在機械加工中，無論是機床和附屬設備都要使用各種液壓和氣動裝置。隨著各種機床和附屬設備性能的不斷提高，要求配套的液壓和氣動裝置的性能也相應提高，所以這方面的技術不容忽視。
機床主要部件的液壓和氣動件
主軸
近幾年機床的特點是主軸系統結構形式決定其加工性能，為此必須提高主軸系統的性能。以前曾審視滑動、滾動、油動壓式、油靜壓式和空氣靜壓式等各種軸承的性能，并按照各軸承的特性確定了它的比較適宜用途。但因主軸系統對軸承的要求非常嚴格，所以難以從上述評價中確定選用基準。70年代時由油靜壓式和空氣靜壓式結合在一起的混合軸承作為主軸承曾引起很大的興趣，但在今天對這種具有代表性的軸承也要進一步進行探討。
現在，在高速加工中心中有的把空氣靜壓式軸承作為主軸軸承，確實顯示了這種軸承回轉精度高、熱變形小、適合于作高速回轉和噪聲低等優點，并發現只要提高剛性和加大機床的動力就可對難切削材料進行高速加工。但以往它只是一種用作低剛性、超精密加工的主軸軸承，適合于金剛石刀具對軟質金屬進行切削加工。此外，與空氣靜壓式主軸軸承具有相同原理的不發生固體接觸的磁性主軸軸承，也開始推廣應用。由于價格較高，所以目前還只在部份超高速磨床中應用。預計今后解決了振動、剛性和熱變形等問題之后，將在超過滾動軸承回轉極限的dn值（主軸直徑d×主軸回轉數n）超過400萬的超高速回轉主軸中使用。
現在又開發了一種水靜壓式主軸軸承，它的特點是粘度低、熱容量高、負荷容量很高和對環境保護適應性很好。預計不久的將來可以投入實際生產使用，讓用戶多一些選擇。
工作臺
隨著主軸系統中混合式軸承技術的開發，為了對工件同時實施高速和高剛性導準，所以現在采取合并使用滑動、空氣和油靜壓的半浮式導準。
關于工作臺的驅動方式，目前雖然有用傳動軸驅動的超精密機床，但用滾珠絲的螺紋驅動仍然占大多數。在X射線曝光裝置等欲達到特殊目的的定位工作中，則開始應用新開發的靜壓空氣螺紋驅動。雖然其價格限制了它的使用范圍，在超精密領域將得到推廣應用。
為了使目前所使用的線性電動機達到熱變形小和剛性好的目標，以便保證工作臺的定位精度達到nm級的水平，有考慮應用電氣粘性流體之后，可針對負荷和速度使粘性連續變化，從而達到非常精確地控制工作臺定位的目的。
開夾緊裝置
為提高生產效率，機床的回轉速度和刀具的進給速度等都實現了高速化，工件的裝夾也實現了自動化。但以往中、小型NC機床中的夾緊裝置大都由油壓力夾緊工作?，F在為了適應環境保護的需要，逐步用電動機、凸輪和螺紋等方式來替代，與此同時也在開發不會污染環境的小型化油壓傳動裝置。
此外，為了滿足機床無人操作運轉的需要，利用空氣壓力的機會不斷增多。如果單獨設置大容量空氣壓縮機不僅要擴大設備的安裝面積，利用率也不高。為此現在開發了一種在油壓裝置中同時設置空氣壓縮機和儲能器的裝置。由于它可由一臺電動機供給油壓和氣壓，所以不僅提高了設備的利用率，還節省了要裝設備的場地，是很優秀的設計。
數控車床中的油壓和氣動件
雖然數控車床中的許多動作是由數控伺服機構來完成，但在許多地方還要使用油壓和氣動件。例如推動刀具塔的回轉，夾緊工件和尾架套筒的動作等還都要借助于油壓或氣動件的作用。特別是氣動件，由于使用方便和不污染環境，所以廣泛用作工件搬運機器、機外工件測器系統和門的自動開關等自動化機器的傳動裝置。
刀架中的油壓件
在數控車床中，刀架是僅次于主軸的重要構件。好近的數控車床大都實現了高速化，刀具塔的分度時間必須在0.1-0.2s中完成。如果用伺服電動機要在這么短的時間內完成刀具塔的回轉，則必然會提高生產成本。實際上，本來用油壓機構回轉刀具塔的分度時間也需要0.6s。但只要在技術上加以改進，還是可以達到上述目標的。
另外，欲克服切削力實施精確的加工，刀具必須被牢固地夾緊在刀具塔上，并能精確地對刀具塔進行分度。刀具塔和刀具之間的定位，通常采用抑制的連接方式，將刀具牢固地夾持住。為了具有足夠的緊固力，所以也裝入了油壓缸。
這種刀具塔的分度原理是首先由數控系統發出刀具塔分度指令，電磁閥A勵磁，順序閥的銷從分度凸輪上按八等分開設與銷頭部形狀相吻合的槽，當刀具塔到達正確分度的位置，銷即進入槽中。再供給壓力油，使刀具塔的上浮狀態向夾緊狀態的接近開關切換，用于回轉刀具塔的電磁閥正轉，或者是線圈勵磁反轉，并向用于回轉的油壓馬達供油，刀具塔就開始回轉。
刀具塔回轉時，由接近開關的1-5檢測所定位置。電磁閥A停止勵磁，順序閥中的銷前進，與分度凸輪外周相接觸。在刀具塔繼續回轉的過程中。與此同時，順序閥使刀具塔減速，緊固刀具塔的回路打開，開始實施緊固動作。刀具塔在聯軸器中被可靠地緊固，接近開關6接通，油壓馬達停止回轉，刀具塔分度結束，這一切動作都是十分精密的。
尾架中的油壓件
在加工軸類零件時，工件的一端由尾架支承。在對工件一端用尾施加擠壓力時，必須全面顧及工件的剛性、切削力的大小和加工精度等各種因素。當軸較細時，結果施加太大的擠壓力則會使工件變形，無法達到所要求的精度。在重切削時，如果對工件施加的擠壓力過小，則在切削過程中工件發生振動，也是不能接受的。為了正確地對工件施加擠壓力，現在用油壓回路來設置尾架的這種擠壓力，這樣就可以通過尾呆的分流管減壓閥對它的軸向推力進行調整。
當尾架支承重型工件時，因停電等原因造成油壓下降，可以導致所用勵磁塊電磁閥因漏油而有使工件有下墜的危險。為防止發生上述現象，可以在回路中增設了單向閥，以保證尾架軸不會后退。
卡盤
為了夾緊工作而需要使用各種類型卡盤。一般都用三爪油壓卡盤，但這種卡在回轉速度加快后，因卡爪的離心力作用對工件的夾緊力會下降。為了確保所需的夾緊力，防止工件在加工過程中飛出，必須認真地確定數控制機床在好高轉速和切削力作用下應對工件所需施加的夾緊力。
通常是在主軸前面安裝夾盤，后部安裝油壓缸，用拉桿在它們中間將缸的動力傳遞給卡盤。當然，在油壓缸回路中也要設置單向閥，以防因種種原因造成油壓降低而發生事故。
當工件的壁很薄時，如油壓卡爪的壓緊力過大，則會使工伯在卡爪部份變形。這時可以用氣動卡盤進行夾緊。因氣動卡盤的夾緊力較小，所以不會使工件變形。當然，也必須充分注意切削條件，并適當地進行調節。
氣動裝置的使用
現在的車床有多種型式的自動化功能，但往往要配置裝料、儲料、工件翻轉、機外測量等各種輔助裝置。裝料裝置是把工作從搬運小車上裝夾在機床的卡盤上。通常搬運小車上有裝料托盤。托盤上按要求由夾持裝置夾持住一只或數只待加工的半成品或坯料。這樣一方面在搬運過程中不會移動或碰撞，也便于裝料裝置定位。夾持小型工件時，托盤上的夾持裝置都使用氣動夾持器，因為它的夾持范圍較大，且改變程序也較方便。
工件堆垛、機外測量等裝置要求能夠迅速地移動到工件所在們置，并能將工件從卡盤上取下放在堆垛處或測量裝置的指定位置處。上述各種動作是由直線前進和回轉動作組成。為完成各種動作就需要使用相應的氣動傳動裝置。在測量裝置中還常常使用氣動千分尺。
在從卡盤和裝料機械手上取下工件寺，為了去除粘附在工件上的金屬粉末等雜物，要用噴射氣體對工件進行清理。這樣不但可以保證測量正確和下道工序夾持工件精確，還可以防止對工場污染，是一道很有用的工序。
對工件其準面的確認
當對工件端面平行度要求很嚴格時，就需在卡盤內安裝測量裝置，檢測工件的其準面是否與卡盤基準面相互貼合。這種裝置也是用氣動原理來完成檢測過程。
當卡盤上無工件時，位于卡盤基準面處的氣動裝置噴嘴打開。當工件的基準面擠壓卡盤基準面時噴嘴便閉合。這時回路中的壓力上升，安裝在回路中間隙傳感器的壓力開關在上升壓力的作用下動作，這樣就確認了兩個基準面已很好地貼合。有時壓力開關不動作，說明兩個其準面沒有很好地相互貼合，報警裝置也會報警。
由于設定壓力、管道路徑和長度、供氣量等條件的差異，確認其準面相互貼合的精度也不同。只要條件設定恰當，檢測精度可達到0.01-0.02mm，所以有需要經常保持各必需的條件符合要求。
供機床配套使用的小型標準油壓裝置
雖然機床中普遍安裝了伺服電動機進行數值控制之后，油壓的作用就顯示得不再是那么重要了。但與電氣控制相比，油壓裝置可以獲得較大的力，且處理也較方便。特別是作為壓力源的油壓裝置具有可靠性高、可節省安裝空間、噪聲低和節省能量等優點，所以在一定程度上許多機床還離不開油壓裝置。為此，開發了專門與機床配套的小型標準油壓裝置。
使用實例
這種小型油壓裝置通?？膳c以下三種機床配套使用：
*在車床方面，可用作夾緊回轉工件的卡盤開關裝置
*在加工中心中，可作為在自動調換刀具系統實施調換刀具、搬運、裝卸和夾
緊等動作的動力源。在自動調換工件系統中，負責實施搬運工作和夾緊工件
的動作、用于減輕伺服電動機負荷和用作支承主軸的平衡器等。
*在磨床中可推動工作臺的左右移動等。
由于各種機床工作時對油壓裝置的要求不同，所以油壓裝置的品種也很多。因此使用時必須選擇與機床運轉相適合的油壓裝置，不能馬虎。
小型標準油壓裝置的種類
這種小型標準油壓裝置共有3種類型。
YL組件類
YL組件類使用恒定排出閥泵，由溢流閥設定壓力。為了降低噪聲而使用油浸式泵。整個裝置按小型化結構設計，基本上是采用間歇運轉。油箱容量為10-35l。由于未附設強制冷卻機，所以在連續運轉時要注意油溫的上升。這種裝置可輸出的好大壓力為3.5MPa，電動機功率為0.2-0.75Kw。
YA組件類
這是一種可靠性很高和噪聲很低的安裝A系列可變活塞泵的油壓裝置，是各種機應酬配套中使用好多的品種。由于對它的控制回路和保護裝置可作多種選擇，所以是一種非常得心應手的裝置。油箱的容量為20-40l，好大輸出壓力為16MPa，電動機功率為0.75-1.5Kw。
YP組件類
其中所使用的新聞發泵的特點是噪聲低和體積小，是種可好大限度發揮作用的小型油壓裝置。它是為機床配套而開發的裝置使用可變活塞泵，因它能適應機床的多種要求而有其重要性。油箱的容量為7-30l，好大輸出壓力為16MPa，電動機功率為0.75-5.5Kw。
YP組件類的特點：
*小型化：內裝的新開發泵與電動機共用一只外殼，用一根軸直接連接，使油
浸式電動機與泵形成一體式結構縮小了體積。這種對油箱實施強制冷卻的油
壓裝置，在長度方向尺寸比以往產品縮小30%。
*噪聲低：由于新聞發的泵本身的噪聲很低，并對油箱等構件所傳播的振動
聲、風扇聲等采取了綜合性措施，所以噪聲小于59dB(A)，比一般機床要求
達到60dB(A)還要低。
*振動和脈動都很?。河蛪貉b置是機床的輔助設施，它不是安裝在機床內部就
是設置在機床附近，所以它的振動和脈動都會對機床加工精度帶來不良影
響，YP組件類裝置由于對剛性和配置等采取了措施，所以振動只有3--4um,
脈動為0.2MPa，是很合用的配件。
*反應靈敏：縮短機床加工周期的時間有利于提高生產效率，所以要求油壓裝
置的反應非常靈敏。這種裝置從保持壓力的待機狀態到油缸動作和泵的排油
時間為78ms，所以反應非常靈敏，有助工作快捷。
*可靠性高：由于泵和電動機為一體式結構，軸不伸出在外面，所以不必擔心
漏油。另外，經過長時間使用的A系列可變活塞泵的耐用性也很好，從而提
高了裝置的可靠性。
自動壓縮切屑的機器
金屬切削加工工場要處理從機床排出的大量切屑。現在開發了一種可在加工現聲對切屑安全地進行壓縮和固態化的機器亦即自動壓縮切屑機，這樣就可以在工場中及時地處理與切削油混合在一起的切屑，防止其對環境產生污染和保持加工現場的整潔。這種機器的工作過程完全由油壓系統來完成，下面是其簡單介紹。
基本結構
該機器采用立式從向擠壓結構，主要由漏斗、加壓、排出、基座和控制和控制等部份構成。
*漏斗部份：被投入漏斗的切屑會自動下滑，以便供給加壓室。在容量為60l
的銅板制造漏斗底部設置了螺旋傳送帶。在漏斗外側安裝了齒輪傳動電動
機，由它帶動螺旋傳送帶將切屑送入加壓室中。
*加壓部份：加壓室是由用鑄鐵制成的部件構成。進入此室的切屑被壓縮、減
少容積和脫油或水之后成為固態狀的金屬。擠壓時是由與油缸連接的加壓頭
將切屑向下壓，進入設置在加壓室外下部的模具中被壓縮和成形。在成形的
同時，可將其中約80%的切削油或水擠出，脫油和脫水的效果很好。
*排出部分：成形后，模具下部的活門打開，從下方排出切屑塊料。當此門關
閉后，又可進行切屑的加壓過程。排出口處設有鋼制的接料裝置，在其下部
設置了盛切削油或水的裝置。在接料裝置下部也設有盛油和水的裝置，用于
盛放附著在表面下滴的油或水。
*基座部份：基座中有一只容量為60l的貯油箱和泵電動機。油箱本體被設計
成兼有支承臺架的作用，所以可節省安全設備的空間。
*控制部份：控制臺設置在機器本體的側面。由程序控制器控制機器內部的動
力回路、供傳感器和電磁閥使用的直流電源。也可以用人工操作各回路運
轉。由于用程序控制器控制機器的運轉，可較方便適應各種任選功能。
動作過程
該機器按照充填、加壓和排出的順序反復運轉。
*充填：與加壓缸相連的加壓頭上升形成加壓頭和漏斗之間的開口部份。螺旋
傳送帶自動起動，將漏斗內的切屑向加壓室運送。運入切屑的數量由時間開
關控制。
*加壓：充填結束后，加壓頭下降。將加壓室中的切屑向下擠壓，進行壓縮。
當被壓縮的切屑未達到規定的厚度時，加壓頭再次上升，再次進行充填和壓
縮，直到被壓縮切屑厚度接近限位開關為止。當被壓縮切屑厚度達到規定厚
度時，再保持一定時間的壓力，加壓過程就結束。
*排出：被壓縮切屑成形后，加壓頭稍稍上升，待模具下方的門打開后再向下
將成形切屑從模具中擠出。然后利用開門的動作將它推向排出口。這時成形
切屑和擠出的切削油或水一起被擠向排出口。經過排出口時，切削油和水流
間設置在下部的油槽，使成形切屑和油分離。
基本規格
這種自動壓縮切屑機器有40t和80t兩種規格。按照被壓縮切屑品種的不同，還分為低壓型和高壓型兩種類型。
在選擇機器規格時，需考慮切屑的材質、硬度、尺寸，形狀和切削油附著狀態等各種因素，必要時還需增加選用機構。
供選擇的機構
當切肖油含量較多時，從漏斗向加壓室搬運切屑過程中螺旋傳送帶只將部份切屑送入而可能形成空洞，當切屑重量較輕時會在螺旋傳送帶上部浮動而不可能有效地進行傳送。這時就要增設輔助充填機構。
理想的使用效果
*因將切屑進行固態化處理，便于對切屑進行管理和回收再利用。
*鑄鐵切屑的體積可縮小到1/3-1/5，卷曲狀切屑的體積和縮小到1/40，節省
了貯存切屑的場地。
*切屑縮小體積后便于搬運，節省了運輸費用。
*切屑被壓縮和成形時與切削油分離，有利于切削油回收，凈化工場和防止對環境污染。
