工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计研究

工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计研究

彭健明

彭健明

（广东科立工业技术股份有限公司广东佛山528100）

摘要：工业用线钳表面抛光机床是一种新型的磨削装置，其磨削过程用液压系统控制，能够满足大批量的生产要求。基于此，为了帮助更多的相关人员更好地开展对其的设计工作，本文以工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计效果为出发点，从深入研究了其审计的具体方案，希望可以为相关设计人员更好地开展工作提供帮助。

关键词：工业用线钳；表面抛光机床；液压系统

引言：

随着社会经济发展和技术的进步，人们对产品外形和表面质量的要求越来越高。尤其在产品精加工过程中，经常需采用抛光加工。但以往对于复杂曲面。一般只能采用手工作业，不仅费时费力，效率低下，而且产品的精度不高，均一性差。为解决这一问题，目前行业内设计出了工业用线钳表面抛光机，该机器是利用一个以液压系统为动力进行大批量抛光工件的机床，能够使加工后工件的表面质量及一致性大大提高。其具备十分广阔的发展和应用前景，需要对其进行认真设计，以保证其在投入使用后能够为企业实现经济效益增长提供帮助。

1.工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计效果

为了确保工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计，以使其在实际运用的过程中发挥出实际应用效果，设计人员需要保证系统的两个工作台的运行能够形成一个循环。这一过程中，液压系统需要完成的工作循环为：工作台快进—工作台工进—工作台快退。同时，由于两个工作面的高度不同，并且正反两面都需要加工。设计人员需要保证抛光机床的刀具，能够符合机床加工时的提高和降低要求。并且不能影响到加工精度。因此，工业用线钳表面抛光机在设计时，其转速需要达到工作台直接与夹具体连接，其运动方向为前后左右四个方向，分别用两个液压缸控制，整个机床在运动过程中在模态振型阶频率、任意振动时各阶振型位移量必须要分别要达到表1、表2的数值限制，只有这样才能保证其在工作中不出现问题[1]。其原理结构如图1所示。

图1工业用线钳表面抛光机床液压系统原理结构图

2.工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计方案

2.1打磨系统结构的设计方案

设计工业用线钳表面抛光机床的打磨系统时，需要先确定好其使用材料，以使其能够被直接用来对材料做研磨和抛光处理，设计方案如下：1）确定其磨料用具，目前主要利用棕刚玉来作为抛光系统的使用原料，抛光用料的粒度越低，所加工出的工件就能够拥有更小的粗糙度。一般情况下，抛光用料的粒度应控制在50号左右为宜；2）在选定抛光用料之后，设计人员还需要确定用料的结合剂，目前行业内可供选择的有树脂结合剂、陶瓷结合剂等；3）接下来设计人员还要对所设计系统结构的磨削力进行计算，其公式为磨削力大小=单位磨削力*磨削深度（毫米单位）*砂轮线速度（米/秒单位）*工件线速度（米/分单位）；4）同时，设计人员还需要为其配套设计两台电机，一台用于抛光的水平转动，一台用于抛光的上下移动，这将保证抛光系统能够拥有足够的驱动装置，为其更好的开展工作提供保障。

2.2传动系统结构的设计方案

传动系统是工业用线钳表面抛光机床的核心组成部分，在对其的设计上，设计人员需要改变机床动力机所提供的动力的速度和形式，其主要形式包括：靠摩擦力来完成传动，或靠啮齿来完成传动两种。设计方案如下：1）张紧轮传动方案，本方案利用一个大带轮、一个张紧轮、一个小带轮来组成传动系统。其中小带轮直径必须要超过张紧轮，这样当小带轮被抬起时，张紧轮就将下降，整个传送带就将停止转动，其安全性将因此而得到有力保障；2）二级转动方案，该方案以张紧轮为核心，两边分别延伸出大带轮和小带轮，整个装置的安全性将因此而得到进一步提升。

在抛光加工的过程中，机床还需要对所加工的零件进行固定，这要求设计人员使用正确的夹具设备。该夹具应根据实际工作情况采用固定、自位支撑或可调整支撑等不同方式来夹紧零件，夹具在设计时应确保其具备定位套、V型块和支撑板等元件。并需要设计人员按照所加工零件的操作要求，通过计算偏心轮尺寸、和拉杆直径来确定所使用的夹紧力数值。在设计过程中，需要计算出其传动带的惯性负载量，计算公式为负载量=（运动部件速度变化的惯性负载+导轨摩擦力负载）*动摩擦阻力

2.3液压缸系统结构的设计方案

由于机床空间范围所受到的限制，工业用线钳表面抛光机床表面一般由两个液压缸系统所组成。其在运行的过程中，将呈现出前后递进和左右摆动等不同位移方式。因此，在实际设计中，设计人员应采用如下方案：1）对于前后递进液压缸系统的设计，需要从其元件所具备的压力和流量来确定实际参数。例如：系统的负载量决定其压力，而元件的速度与尺寸则将对流量起决定性作用。为了保证设计符合应用要求，设计人员首先要计算出原件的压力承受值，并以此出发来设定元件的结构尺寸，最后再确定系统流量；2）而对于左右摆动液压缸系统进行设计时，设计人员需要从其所承受压力出发，计算出缸内和活塞杆的直径，因为缸筒、缸盖、活塞装置的参数将决定整个液压缸系统的性能，为保证其性能得到充分发挥，缸筒、缸盖应通过外卡环与系统进行连接，而活塞与系统结构应采用螺纹方式进行连接。

液压缸系统结构设计中主要需要计算的数据，为系统元件的动静摩擦阻力，其分别计算公式为：动摩擦阻力=动摩擦因数*（运动部件重力+系统导轨中工作载荷的垂直质量）。静摩擦阻力=静摩擦因数*（运动部件重力+系统导轨中工作载荷的垂直质量）。其中动、静摩擦因数的具体值，需要依照系统材料表面材质进行确定，一般情况下其取值分别为0.1和0.2[2]。

总结：

综上所述，本文集中研究了工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计效果和策略。认为只有对系统的抛光系统结构、液压缸系统结构、传动系统结构开展好设计工作，才能保证工业用线钳表面抛光机床液压系统能够在实际运行过程后者能够发挥出实质性效果。希望本文可以为相关设计人员更好地开展工作提供帮助，以此来促进其设计能力获得不断提升。

参考文献：

[1]赵联群.工业用线钳表面抛光设备的研究与探讨[D].烟台大学，2014.

[2]李园园，方世杰，高勇.工业用线钳表面抛光机床液压系统的设计[J].液压与气动，2012（09）：91-94.