基于液压系统的数控车床液压三爪卡盘改造研究

  　摘要： 通过对本次课题的研究及设计，主要完成在数控车床上液压卡盘装置液压系统
的设计。将现有机械三爪卡盘改造成液压夹盘。具体的任务目标实现：卡盘专职

 “卡盘油缸

前进

——卡盘夹紧保压——卡盘油缸后退”的行程循环。 

　　关键词：

 作用；效率；研究内容；研究方法；研究条件 

　　

1 作用和意义 

　　本次设计的机床的卡（夹）盘液压系统设计，运用液压传动系统地各方面知识综合运
用设计通过对卡盘液压系统地工作循环和工况分析计算其技术参数，来选择系统的回路、元
件、附件等。本次设计中完成一个集成块由两组液压阀的顺序动作来保证系统地高压和低压
工作需要，而且在夹盘夹紧保压的过程中始终保持系统压力，通过选用蓄能器来防止夹紧
保压过程中的压力损失，而且也吸收了系统在工作中的压力冲击。该液压系统在满足原有的
要求的情况下实现重量轻、体积小、成本低、效率高、结构简单、使用维护方便的要求。

 

　　也可通过对本项目的研究，可以充分了解液压卡盘的工作原理及内部结构，在多元化
教学的今天，尤其是要求理实一体化教学，可将此次研究的详细过程做为液压课程教学的
一种教具，一个教学项目。

 

　　

2 国内外研究现状分析 

　　液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。自

18 世纪末英国制成世界上

第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到

20 世纪 30 年代它才较普遍的

用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应速度、
精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器，第二次世界大战结束后，战后液压技术迅
速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机械及自动生产线。从而使它在机械制造、
工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到广泛的应用。

 

　　近些年来随着电子工业的迅猛发展，机械行业及机械加工业也受到了不同程度的影响
高效先进的生产力成为了相应加工行业的主力军。在普通机械加工领域上，液压卡盘装置在
车床上的应用，夹持力适中成为了主导思想。液压卡盘的诞生大幅提高单机效率，同时夹持
精度高，大幅度降低成品报废率。

 

　　在人工成本日益增加的今天，企业面临的管销费用越来越大，就要求工厂的生产效率
越来越高，越多的车床生产厂家开始选用油浴送料机和数控车床液压自动化改造，从而提
高生产效率，实现

1 人负责多台车床和料机，最终达到减少生产人工成本。 

　　此项目在国内以及国际机械加工领域发日益成熟，在我国已有多家机械生产厂商开发
此项目，但在产品的创新方面以及对相应技术的合理利用方面还存在着发展空间。

 

　　

3 研究内容 

　　本次设计机床的夹盘液压系统，运用了液压传动系统的各方面知识，通过对夹盘液压
系统的工作循环和工况计算其技术参数，选择系统的回路、元件、附件等。在满足其使用要求
的前提下使系统质量轻、体积小、性能完善，维护方便。

 

　　研究过程及步骤：

 

　　

3.1 液压系统设计 

　　（

1）液压系统的设计要求； 

　　（

2）液压系统的功能设计； 

　　①工况分析；②夹盘工作技术参数；

 

　　（

3）执行元件流量的确定。 

　　

3.2 液压系统方案确定和原理图的拟定 

　　基本方案的确定：