在制造业中，金属条材使用频率较高。对于直线导轨而言，直线度是衡量其精度的重要指标。金属条材在轧制、锻造、挤压、运输、冷却及各种加工过程中常因外力作用、温度变化以及内力消长等发生弯曲或扭曲变形，为获得高精度成品必须对其进行校直。目前校直设备有多种，但主要分为卧式和立式两类。卧式校直机由于占体积比较小，而且受材料自身重量的影响比较小，故受到研究者的重视。

       校直采用三点反弯校直理论，即利用残余变形来修正原来的挠度。三点弯曲校直法，需要固定两端，在中间处施加弯曲反向压力，从而达到校直修正的目的。本文根据校直原理以及液压校直工作台的工况要求，提出一种较为合理的液压工作台设计方法。

       2. 三点压弯校直液压工作台要求

       直线导轨的最大弯曲处都在中点附近[2]，所以采取中点校直具有简单快捷的特点。三点压弯校直要求两端固定，而且保证两端处于同一平面。如下图1 所示，要求两端夹紧导轨之后在工作期间是不可以移动的，所以需要有锁紧回路。

图1（校直工作台示意图）

       工作原理如下：送料机构步进送料；导轨前进半个跨距之后夹紧压头对被校直的导轨（条材）进行夹持固定；测量探头测量出导轨的挠度，即中间位置相对于中间线的偏移距离；采集的数据传给上位机，计算机进行力学建模，分析计算出需要下压的偏移量；计算机再把分析的数据结果传给PLC，PLC 通过控制液压元件来达到校直的目的。结合上述工作原理，得知：工作台要求无振动偏差，这样有利于在线测量导轨的挠度。

       三点压弯校直的原理在许多资料内面有详细的介绍，校直过程其实就是一个反弯的过程。通过施加校直力，对弯曲部分进行反向压弯，使材料发生弹塑性变形。撤销校直力之后，一部分弯曲变形弹性回复，另一部分塑性变形被保留，若残余变形刚好等于原来导轨的挠度，那么材料刚好被校直]。在此基本原理下，需要对导轨两端进行固定，在中点处施加反向的校直力。液压工作台主要需要保证夹持压头的同步性以及夹持之后的稳定性，由于精密导轨中间的挠度一般比较小，在震动状态下测量出来的挠度会有较大的偏差。故需要工作台有较强的抗震性，在材料选择上可以考虑一些铸铁等材料，在安装过程中采取相应的工艺对其稳定性进行加固。液压缸都安装在工作台上，液压缸在运行过程中比较平稳，只需保证安装的强度就可以。

图2 （液压校直工作台示意图）

       3. 液压工作台及液压系统设计

       3.1 液压缸位置设计

       对于矩形截面梁（泛指的直线条形型材）而言，挠度方向是随机的，所以需要在导轨两边都设计校直压头。传统的设计采取双液压缸设计，这样不利于控制，因为每次压弯校直时，控制系统需要判断那个液压缸前进那个后退。现在采取一个液压缸的设计形式，左右对称，这样只需要通过控制换向阀就可以达到控制校直的目的。如图2 所示，将液压缸安装在工作台的下面，延伸液压杆，将液压缸和工作台校直压头连成一个整体。为了增加液压压头的稳定性，在液压导轨上加装支座。如图2所示，支座可以明显增加压头的稳定性，同时提高液压杆的寿命和强度。

       3.2 导轨夹紧液压系统设计

       依照工作台的设计要求，导轨两端的夹紧压头必须精确定位，而且要求位置不可以移动。如图3 所示（显示的主视图，侧视图没有显示），夹紧压头在工作台内的引导槽内面移动，连杆中间的节点相互链接。由于有两端夹紧压头，所以对称的有两对压头。为了保证压头的同步性，将前后的连杆节点连接起来。液压缸安装在连接节点的直杆两侧，以中间为界，双方各安装两个液压缸。液压缸的大小型号相同，位置对称，高低相等。依据校直步骤要求，必须先确定被校直的条材两端已经固定，校直压头才可以根据所测量的挠度进行对应过压校直。在液压系统设计方