液压伺服系统是以液压伺服阀为核心的高精度控制系统。液压伺服阀是一种通过改变输人信号，连续、成比例地控制流量和压力进行液压控制的。下面以车床液压仿形刀架为例来说明液压伺服系统的工作原理和特点，如图10.1所示。液压仿形刀架装在车床溜板的后部，可以保留车床原来的方刀架，不影响原有的性能，样件安装在床身侧面的支架上固定不动。工作时液压仿形刀架随溜板一起作纵向移动，并按照样件的轮廓形状车削工件;液压泵站则放在车床附近，用软管与仿形刀架上的伺服阀相连。

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　液压缸的活塞杆固定在仿形刀架的底座上，缸体6、杠杆8及伺服阀体7是和刀架3连在一起的，在导轨上沿液压缸轴向移动。伺服阀芯10在弹簧的作用下通过阀杆9将杠杆8上的触销11压在样件12上。由液压泵14来的油经滤油器13通人伺服阀的A口，并根据阀芯所在位置经B或C通人液压缸的上腔或下腔，使刀架3和车刀2退离或切人工件1。
　　工作时，当杠杆上的触销还没有碰到样件时，伺服阀阀芯在弹簧的作用下处于最下端的位置处，液压泵14输人的油液通过伺服阀上的C口进人液压缸的下腔，液压缸上腔的油液则经伺服阀上的B口流回油箱，仿形刀架快速向左下方移动，接近工件。当杠杆的触销与样件接触时，触销不再移动，刀架继续向前运动，使杠杆8绕触销尖摆动，阀杆和阀芯便在阀体中相对地后退，直到A和C间的通路被切断、液压缸下腔不再进入压力油、刀架不再前进时为止。这样就完成了刀架的快速趋近运动。
　　车削圆柱面时，溜板沿床身导轨4纵向移动。杠杆触销在样件上方水平段内滑动，滑阀阀U不打开，刀架只能跟随溜板一起纵向移动，车刀在工件1上车出圆柱面。
　　车削圆锥面时，触销沿样件斜线滑动，使杠杆s向上方偏摆，从而带动阀芯上移，打开阀口，压力油通过伺服阀上的B口进人液压缸上腔，推动缸体连同阀体和刀架沿轴向后退。阀体后退又逐渐使阀口关小，直至关闭为止.在溜板不断地作纵向运动的同时，触销在样件上不断抬起，刀架也就不断地后退运动，这两个运动的合成就使刀具在工件上车出圆锥面。
　　其他曲面形状或凸肩也都是这样合成切削的结果，如图10.2所示。图中，v1, v2和v分别表示溜板带动刀架的纵向运动速度、刀具沿液压缸轴向的运动速度和刀具的实际合成速度。
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　　从仿形刀架的工作过程中可以看出，刀架液压缸(执行元件)是以一定的仿形精度按触销输人位移信号的变化规律而运动的，所以仿形刀架液压系统是液压伺服系统。
　　通过分析仿形刀架的工作情况，可以归纳出液压伺服系统有如下特点。
　　(1)随动系统。刀架(液压缸)的位置(输出)完全跟随杠杆触销的位置(输人)而变化。
　　(2)放大功能。推动触销所需的力很小，只需几牛顿到几十牛顿，但仿形刀架液压缸输出的力很大，可达数千到数万牛顿。输出的能量是由液压泵供给的。
　　(3)反馈系统。把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，和输入信号进行比较，这就是反馈.仿形刀架中的反馈信号是以负值回送到输人端的，不断抵消输人信号，故称为负反馈。仿形刀架中的负反馈是通过阀体和缸体的刚性连接来实现的，所以它是一种刚性位置负反馈。自动控制系统中的大多数反馈是负反馈。
　　(4)靠偏差工作。要使液压缸输出一定的速度和力，伺服阀须有一定的开口量，因而使输出和输人之间产生位置偏差。液压缸运动的结果又力图消除这个偏差，但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差，也就是说伺服系统是依靠偏差信号进行工作的。
　　液压伺服系统的工作原理可以用方块图来说明，如图10.3所示。因为系统有反馈，方块图自行封闭，可见液压伺服系统是一种闭环控制系统。
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