这种新型振动下料方法的优点可以归纳为如下几个方面：毛坯几何精度高，基本上没有塌角，断口垂直平整，无毛刺，能满足所有精密塑性加工工艺对毛坯的要求，甚至可以直接作为成品件使用；材料利用率高，下料效率高；由于动模具、夹具之间的间隙较大，所以不存在剪切刀刃磨损的问题，而且模具结构简单，使用寿命长；由于利用缺口效应，被剪断的棒料长径比和剪切冲击速度的临界值都比高速剪切低，使这种方法有更强的适应性，并可使下料力大幅度下降；采用了人工预制裂纹、变频激振诱导裂纹扩展、计算机联动控制等技术，可方便地实现振动弯曲疲劳下料的自动控制。

　　该下料系统由液压系统、机械系统及其计算机变频监控系统三大部分组成。液压系统及其动态特性监控系统工作性能的好坏将直接关系到送料位置的精度以及棒料的整体变形，进而影响下料断面的质量。因此，本文对该问题进行了研究。

　　1新型变频振动下料机的液压系统由于该振动下料过程中所需的夹紧力和送进力都比较大，同时为便于计算机控制，本文采用液压系统来实现。根据该下料机的实际工作要求，设计了如所示的液压系统。

　　为了防止棒料整体产生位置变形和错动，变频振动下料过程中需要对棒料施加很大的夹紧力，同时为提高该液压系统的广泛适应性，将系统的额定压力设计为31 1 5MPa。送进缸选用了山西榆次液压元件厂制造的车辆用液压缸DG 2 J50C 2 E1 2 Y1 （额定油压为16MPa，行程为100mm）。同时在液压系统的送进缸支路中设置了单向减压阀JDF 2 B10H 4 2 S，通过该减压阀可将进入到送进缸的*大油压从31 1 5MPa降低到16MPa，保证了送进缸的安全工作。

　　为使夹紧过程牢靠，且不受系统油压波动的影响，在液压系统的夹紧缸支路中设置了一个型号为A1Y 2 Hb10B的液控单向阀，其正向开启压力为0 1 4MPa，当反向开启出口无背压时，*小控制压力为1 6MPa。从图1可看出，在送进缸送进过程中虽然系统油压降低，但是由于液控单向阀A1Y 2 Hb10B的存在，夹紧缸内的油不会倒流，因此其缸内的油压不会下降，夹紧力基本不变；而当夹紧缸放松棒料时，由于夹紧缸左腔油压升高，液控单向阀的控制口内的油压升高，在达到其反向启动控制油压1 6MPa时，会使液控单向阀A1Y 2 Hb10B反向打开，从而可顺利地使夹紧缸中的油通过它然后再由二位四通电磁阀24B I1 2 H10B 2 T流入油箱。

　　从中可以看出，通过对两个四通换向阀线圈的通、断电控制，就可以实现振动下料过程所需的动作。系统中各液压元件在一个完整的全自动下料循环中的工作顺序和信号来源情况。

　　2新型变频振动下料机液压系统的动态监控系统，新型下料机液压系统的主要功能是对棒料进行夹紧、送进以及定位。通过控制液压回路中的一个三位四通电磁阀和一个二位三通电磁阀，从而控制送进缸的送进、后退、停止以及夹紧缸的夹紧、放松。

　　该下料机液压系统动态计算机监控系统的结构如所示。实验中，采用三路数字信号分别控制两个电磁换向阀的3个电磁铁。由于从PCL 2 818L数据采集卡数字量输出通道（DO）输出的控制信号为TTL信号，功率小于1mW，而电磁阀中电磁铁的工作电压为交流220V，吸合特性为80VA，因此必须采用功率放大电路驱动。直流信号驱动大功率工频交流电压电路有多种方法，如晶体三极管、继电器、可控硅和固态继电器等。继电器方式适应性*强，而且其技术的发展已经适于计算机信号的控制；固态继电器更适合于计算机控制，所需的输入功率更小。因此本实验中采用固态继电器控制，选用的型号为SAQ2403D，其控制输入范围为直流3～30V，*小驱动电流为6mA，可控电压范围为交流40～280V、额定电流3A。

　　同时由于台湾研华（Advantech）公司生产的PCL 2 818L数据采集卡的数字量输出高电平时的*大电流仅为0 1 5mA，而驱动固态继电器的*小驱动电流为6mA，因此在采集卡与固态继电器之间还需要有一级电流放大电路。实验中，采用了非门HD74LS04，其输出为逻辑“0”时的输出电流可以达到12mA，这足以驱动固态继电器。

　　电磁阀驱动电路如图3所示，整个驱动电路工作过程如下：采集卡输出为高电平时，经过非门后b点电压不大于0 1 4V，这时a 2 b的电压不小于4 1 6V，并且电流大于6mA，因此固态继电器接通，电磁阀通电；反之，采集卡输出为低电平时，固态继电器保持断开，电磁阀断电。

　　根据该液压系统的实际工况以及其硬件设计，要等到送进缸送进到位或者后退到位时，液压回路中的油压才能上升到足够驱动夹紧缸进行夹紧棒料的动作。夹紧后，只要二位三通电磁阀不换向，液控单向阀就可以维持足够大的夹紧力。因此液压系统的控制程序也是遵循这一思路来设计的。另外考虑到夹紧送进过程中的油压不稳定性以及控制的方便性，本文将夹紧送进过程设计成手工干预的形式，而不是自动完成“送进-夹紧”、“放松-后退”等整个控制过程。

　　LabV IEW是美国N I公司推出的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具，能够把繁琐的文本语言编程简化为工程师*熟悉的功能结构图的编程方式，具有很强的数据处理、数据分析功能，并且能提供多种总线通信控制函数以及网络传输控制协议。因此本文采用LabV IEW作为新型变频振动下料机液压监控系统的软件程序设计平台。在LabV IEW程序设计中，和硬件接线相对应，程序分配端口（ Port0）的第0位（BitPos0） ，即DO0控制夹紧缸的夹紧、放松动作；分配DO1控制送进缸的送进动作；分配DO2控制送进缸的后退动作。整个液压系统部分单独运行的LabV IEW程序框图如所示，相应的计算机监控程序运行界面如所示。可见整个液压控制过程是十分简单的。

　　为了验证本文所述液压系统及其动态特性计算机监控系统工作的可靠性，设计制造出了该新型变频振动系统，其实物图照片如所示。大量的试验结果表明，该液压系统及其计算机监控系统工作可靠，运行良好，完全满足了实际试验工作的要求。

　　3结论新型下料系统通过变频振动实现低应力精密下料。该下料机液压系统采用反向器配合固态继电器实现多功能数据采集卡的DO信号对电磁换向阀位置的较精确控制。采用液控单向阀和减压阀实现了棒料在夹紧过程下仍能送进，送进到位时夹紧力提高的目的。利用LabV IEW软件编制了新型下料机液压监控系统的模块程序，并设计了其运行界面。进一步的试验验证了该系统工作可靠，监控系统的运行界面友好、简单，使用方便。