精密冷辗机液压比例伺服系统特性分析

     摘要：精密冷辗技术是轴承加工工艺的最新技术，液压伺服系统应用为精密冷辗工艺的实现提供技术途径。文中分析总结了这一应用技术问题    环类零件冷辗工艺是一种先进的轴承加工技术。其原理是通过冷辗机将直径尺寸较小且形状简单的毛坯通过冷辗机，冷辗加工成直径较大形状相对复杂的工件，其工作原理图见图1。在工作过程中，辗轮带动工件转动，进给装置通过支承轮推动芯轴运动挤压工件，使工件壁厚逐渐变薄，直径变大，且外、内表面形状受辗轮和芯轴形槽形状约束成型。这种加工方法提高了材料利用率、工件表面材料特性和简化工艺，极大地提高了生产效率。我们试制的冷辗机精密冷辗加要可以达到工件圆度<0.05mm、直径公差<0，1mm。    精密冷辗是用压力加工获得高精度的工件，所以在冷展加工过程中需要有效控制影响冷辗加工精度的工艺参数。在冷辗加工中最重要的是进给参数的控制。在一个冷辗过程中一般需要根据工件成形的不同阶段变换多个进给速度，并且要求各个进给速度能够保持平衡。同时由于冷辗工艺的特点，进{TodayHot}给末位的变化及停留时间对工件尺寸精度有很大影响；而工件毛坏误差和机床变形的影响，又使进给末位较难确定，所以冷辗机尺寸控制通常被设计为主动测量方式。为了达到需要的工件几何精度和尺寸精度，要求进给系统有较低的末位工进速度(0.05mm／s以下)，工件达到预定尺寸后能够迅速后退结束辗扩。因为，此时若加工一般轴承套圈，再进给0.01mm，工件直径将会增加约0.1mm。即使此时不再进给，停留于末位，由于机床的变形回复也将使工件继续长大。为了提高工作效率和消除毛坏地壁厚差，冷辗加工要求进给有较宽的速度范围，高低速比可达30倍左右。    冷辗加工是常温下的压力加工，它要求进给系统应有较大的驱动力和低速稳定性，并要求有较大的调速范围，液压传动是较理想的选择。应用比例伺服阀构建的比例伺服系统可以方便地为冷辗机提供较好的进给控制。因为比例伺服阀的控制流量与控制电压之间有很好的比例关系，我们只需对不同工进速度的控制电压进行设定便可实现多种进给速度的设定和反程控制，而无需复杂的油路设计。同时伺服系统采用速度闭环控制，可以得到稳定的进给速度。冷辗加工是逐步成形的过程，其过程参数都将影响工件最终的几何精度。    比例伺服阀的电压一流量特性图见图3。从图中可以看到比伺服阀的控制流量与控制电压之间有很好的比例关系，且具有正反双向流量控制。利用上述特性可以方便的实现多进给速度设定和反程控制。在该特性图中比例流量物性具有两种斜率，在零位附件斜率较小，这样有利于对小流量的精确控制。大流量时有较大的斜率，这样可以获得较大的控制流量，其宽范围的流量控制特性在冷辗加工工艺中十分适用。该阀采用零搭接技术，在正反流量过零位时无死区。这种阀的滞环<0.2％、重复误差<0．1％、响应时间 投标造价信息