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基于AMESim的組合鉆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復雜，導致機械加工的要求越來越高，使得復合、多功能、多軸化控制裝備的前景逐漸被看好，而組合鉆床作為液壓機床中最具有代表性的一種鉆床設備，其具有廣泛的應用性，可對零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、惚平面和攻螺紋等加工。此外，在鉆床上配有工藝裝備時，還可以進行鑊孔，在鉆床上配萬能工作臺還能進行鉆孔、擴孔、鉸孔，這使得組合鉆床得到了較快的發展。
但就目前來看，組合鉆床在設計上還存在著一定的不足，如在供液回路上，其多采用限壓式變量葉片泵，這就導致當遇到流量劇變時，定子反應滯后，液壓沖擊極大;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，就會造成換向時的沖擊，對機床造成極大的損壞，降低了其使用壽命，并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、換向沖擊小、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，組合鉆床的液壓系統需要實現快進快退以及慢速工進等動作，并具有液壓沖擊小、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，在換向回路上使用電液換向閥，能夠使執行元件的進液回路及出油回路形成差動回路，提高執行元件的速度，在調速回路上，采用行程閥與調速閥并聯的方式，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 參數計算
在設計液壓系統的過程中，各個關鍵元件的參數計算是至關重要的，直接關系到液壓系統是否能夠有效的運行。其中，液壓系統、液壓泵以及執行元件的壓力、流量等參數是最為重要的，因此，在計算液壓系統的關鍵參數時，主要對以上參數進行計算。
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，因此可取此組合鉆床的系統額定工作壓力為3.9MPa。
2.2 系統建模與仿真
AMESim ( Advanced Modeling Enviroment forsimulation of engineering systems)為法國IMAGINE公司出品的商用軟件，推出于1995年。其工作原理是基于鍵合圖的液壓/機械系統建模，并能進行仿真及動力學分析。隨著公司的不斷努力，經過軟件程序的完善和軟件接口的擴展，軟件可獨立仿真流體、機械、控制、電磁等工程系統的模型。利用多軟件的接口技術可以提供一個較完善的綜合仿真環境，方便進行多軟件聯合仿真。
2.3 仿真結果分析
由上可知，液壓系統的仿真模型已經建立，接下來可通過通過子模型模式、參數模式以及仿真運行模式對液壓系統進行仿真，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，此液壓系統通過使用雙聯液壓泵、差動回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、換向沖擊小、能耗低、液壓系統結構簡單等特點，通過計算液壓系統中各主要關鍵元件的性能參數，應用AMESim建立組合鉆床液壓系統的仿真模型，并對其進行仿真分析，驗證了本文設計的液壓系統合理可靠，為今后組合鉆床液壓系統的設計提供了一定的理論依據與參考，同時，通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。
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