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諺機床的z軸設(shè)計總重量約5 t左右，同樣z軸在上下運動時．Z軸電動機也有偏載的現(xiàn)象。平衡油缸設(shè)置在CNC加工中心主軸電動機和主軸滑枕的巾央。因為制造該設(shè)備的技術(shù)是德國科堆，液壓系統(tǒng)的基本設(shè)計思路大體相同，只是局部有些修改。

系統(tǒng)壓力經(jīng)單向閥1后，由溢流閥2控制壓力在12 MPa，蓄能器4起保壓，系統(tǒng)主油路經(jīng)平衡閥5到平衡油缸6下腔，3 MPa的壓力繼電器7和IO MPa的壓兒繼電器8作為信號源，時時監(jiān)控系統(tǒng)油壓的壓力范圍，低于3 MPa或者高于10 MPa這個壓力區(qū)問都會有報警提示。如果發(fā)生這個提示報警，Z軸傳動電動機將被而不能運行?？刂朴吐吩趬毫﹂y9鞫定6MPa的作用下，控制著主油路上平衡閻5回油路開口的大?。畯亩鸬狡胶馍歉自趜軸上下運動的作用。但是控制平衡閥5開口的大小，是由壓力閥9遠程控制日的壓力大小所控制，福裕磨床當機床給定指令處于z軸上升時，接通電磁閥12葉_的a，回油路經(jīng)濫流閩10產(chǎn)生5．5 MI)a壓力回油．此時主油路的系統(tǒng)壓力為5 5MPa。當機床給定指令處于Z軸下降時接通電磁閥12中的b，回油路經(jīng)謚流閥11產(chǎn)生4．5 MPa的壓力回油，此時主油路的系統(tǒng)壓力為4. 5 Mpa。

該液壓系統(tǒng)可以使Z軸滑枕在上下運動時的油樂相對穩(wěn)定，可以提供給z軸在精確定值時，有一個良好的平衡效應(yīng)。

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目前，浚機床安裝在溜板上部的滑枕鏜銑頭進給箱，由帶制動器裝置的大型號交流伺服電動機驅(qū)動，通過高精度齒輪傳送到大規(guī)格z軸向滾珠絲杠副驅(qū)動滑枕鏜銑頭在溜板導(dǎo)軌上做z軸垂向進給運動。取消了采用平衡油缸的裝置，在變速箱內(nèi)裝有機械碟簧過載保護裝置，并帶有電動機斷電制動保護裝置．可防止兇系統(tǒng)突然斷電，而造成Z軸滑枕下滑損壞產(chǎn)品的現(xiàn)象，大大改善了因機械調(diào)整和電器匹配調(diào)整的不和諧的狀態(tài)。

17—10FPl75NC龍門加工中心的z軸平衡裝置

德國科堡17—10FPl75NC龍門加工中心的液壓系統(tǒng)經(jīng)過長期的運行和使用的考驗，證明設(shè)計科學(xué)、定位精確、系統(tǒng)元器件應(yīng)用及保護合理。z軸滑枕平衡油缸的主油路壓力是由旁路控制油路控制。系統(tǒng)的工作狀況與北京一機床的基本相同，就是在閥的壓力調(diào)整上不同。它們分別調(diào)整總壓力為10 MPa、下降壓力為4 MPa、上升壓力為7 MPa。在使用過程中，z軸運行狀態(tài)良好。

VR28／34D龍門加工中心的z軸平衡裝置

日本三菱VR28／34D龍門加工中心的z軸滑枕平衡油缸放置在z軸滑枕的右側(cè)，而z軸滑枕的左側(cè)是z軸滾珠絲杠傳動副，與其他公司設(shè)計的理念有所不同。

z軸滑枕平衡油缸液壓系統(tǒng)所選用的元器件更少，主壓力油P經(jīng)單向閥5、減壓閥4、液控單向閥2進入平衡油缸l的下腔。當機床給定指令處于Z軸上升時，主油路打開所有閥直接供汕到油缸，壓力由減壓閥4調(diào)整到6 MPa；當機床給定指令處于z軸下降時，油缸回油在z軸滾珠絲杠傳動副的作用下，通過液控單向閥2，這時回油的壓力會高于6 MPa。在這種情況下打開減壓閥4，減壓同油和減少進油量達到壓力平衡。當機床關(guān)機時液控單向閥2關(guān)閉作保壓功能。這種設(shè)計在z軸滑枕下降時壓力可能會波動，出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

定梁龍門加工中心的z軸平衡裝置

西班牙尼古拉斯的定粱龍門加工中心的z軸采用滑枕二側(cè)安置兩個平衡油缸和一組滾動絲杠進行平衡運動。采用的液壓系統(tǒng)也是比較簡單的。但是，在實際的應(yīng)用中，可能因系統(tǒng)壓力區(qū)問范圍廣而產(chǎn)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象。在系統(tǒng)中油泵的壓力由壓力繼電器控制，應(yīng)用壓力設(shè)定在2～22 MPa，系統(tǒng)由蓄能器保壓，z軸的運動精度同時受兩個平衡油缸同步的作用而決定。當系統(tǒng)壓力在和時，Z軸電動機因滑枕的自重卜下運動的電流會有差別，并且當系統(tǒng)壓力在時，上下運動的電流會不同，運動的反應(yīng)速度和精確定位的速度也有差別和遲緩，從而造成有系統(tǒng)振蕩現(xiàn)象。建議在數(shù)控加工中心的壓力系統(tǒng)中添加二位二通電磁閥，并且與z軸電動機同步來控制油壓，同時把壓力繼電器的設(shè)定壓力范圍調(diào)整到適當?shù)姆秶皇箊軸在上下運動時數(shù)值相差太大。

z向液壓平衡裝置是目前較為普遍采用的一種克服因主軸箱結(jié)構(gòu)偏置的措施，較之重錘平衡結(jié)構(gòu)，其慣量小、體稅小，但因機械的響應(yīng)速度遠遠小于電氣響應(yīng)速度，而造成機械響應(yīng)滯后于電氣。隨著技術(shù)的發(fā)展，一些廠家的伺服系統(tǒng)已帶有平衡功能。因此，合理的選用電動機，利用系統(tǒng)的平衡功能，可以使z向伺服達到更好的動態(tài)效果，井能達到簡化機械結(jié)構(gòu)的目的。