五軸機(jī)床的液壓系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:
動力元件:即液壓泵,常見的有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等。其作用是將電動機(jī)或其他原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能,為系統(tǒng)提供壓力油,是液壓系統(tǒng)的動力源。
執(zhí)行元件:包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的機(jī)械能,用于驅(qū)動五軸機(jī)床的工作臺移動、刀架進(jìn)給等直線運(yùn)動部件。液壓馬達(dá)則將液壓能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)械能,可驅(qū)動五軸機(jī)床的旋轉(zhuǎn)工作臺、主軸等做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
控制元件:包含方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥等。方向控制閥用于控制液壓油的流向,以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的正反轉(zhuǎn)或啟停;壓力控制閥用于調(diào)節(jié)和穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,如溢流閥可防止系統(tǒng)壓力過高,減壓閥可為特定支路提供穩(wěn)定的低壓;流量控制閥用于調(diào)節(jié)液壓油的流量,從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。
輔助元件:像油箱、過濾器、冷卻器、管道和接頭等。油箱用于儲存液壓油,同時起到散熱和沉淀雜質(zhì)的作用;過濾器能濾除液壓油中的雜質(zhì)和污染物,保證油液清潔,防止元件磨損和堵塞;冷卻器可降低液壓油在工作過程中產(chǎn)生的熱量,防止油溫過高影響系統(tǒng)性能;管道和接頭用于連接各液壓元件,傳輸液壓油。
五軸機(jī)床液壓系統(tǒng)的工作原理如下:
啟動階段:液壓泵啟動,在其吸油過程中,油箱中的液壓油在大氣壓作用下被吸入泵內(nèi),然后液壓泵通過排油過程將油液加壓輸出。
壓力傳遞:加壓后的液壓油經(jīng)管道和接頭傳輸?shù)礁鱾€需要的部位,如液壓缸或液壓馬達(dá)。
執(zhí)行動作:以液壓缸為例,當(dāng)液壓油進(jìn)入液壓缸的無桿腔時,液壓力推動活塞向有桿腔移動,從而帶動與活塞相連的工作部件運(yùn)動;對于液壓馬達(dá),液壓油進(jìn)入馬達(dá)后,推動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),進(jìn)而驅(qū)動相關(guān)部件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
控制調(diào)節(jié):通過操作各種控制閥,如調(diào)節(jié)流量控制閥的開度來改變液壓油的流量,進(jìn)而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度;通過方向控制閥改變液壓油的流向,實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的不同方向運(yùn)動;通過壓力控制閥調(diào)整系統(tǒng)壓力,確保系統(tǒng)在合適的壓力范圍內(nèi)工作。
回油階段:液壓油經(jīng)過工作循環(huán)后,從執(zhí)行元件的回油口經(jīng)管道流回油箱,完成一個工作循環(huán),然后再次被液壓泵吸入進(jìn)行下一次循環(huán)。