静压技术来开发更加高效和智能化的液体静压转台。

未来，液体静压转台技术的应用领域将会更为广泛，用途也更加多样化。

6结论总的来说，数控机床液体静压转台技术是一项有前途的技术，在工业加工中有着广泛的应用。

大型机床液体静压技术的研究作者：王旭赵阳来源：《科学与财富》2016年第01期摘要：大型机床的运动部件和它所加工的工件重量都很大，运动副接触面的摩擦和磨损成为突出的问题。

目前，世界机床制造业正朝高精度、高效率和高自动化程度的方向发展，愈来愈多的机床产品系列采用静压技术。

而大型机床的承载重量更由几吨增至几十吨而至几百吨，因此采用静压技术必然成为今后的发展趋势。

关键词：大型机床；液体静压技术1.液体动压滑动轴承对于一些进口或国产的大型机床，其轴承是采用液体动压滑动轴承或者滚动轴承。

液体动压滑动轴承，虽然结构简单，但在不同主轴转速下，轴心位移是变化的，低速时往往不能形成油膜，出现干摩擦或半干摩擦，在重载作用下起动受到一定的限制，动态性能差。

对于精度高的机床，液体动压滑动轴承的加工和调整都很困难，而且精度不能长期保持，需要定期维护，并且费用昂贵，同时还需要专业技术人员。

滚动轴承，对于生产厂来说，虽然可特殊定货，但成本高，而且精度不能长期保持。

其导轨几乎都是液体动压滑动副，普遍存在驱动功率大、低速爬行、床身和工作台的导轨磨损快的缺点。

当轴承精度丧失，使用单位重新更换轴承时，供应困难。

2.液体静压技术2.1液体静压支承的主要特点液体静压技术在机床中多应用于支承部件，包括静压轴承、静压导轨和静压丝杠（简称“三静技术”）。

液体静压支承的主要特点是：依靠供油系统供给压力油，通过节流系统，将进人支承油腔中的压力调节到与外界负载相当。

因此在各种相对运动速度下均可使支承处于完全液体摩擦状态下运转，即使在极低的速度下，甚至停止运动仍能保持金属不接触状态，因而运动平稳，而且摩擦副不会产生磨损。

由于这些特点，近年来在机床上已越来越广泛地采用了静压支承。

静压支承的优越性在实践中逐步被确认。

液体静压支承己在我国发展了几十年，经过实践与其他普通类轴承相比，在主要性能如在控制加工及装配精度、静态与动态精度、承载能力、静刚度与动刚性、抗振动性、使用寿命方面都优于普通类轴承。

精密机床的基础——带磁流变液阻尼器的液体静压导轨简介现有的液体静压导轨一般由液压供油装置、动力驱动装置、导轨、滑块，静压油腔等组成。

当导轨工作时，首先由液压供油装置将压力油输入至静压油腔中，在压力油的作用下将滑块从导轨上浮起，从而在滑块与导轨之间充满一层液体薄膜，使得导轨与滑块间的接触状态由滑动摩擦变为纯液体摩擦，极大的减小了滑块运动时的摩擦阻力。

同时，液体静压导轨还具有承载能力大、吸振性能优异、工作寿命长的优点，在精密数控机床中获得了广泛的应用。

但是由于纯液体摩擦时摩擦阻力极小，使得导轨在进给方向的阻尼过小，即在欠阻尼状态下工作，这直接导致液体静压导轨在进给方向极易产生过大的超调量和较长的调整时间，而这对于提高精密数控机床制造精度与加工效率都是非常不利的。

带磁流变液阻尼器的液体静压导轨的结构包括主体呈“M”字形状的滑块1 及呈“U”字形状的导轨2，滑块 1 滑动放置在导轨 2 上，滑块 1 内部设置有磁流变液阻尼器 6，在导轨 2 前后端分别设置有一个支撑块 4，该两个支撑块 4 上的安装孔同轴设置有活塞杆5，活塞杆5 穿过磁流变液阻尼器6，活塞杆5 外露的两端头分别通过一个端盖 3 与两端的支撑块 4 对应固定连接；滑块 1 横向两侧的下端面通过螺栓固定连接有压板 7，导轨 2 的两个上沿外表面被压板 7 与滑块 1 三面接触，在滑块 1、压板 7 分别与导轨 2 的两个水平外伸横沿的三个接触面上分别设置有一组液压油腔 11，各个液压油腔 11 两端分别通过液压系统接口 8 与液压控制机构连通；在滑块 1 中部下表面预先加工好的凹槽里放置有直线电机次级 12，在导轨 2 中部上表面预先加工好的凹槽中放置有直线电机初级 14，直线电机次级 12 和直线电机初级 14 面接触，直线电机次级 12 和直线电机初级14 分别采用短初级长次级结构为液体静压导轨提供进给动力；为了隔离直线电机磁场对磁流变液流体的影响，在滑块 1 与导轨2 的预制凹槽中分别垫有隔磁材料 13，即在直线电机次级 12 与滑块 1的凹槽接触面垫有一层隔磁材料13，同时在直线电机初级14与导轨2的凹槽接触面也垫有一层隔磁材料 13 ；在滑块 1 中部沿纵向开有圆形通孔，称为磁流变液阻尼器 6 的缸体内壁21，在缸体内壁 21 内腔中充满有磁流变液流体 20，在缸体内壁 21 内的活塞杆 5 圆周表面套装有活塞 9，活塞 9 与缸体内壁 21 之间留有环形间隙，以方便磁流变液流体 20 通过；在缸体内壁 21 两端口通过螺钉固定安装有缸盖 17，构成完整的磁流变液阻尼器 6 ；活塞杆 5 与端盖 3 通过螺栓 18 连接，端盖 3 通过另外的螺钉与支撑块 4 外侧面固定连接；活塞9 表面环绕有电磁线圈15，电磁线圈15 通过控制线路10 沿活塞9 圆孔通道及活塞杆 5 轴心孔外接到控制机构；缸盖 17 的密封结构是，在缸盖 17 与缸体内壁 21 相接触的外圈安装有缸盖静密封16，缸盖静密封 16 为 O 形圈密封，并在缸盖 17 与滑块 1 接触的的内端面涂抹密封胶，以有效防止磁流变液流体 20 渗漏；在缸盖 17 与活塞杆 5 接触的通孔内壁设置有缸盖动密封 19，缸盖动密封19 从内到外包括四层密封，最内层为阶梯型同轴密封圈一1901，其次为导向圈 1902，然后是另一道阶梯型同轴密封圈二 1903，最外层为防尘圈 1904。

定量式液体静压回转台的机械特性分析与参数识别随着科学技术的发展和市场竞争日益激烈,装备造业的发展受到了各行各业的高度重视。

在军工、航空航天、能源开采、工程机械等支柱行业中,精密与超精密加工技术占有举足轻重的地位,其中,数控机床是精密加工的重要设备之一。

如为获得复杂的光学曲面、自由曲面模具及大型超精密光学零件的高精度工作面,从加工的角度讲,就是通过精确控制数控机床各轴使刀具和工件按照各自预定的轨迹运动并保证两者的位姿精度,这不仅取决于各轴的控制精度,也受各轴导向精度的影响。

由于液体静压支承具有诸多优点,在精密数控机床中得到到广泛应用。

而液体静压支承的油膜对负载变化的灵敏度直接影响精密机床的性能。

为提高液体静压支承的油膜抵抗负载波动能力即油膜刚度,本课题以定量供油式直驱液体静压回转台为研究对象,通过建立其机械特性的数学模型,研究设计参数对其性能的影响,最后迎过实验验证仿真结果的正确性。

为达到此研目的,论文主要做了以下工作：首先,针对液体静压向转台的工作特点,通过对其油垫流场特性的理论分析,考虑离心力对扇形油垫内油腔压力的影响,建立了扇形油垫油腔压力解析数学模型。

采用CFX对单个油腔油势流场压力进行了数值模拟计算,通过两者间结果的对比,验证了所建模型的正确性。

依据所建模型,分析了液压油密度,回转体转速、油腔入口流量和油腔结构对液体静压回转台承载能力的影响。

研究表明:静压回转台的承载特性随着入口流量的增大而增大,随着转体转速和油液街度的的增加而下降:研究发现,在供油条件相同的情况下,采用双层油腔结构油垫的静压回转台,其承载能力能力和刚度得到提高。

其次,为分析液体静压回转台的动态特特性,以定量供油式液体静压回转台为研究对象,结合其力平衡方程和流量连续方程,推导了液休静压返回转台的传递函数和动态性能参数数学表达式。

对此,采用时域和频域分析方法分析了油膜初始厚度,油液溫度、主油腔压力、油垫结构对液体静压冋转台动态性能的影响。