高壓冷卻排屑系統(tǒng)是槍鉆加工中*的部分,它是根據(jù)加工孔徑的大小,把適量的壓力切削油通過主軸中心孔經(jīng)鉆夾頭進入鉆頭內(nèi)孔進行冷卻并排除鐵屑的開放式液壓系統(tǒng)。其壓力控制方式的選擇,將影響液壓系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定和油溫的變化,zui終影響孔的加工質(zhì)量和鉆頭的壽命。
由于系統(tǒng)是開放式的,故切削油的回收、過濾、再使用的清潔度會影響液壓泵的壽命,也關(guān)系到切削油的使用效率與成本。
數(shù)控深孔鉆床的高壓冷卻排屑液壓系統(tǒng),系統(tǒng)壓力受鉆頭長度、鉆頭內(nèi)孔直徑及油溫( 粘度) 影響,而且與給予的流量成正比。如果加工鉆頭直徑、長度一定,對溫度在一定范圍內(nèi)加以限制,那么流量可基本決定壓力的高低。所以該系統(tǒng)壓力的變化可用改變流量的方式來進行控制。
.系統(tǒng)壓力控制方式在冷卻排屑液壓系統(tǒng)回路中,對于壓力的控制,可采用如下的幾種方式:
1) 采用定量泵由溢流閥調(diào)壓;
2)采用定量泵由變頻器控制電機轉(zhuǎn)速來改變流量以實現(xiàn)壓力變化;
3) 變量泵輸出由一個執(zhí)行機構(gòu)控制其流量的輸出來調(diào)整系統(tǒng)壓力。
第1種方式是普通液壓回路常用的方式,但對本文所討論的液壓系統(tǒng),由于加工孔徑不同,壓力變化范圍較大( 6~14 M Pa) ,如加工小孔徑時,其壓力要求達13—14M Pa,流量以及其它條件均不變的情況下,孔徑越小,壓力越高,當(dāng)壓力超出溢流閥調(diào)定的壓力時,定量泵輸出的多余流量須經(jīng)溢流閥卸荷,在同樣條件下,壓力下降( 此時系統(tǒng)壓力為6 M Pa) ,則電機功率為加工小孔徑時電機所需功率的一半,顯然若用這種方式要選取較大的電機功率,而加工小孔時,大量的油將通過溢流閥卸荷,能量損失大,油溫會加速升高,所以不太適合在此種場合應(yīng)用。
第2種方式中,定量泵由變頻電機控制轉(zhuǎn)速,從而達到控制流量的輸出,就成本價格來說相對較低,遠程調(diào)節(jié)也比較方便,但流量輸出較小時,會受到電機輸出特性的影響,當(dāng)流量要求較小,轉(zhuǎn)速下降時,電機功率下降,所以采用第2種方式時,電機功率要選得比較大,而且由于泵的轉(zhuǎn)速要求變化( 會出現(xiàn)低速運轉(zhuǎn)) ,一般只能采用齒輪泵,而齒輪泵在高壓時噪聲較大。綜合上述因素,系統(tǒng)選擇該控制方式并不理想。
第3種方式中,采用變量泵來控制流量變化。電機功率能確定,根據(jù)系統(tǒng)狀況.用工作壓力高、效率高、流量調(diào)節(jié)方便、性能穩(wěn)定、噪聲較小、工作可靠的變量柱塞泵對系統(tǒng)壓力進行控制是比較理想的方法。在實際應(yīng)用中,可選用軸向或徑向柱塞泵,并在其調(diào)節(jié)流量變化的輸出軸上安裝能緩慢轉(zhuǎn)動角度的執(zhí)行器,以達到遠程調(diào)節(jié)的目的。
多工位高壓冷卻排屑液壓系統(tǒng)的工作原理。工作時,泵輸出的流量由分流閥等量分配進入各個主軸內(nèi)孔,zui終從鉆頭內(nèi)釋放。由于液流經(jīng)過收縮后流束擴大,所以能量損失產(chǎn)生的熱量較高,從前面的論述可知,油溫(粘度)的變化對壓力有一定影響,故為確保正常工作,當(dāng)油溫上升至40。C時,油溫監(jiān)控儀將發(fā)訊,啟動揚程泵把油輸入冷卻裝置進行冷卻后再返回油箱。如油溫上升至60℃時??刂葡到y(tǒng)將報警,以提示操作者暫停機床運行。此外系統(tǒng)切削油的回收再使用也是該系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),為了使切削油保持清潔,回收的油須經(jīng)過磁性分離器分離,帶走鐵屑,再由泵送經(jīng)紙質(zhì)過濾,然后溢入另一油箱。經(jīng)該油箱多道隔離后,才進入泵的吸油區(qū),以保證油的清潔和液壓泵的使用壽命。