液壓傳動第4章

1、第第4章章 氣壓傳動的應(yīng)用實例氣壓傳動的應(yīng)用實例 4. 1氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng) 4. 2零件使用壽命檢測裝置零件使用壽命檢測裝置 4. 3氣動技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用氣動技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用返回4.1 氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng) 4.1.1 工作過程工作過程專用氣動鉆床的結(jié)構(gòu)專用氣動鉆床的結(jié)構(gòu)如圖如圖4-1所示所示。它利用一個雙作用氣缸對工件進。它利用一個雙作用氣缸對工件進行夾緊，并利用另一個雙作用氣缸實現(xiàn)鉆頭的進給。其工作過程為行夾緊，并利用另一個雙作用氣缸實現(xiàn)鉆頭的進給。其工作過程為:放上工件后啟動，氣缸放上工件后啟動，氣缸1A活塞桿伸出，夾緊工件

2、活塞桿伸出，夾緊工件氣缸氣缸2A活塞桿伸活塞桿伸出，對工件進行鉆孔出，對工件進行鉆孔鉆孔結(jié)束后，氣缸鉆孔結(jié)束后，氣缸2A活塞桿縮回活塞桿縮回氣缸氣缸1A活活塞桿縮回，松開工件。塞桿縮回，松開工件。 4. 1. 2氣動控制回路氣動控制回路圖圖4 -2所示所示為氣動鉆床的氣壓控制回路圖，其中行程閥為氣動鉆床的氣壓控制回路圖，其中行程閥1S4用于檢測用于檢測工件是否已經(jīng)放好。工件是否已經(jīng)放好。下一頁返回4.1 氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)根據(jù)第根據(jù)第3章中介紹的障礙信號分析方法，可以發(fā)現(xiàn)這個工作過程中也章中介紹的障礙信號分析方法，可以發(fā)現(xiàn)這個工作過程中也存在著障礙信號。在這個回路中排

3、除障礙信號采用了一種新的方法存在著障礙信號。在這個回路中排除障礙信號采用了一種新的方法:分組供氣法。分組供氣法。 利用分組供氣法排除障礙信號，關(guān)鍵是要把程序中所有行程閥按照利用分組供氣法排除障礙信號，關(guān)鍵是要把程序中所有行程閥按照一定規(guī)律進行分組，并且在任何時刻只對其中一組供氣。這樣，只要一定規(guī)律進行分組，并且在任何時刻只對其中一組供氣。這樣，只要保證任何主控閥兩側(cè)的原始信號不在同一組，就能將障礙信號排除。保證任何主控閥兩側(cè)的原始信號不在同一組，就能將障礙信號排除。分組供氣的方法和利用分組供氣的方法和利用X-D圖排障的本質(zhì)都是一樣的，采用這種方法，圖排障的本質(zhì)都是一樣的，采用這種方法，在分組較

4、少時，回路設(shè)計比較直接、快捷在分組較少時，回路設(shè)計比較直接、快捷;但在分組較多時，回路會但在分組較多時，回路會很復(fù)雜。很復(fù)雜。對氣缸動作程序進行分組時，應(yīng)保證每個氣缸的動作在每組中只出現(xiàn)對氣缸動作程序進行分組時，應(yīng)保證每個氣缸的動作在每組中只出現(xiàn)一次。一次。上一頁 下一頁返回4.1 氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)在這個氣動回路中，根據(jù)工作過程動作程序可分為兩組在這個氣動回路中，根據(jù)工作過程動作程序可分為兩組:缸缸1A活塞伸活塞伸出、缸出、缸2A活塞伸出為第一組活塞伸出為第一組;缸缸2A活塞縮回、缸活塞縮回、缸1A活塞縮回為第二組?；钊s回為第二組。對應(yīng)每組中氣缸活塞動作到位的行程

5、閥信號對應(yīng)每組中氣缸活塞動作到位的行程閥信號1 S2、2 S2為第一組，為第一組，2S1和和1 S1為第二組。為第二組。 該分組供氣回路由具有記憶功能的雙氣控?fù)Q向閥該分組供氣回路由具有記憶功能的雙氣控?fù)Q向閥0V來實現(xiàn)換組。換來實現(xiàn)換組。換組信號是每組最后一個動作完成時發(fā)出的行程閥信號，即組信號是每組最后一個動作完成時發(fā)出的行程閥信號，即:第一組最第一組最后一步動作缸后一步動作缸2A活塞伸出的完成信號活塞伸出的完成信號2 S2，第二組最后一步動作缸，第二組最后一步動作缸1A活塞縮回的完成信號活塞縮回的完成信號1 S1。所以當(dāng)。所以當(dāng)2 S2發(fā)出信號，換向閥發(fā)出信號，換向閥0v切換切換到右位，使到

6、右位，使S2供氣線路能夠給第二組的兩個行程閥供氣線路能夠給第二組的兩個行程閥2S1和和1 S1供氣供氣;上一頁 下一頁返回4.1 氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)氣動鉆床的氣壓傳動系統(tǒng)當(dāng)當(dāng)1 S1發(fā)出信號并且工件已經(jīng)放好發(fā)出信號并且工件已經(jīng)放好(1 S4)和按下了啟動按鈕和按下了啟動按鈕(1S3)，則換向閥則換向閥0V切換至左位，使切換至左位，使S1供氣線路可以給第一組的兩個行程閥供氣線路可以給第一組的兩個行程閥1 S2 , 2S2供氣。供氣。單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥2V3使鉆孔速度穩(wěn)定可調(diào)，快速排氣閥使鉆孔速度穩(wěn)定可調(diào)，快速排氣閥2V2使鉆孔完成后使鉆孔完成后鉆頭能夠快速退回。圖鉆頭能夠快速退回。圖4 -

7、2中的各氣控?fù)Q向閥氣控口的畫法為舊畫法，中的各氣控?fù)Q向閥氣控口的畫法為舊畫法，與標(biāo)準(zhǔn)畫法略有不同。與標(biāo)準(zhǔn)畫法略有不同。上一頁返回4.2 零件使用壽命檢測裝置零件使用壽命檢測裝置 4. 2.1工作過程工作過程如圖如圖4-3所示所示的零件使用壽命檢測裝置是利用雙作用氣缸活塞的伸縮的零件使用壽命檢測裝置是利用雙作用氣缸活塞的伸縮運動帶動一個零件長時間翻轉(zhuǎn)以測試該零件的使用壽命。氣缸活塞的運動帶動一個零件長時間翻轉(zhuǎn)以測試該零件的使用壽命。氣缸活塞的運動由運動由3個按鈕控制個按鈕控制:一個按鈕控制活塞在一段時間內(nèi)做連續(xù)往復(fù)運動一個按鈕控制活塞在一段時間內(nèi)做連續(xù)往復(fù)運動;另一個按鈕可以使連續(xù)往復(fù)運動隨時停

8、止另一個按鈕可以使連續(xù)往復(fù)運動隨時停止;第三個按鈕可以控制活塞第三個按鈕可以控制活塞做單往復(fù)運動。做單往復(fù)運動。 4.2.2氣動控制回路氣動控制回路圖圖4 -4為為該檢測裝置的氣動控制回路圖。在圖中按鈕該檢測裝置的氣動控制回路圖。在圖中按鈕1 S3用于控制氣用于控制氣缸活塞做單往復(fù)運動。按鈕缸活塞做單往復(fù)運動。按鈕1 S4用于控制氣缸活塞在一段時間內(nèi)做連用于控制氣缸活塞在一段時間內(nèi)做連續(xù)往復(fù)運動。續(xù)往復(fù)運動。下一頁返回4.2 零件使用壽命檢測裝置零件使用壽命檢測裝置按下按下1 S4使使1V2換向產(chǎn)生輸出，啟動延時閥換向產(chǎn)生輸出，啟動延時閥1V5計時同時氣缸活塞開計時同時氣缸活塞開始做連續(xù)往復(fù)運

9、動，到達延時閥設(shè)定時間后切斷雙氣控?fù)Q向閥始做連續(xù)往復(fù)運動，到達延時閥設(shè)定時間后切斷雙氣控?fù)Q向閥1V2的的輸出，使氣缸活塞的連續(xù)運動停止。或者在任何時候按下按鈕輸出，使氣缸活塞的連續(xù)運動停止?；蛘咴谌魏螘r候按下按鈕1 S5都都能切斷能切斷1V2的輸出，讓氣缸的往復(fù)運動停止。的輸出，讓氣缸的往復(fù)運動停止。 氣缸活塞的回縮是由兩個控制信號氣缸活塞的回縮是由兩個控制信號1S2 , 1 S6共同控制的。共同控制的。1 S2是行是行程閥信號，是在氣缸活塞伸出到位時產(chǎn)生的輸出信號程閥信號，是在氣缸活塞伸出到位時產(chǎn)生的輸出信號;另一個信號另一個信號1 S6，它只有在氣缸伸出時才有輸出信號。將這兩個信號通過雙壓

10、閥，它只有在氣缸伸出時才有輸出信號。將這兩個信號通過雙壓閥進行邏輯進行邏輯“與與”處理后來控制氣缸活塞縮回可以有效避免一旦處理后來控制氣缸活塞縮回可以有效避免一旦1 S2錯錯誤發(fā)出信號造成的氣缸活塞誤動作。誤發(fā)出信號造成的氣缸活塞誤動作。圖圖4 -4中氣控?fù)Q向閥氣控端的畫法也是采用舊畫法，與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)畫法中氣控?fù)Q向閥氣控端的畫法也是采用舊畫法，與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)畫法有所不同。有所不同。上一頁返回4.3 氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用 4. 3. 1 H400加工中心的氣壓傳動系統(tǒng)加工中心的氣壓傳動系統(tǒng)H400臥式加工中心的工作臺夾緊及刀具的松開和拉緊、工作臺的交臥式加工中心的工作臺

11、夾緊及刀具的松開和拉緊、工作臺的交換、鞍座的定位與鎖緊以及刀庫的移動均采用了氣壓傳動。換、鞍座的定位與鎖緊以及刀庫的移動均采用了氣壓傳動。1.工作臺夾緊回路工作臺夾緊回路圖圖4 -5所示所示為為H400加工中心的工作臺夾緊回路。該加工中心可交換的加工中心的工作臺夾緊回路。該加工中心可交換的工作臺固定在鞍座上，由工作臺固定在鞍座上，由4個帶定位錐的氣缸夾緊。為使夾緊速度可個帶定位錐的氣缸夾緊。為使夾緊速度可調(diào)并避免夾緊時產(chǎn)生壓力沖擊，采用兩個單向節(jié)流閥對氣缸活塞進行調(diào)并避免夾緊時產(chǎn)生壓力沖擊，采用兩個單向節(jié)流閥對氣缸活塞進行進氣節(jié)流速度控制。工作臺通過兩個可調(diào)工作點的壓力開關(guān)進氣節(jié)流速度控制。工

12、作臺通過兩個可調(diào)工作點的壓力開關(guān)YK3 , YK4的輸出信號作為氣缸夾緊和松開的完成信號。的輸出信號作為氣缸夾緊和松開的完成信號。2.交換臺拾升回路交換臺拾升回路下一頁返回4.3 氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用交換臺是交換臺是H400加工中心雙工作臺交換的關(guān)鍵部件。交換臺抬升也采加工中心雙工作臺交換的關(guān)鍵部件。交換臺抬升也采用氣壓傳動，其回路圖用氣壓傳動，其回路圖如圖如圖4 -6所示所示。由于交換臺提升負(fù)載較大。由于交換臺提升負(fù)載較大(達達12 000 N，氣缸活塞回縮時為避免在重力，氣缸活塞回縮時為避免在重力(負(fù)值負(fù)載負(fù)值負(fù)載)的作用下造成較大的作用下造成較大的機械沖擊

13、和對機械部件造成損傷，所以對氣缸活塞運動采用了排氣的機械沖擊和對機械部件造成損傷，所以對氣缸活塞運動采用了排氣節(jié)流調(diào)速。圖節(jié)流調(diào)速。圖4 -6所示回路中的接近開關(guān)所示回路中的接近開關(guān)LS16和和LS17用于氣缸活塞用于氣缸活塞位置檢測來實現(xiàn)整個過程的行程控制。位置檢測來實現(xiàn)整個過程的行程控制。 4.3.2VMC750E加工中心的氣壓傳動系統(tǒng)加工中心的氣壓傳動系統(tǒng)VMC750E型立式加工中心在換刀時刀庫的擺動、刀套的翻轉(zhuǎn)、主軸型立式加工中心在換刀時刀庫的擺動、刀套的翻轉(zhuǎn)、主軸孔內(nèi)刀具拉桿的向下運動、主軸吹氣、油氣潤滑單元排送潤滑油以及孔內(nèi)刀具拉桿的向下運動、主軸吹氣、油氣潤滑單元排送潤滑油以及數(shù)

14、控轉(zhuǎn)臺的剎緊松開等部分均采用了氣壓傳動。數(shù)控轉(zhuǎn)臺的剎緊松開等部分均采用了氣壓傳動。上一頁 下一頁返回4.3 氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用圖圖4 -7所示所示為該加工中心盤式刀庫擺動的氣動回路圖。在圖中電磁換為該加工中心盤式刀庫擺動的氣動回路圖。在圖中電磁換向閥向閥0V1一方面控制著回路氣源的通斷，同時也控制著兩個單端氣控一方面控制著回路氣源的通斷，同時也控制著兩個單端氣控二位二通換向閥二位二通換向閥1V1 , 1V2輸出口的通斷。輸出口的通斷。當(dāng)換向閥當(dāng)換向閥OV1的電磁線圈得電時，一方面接通了回路的氣源的電磁線圈得電時，一方面接通了回路的氣源;另一方另一方面讓換向閥面

15、讓換向閥1V1和和1V2的通口由斷開變?yōu)閷?dǎo)通，使氣缸與主控?fù)Q向閥的通口由斷開變?yōu)閷?dǎo)通，使氣缸與主控?fù)Q向閥1 V3之間形成通路。這樣，當(dāng)主控?fù)Q向閥之間形成通路。這樣，當(dāng)主控?fù)Q向閥1V3的換向信號到來時，氣缸的換向信號到來時，氣缸活塞就能完成相應(yīng)的伸出和縮回動作。而當(dāng)換向閥活塞就能完成相應(yīng)的伸出和縮回動作。而當(dāng)換向閥0V1的電磁線圈失的電磁線圈失電時，其輸出信號被切斷，換向閥電時，其輸出信號被切斷，換向閥1V1和和1V2在復(fù)位彈簧作用下迅速在復(fù)位彈簧作用下迅速復(fù)位，氣缸進氣口和排氣口均處于封閉狀態(tài)，使氣缸活塞的運動迅速復(fù)位，氣缸進氣口和排氣口均處于封閉狀態(tài)，使氣缸活塞的運動迅速停止。停止。上一頁 下一頁返回4.3 氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用氣動技束在數(shù)控機床中的應(yīng)用所以氣控?fù)Q向閥所以氣控?fù)Q向閥1V1和和1V2在這里起到了讓氣缸活塞在任意位置迅速在這里起到了讓氣缸活塞在任意位置迅速停止的作用，并能防止切斷氣源后氣缸活塞位置隨意改變。停止的作用，并能防止切斷氣源后氣缸活塞位置隨意改變?；芈分袣飧谆钊俣瓤刂撇捎昧藘蓚€單向節(jié)流閥進行排氣節(jié)流控制?；芈分袣飧谆钊俣瓤刂撇捎昧藘蓚€單向節(jié)流閥進行排氣節(jié)流控制。這樣主要是為了能有效降低氣缸活塞的運動速度，防止刀具在翻轉(zhuǎn)過這樣主要是為了能有效降低氣缸活塞的運動速度，防止刀具在翻轉(zhuǎn)過程中因運動速度過快而被甩出。程中因運