數(shù)控機(jī)床的液壓與氣壓系統(tǒng)課件

第十章數(shù)控機(jī)床的液壓與氣壓系統(tǒng)10.1液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述

10.2液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

10.3數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓系統(tǒng)的維護(hù)

第十章數(shù)控機(jī)床的液壓與氣壓系統(tǒng)10.1液壓和氣壓傳動(dòng)系110.1液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述

10.1.1液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的功能現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在實(shí)現(xiàn)整機(jī)的全自動(dòng)化控制中，除數(shù)控系統(tǒng)外，還需要配備液壓和氣壓傳動(dòng)裝置來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)整機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行功能。所用的液壓和氣壓傳動(dòng)裝置應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、易于控制和調(diào)節(jié)。雖然它們的工作原理類似，但使用范圍不同。液壓傳動(dòng)裝置由于使用工作壓力高的油性介質(zhì)，因此機(jī)構(gòu)輸出力大，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，易于調(diào)節(jié)，噪聲較小，但要配置液壓泵和油箱，因?yàn)楫?dāng)油液泄漏時(shí)會(huì)污染環(huán)境。10.1液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述10.1.1液壓和氣壓傳2氣壓傳動(dòng)裝置的氣源容易獲得，機(jī)床可以不必再單獨(dú)配置動(dòng)力源，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度控制和動(dòng)作頻率高，適合于完成頻繁啟動(dòng)的輔助工作。氣壓傳動(dòng)裝置過(guò)載時(shí)比較安全，不易發(fā)生過(guò)載時(shí)損壞部件的事故。液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中具有如下輔助功能：（1）自動(dòng)換刀所需的動(dòng)作。如機(jī)械手的伸、縮、回轉(zhuǎn)和擺動(dòng)及刀具的松開和夾緊動(dòng)作。（2）機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的平衡。如機(jī)床主軸箱的重力平衡和刀庫(kù)機(jī)械手的平衡等。（3）機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)、制動(dòng)和離合器的控制、齒輪撥叉掛擋等。

氣壓傳動(dòng)裝置的氣源容易獲得，機(jī)床可以不必再單獨(dú)配置動(dòng)力源3（4）機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的支撐。如動(dòng)、靜壓軸承和液壓導(dǎo)軌等。（5）機(jī)床的潤(rùn)滑和冷卻。(6)機(jī)床防護(hù)罩、板、門的自動(dòng)開關(guān)。（7）工作臺(tái)的夾緊、松開及其自動(dòng)交換動(dòng)作。（8）夾具的自動(dòng)放松、夾緊。（9）工件、工具定位面和交換工作臺(tái)的自動(dòng)吹屑、清理和定位基準(zhǔn)面等。

（4）機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的支撐。如動(dòng)、靜壓軸承和液壓導(dǎo)軌等。410.1.2液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)一般由以下5個(gè)部分組成：（1）動(dòng)力裝置。動(dòng)力裝置是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成傳動(dòng)介質(zhì)的壓力能的裝置。常見的動(dòng)力裝置有液壓泵和空氣壓縮機(jī)等。（2）執(zhí)行裝置。執(zhí)行裝置用于連接工作部件，將工作介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換為工作部件的機(jī)械能，常見的執(zhí)行裝置有液壓缸和汽缸及進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓電機(jī)、氣電機(jī)等。

10.1.2液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成5（3）控制與調(diào)節(jié)裝置?？刂婆c調(diào)節(jié)裝置是用于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中工作介質(zhì)的壓力、流量和流動(dòng)方向，從而控制執(zhí)行元件的作用力、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的裝置，同時(shí)也可以用來(lái)卸載或?qū)崿F(xiàn)過(guò)載保護(hù)等。（4）輔助裝置。輔助裝置是對(duì)過(guò)載介質(zhì)起到容納、凈化、潤(rùn)滑、消聲和實(shí)現(xiàn)元件之間連接等作用的裝置。（5）傳動(dòng)介質(zhì)。傳動(dòng)介質(zhì)是用來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的過(guò)載介質(zhì)，即液壓油或壓縮空氣。

（3）控制與調(diào)節(jié)裝置?？刂婆c調(diào)節(jié)裝置是用于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)610.1.3液壓和氣壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)的工作原理如圖10－1所示。圖中杠桿1、活塞2、液壓缸3和單向閥4、5組成手動(dòng)液壓泵；液壓缸6和活塞7組成升降液壓缸。千斤頂工作時(shí)，向上提起杠桿1，則活塞2被提起，液壓缸3下腔中壓力減小，單向閥5關(guān)閉，單向閥4導(dǎo)通，油箱里的油液被吸入到液壓缸3中，這是吸油過(guò)程；隨后，壓下杠桿1，活塞2下移，液壓缸3下腔中壓力增大，迫使單向閥4關(guān)閉，單向閥5導(dǎo)通，高壓油液經(jīng)油管11流入液壓缸6的下腔中，推動(dòng)活塞7向上移動(dòng)，這是壓油過(guò)程。如此反復(fù)操作便可將重物8提升到需要的高度。在此過(guò)程中，控制閥9始終處于截止?fàn)顟B(tài)。若打開控制閥9，則液壓缸6下腔中的油液將在重物的重力作用下排回油箱。

10.1.3液壓和氣壓傳動(dòng)的工作原理7圖10－1液壓傳動(dòng)的工作原理

圖10－1液壓傳動(dòng)的工作原理810.2液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用1．?dāng)?shù)控車床的液壓系統(tǒng)圖10－2所示為TND360型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)原理。該機(jī)床液壓系統(tǒng)由液壓站和五條液壓支路組成。五條液壓支路分別是卡盤夾緊支路、尾架套筒移動(dòng)支路、主軸變速支路和兩條預(yù)留支路。

10.2液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用1．?dāng)?shù)控車9圖10－2

TND360型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)原理圖

圖10－2TND360型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)原理圖101)液壓工作站液壓工作站的工作原理是由液壓電動(dòng)機(jī)1(交流電動(dòng)機(jī)1.1kW)通過(guò)聯(lián)軸器2驅(qū)動(dòng)外反饋限壓式變量泵3產(chǎn)生壓力油，壓力油經(jīng)過(guò)單向閥4和濾油器8后輸出。在單向閥與濾油器之間，油路上并聯(lián)有蓄能器5、溢流閥6和手動(dòng)二位兩通換向閥7。蓄能器用于穩(wěn)定系統(tǒng)中的油壓，補(bǔ)償流量的變化量；溢流閥作為系統(tǒng)的安全閥，限制系統(tǒng)的最高壓力；手動(dòng)換向閥是為檢修而設(shè)置的，在需要時(shí)卸掉油路中的負(fù)荷，使壓力油經(jīng)手動(dòng)閥直接流回油箱，這樣可判斷故障是否在油泵上。一般情況下手動(dòng)換向閥在截止位。在濾油器8的兩端加壓力繼電器14監(jiān)視濾油器的堵塞情況，當(dāng)濾油器堵塞時(shí)，壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)給機(jī)床控制系統(tǒng)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，使操作人員能夠迅速地清洗或更換過(guò)濾網(wǎng)，恢復(fù)液壓系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)。在液壓油箱上為防止灰塵進(jìn)入油箱，油箱的空氣入口處加有空氣過(guò)濾器。為了解油箱內(nèi)油液的多少，用油標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

1)液壓工作站112)卡盤夾緊支路卡盤通過(guò)卡爪的抓緊和放松動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊與放松。工作中要能判別其卡爪是否夾緊工件，如果沒有夾緊工件，則數(shù)控加工程序不能執(zhí)行，并在執(zhí)行時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)?？ūP夾緊支路是圖上最左側(cè)一條支路。壓力油經(jīng)減壓閥9穩(wěn)定工作壓力后，通過(guò)電磁換向閥10和手動(dòng)換向閥11的左位進(jìn)入液壓缸13。當(dāng)電磁換向閥左線圈L3－Y1得電時(shí)，電磁閥工作在左位，壓力油進(jìn)入液壓缸13的左腔，液壓缸右腔中的油流回油箱，缸桿右移，卡盤夾緊動(dòng)作。夾緊力的大小通過(guò)減壓閥來(lái)調(diào)整，值的大小可在壓力表中觀察得到。夾緊與否由缸桿上的撞塊觸發(fā)左極限開關(guān)L3－S1與壓力繼電器12(L3－B1)的信號(hào)組合判別。

2)卡盤夾緊支路12僅有壓力繼電器L3－S1信號(hào)時(shí)，表明卡盤上工件被夾緊；同時(shí)具有左極限開關(guān)L3－S1和壓力繼電器L3－B1的信號(hào)時(shí)，表明卡盤上的工件未被夾緊。工件未被夾緊時(shí)，要重新調(diào)整卡爪在卡盤上的位置，使工件能被卡盤夾緊。當(dāng)電磁換向閥L3－Y2得電時(shí)，電磁閥工作在右位，壓力油經(jīng)電磁閥右位、手動(dòng)閥左位進(jìn)入液壓缸的右腔，液壓缸左腔中的壓力油經(jīng)手動(dòng)閥左位、電磁閥右位后流回油箱，這時(shí)缸桿左移，卡盤夾爪放松。當(dāng)缸桿回到最左端，左極限開關(guān)L3－S2發(fā)出信號(hào)，表明卡爪已完全放松。

僅有壓力繼電器L3－S1信號(hào)時(shí)，表明卡盤上工件被夾緊；同133)尾架套筒移動(dòng)支路尾架套筒的前端用于安裝活動(dòng)頂針，活動(dòng)頂針在加工時(shí)，用于長(zhǎng)軸類零件的輔助支撐。因此，尾架套筒要能夠?qū)崿F(xiàn)套筒的伸出，使頂針頂緊于工件上；尾架套筒要能夠保持所在位置，使頂針在工件加工時(shí)能夠處于穩(wěn)定的位置上；尾架套筒要能夠回縮，使頂針在加工結(jié)束后能夠退出加工區(qū)，便于工件的取出。在套筒伸出時(shí)要能夠自動(dòng)識(shí)別頂針是否頂緊工件。尾架套筒支路是圖10－2上左邊的第二條支路。當(dāng)三位四通電磁換向閥15的左線圈L4－Y1得電時(shí)，壓力油通過(guò)電磁換向閥的左位、單向減壓閥16、節(jié)流閥17和液控單向閥18、進(jìn)入液壓缸20的右腔，液壓缸20左腔中的油經(jīng)過(guò)電磁換向閥15流回油箱，這時(shí)缸桿左移，也就是套筒伸出。

3)尾架套筒移動(dòng)支路14在進(jìn)油路上的壓力繼電器19和套筒行程極限開關(guān)構(gòu)成了是否頂緊的識(shí)別系統(tǒng)，當(dāng)僅有壓力繼電器發(fā)出L4－B1電信號(hào)時(shí)，表明頂針已頂緊工件；當(dāng)壓力繼電器和左極限行程開關(guān)同時(shí)發(fā)出L4－B1和L4－S1電信號(hào)時(shí)，表明頂針沒有頂緊工件，這時(shí)就需要調(diào)整尾架在導(dǎo)軌上的位置。當(dāng)電磁換向閥15的右線圈L4－Y2得電時(shí)，電磁換向閥工作在右位，壓力油經(jīng)過(guò)電磁換向閥15的右位進(jìn)入液壓缸左腔，同時(shí)壓力油使液控單向閥18打開，液壓缸右腔中的壓力油經(jīng)液控單向閥18、節(jié)流閥17、單向減壓閥16的單向閥和電磁換向閥15流回油箱，這樣使得缸桿右移，實(shí)現(xiàn)套筒回縮。當(dāng)液壓缸缸桿右移到右極限位置時(shí)，壓下右極限行程開關(guān)L4－S2，這表明尾架套筒已回縮到底部位置。當(dāng)電磁換向閥15的兩個(gè)線圈沒有通電時(shí)，電磁換向閥15工作在中位。由于兩個(gè)油口全部接回油口，液控單向閥關(guān)閉，使得液壓缸右腔中的壓力油既不能流入，也不能流出，液壓缸缸桿保持固定的位置，也就是尾架套筒處在保持位置狀態(tài)。

在進(jìn)油路上的壓力繼電器19和套筒行程極限開關(guān)構(gòu)成了是否頂154)主軸變速支路主軸變速支路是圖10－2上最右邊的一條支路，由液壓缸缸桿使主軸箱內(nèi)變速齒輪移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變速齒輪的左、右移動(dòng)；變速齒輪與不同齒輪的嚙合，實(shí)現(xiàn)主軸在高、低速區(qū)不同的轉(zhuǎn)動(dòng)。

4)主軸變速支路165)預(yù)留支路其他兩條油路是為機(jī)床增加其他液壓驅(qū)動(dòng)部件或附件而預(yù)留的液壓支路，使機(jī)床在使用中，隨時(shí)可安裝使用液壓中心跟刀架、液壓回轉(zhuǎn)刀架和自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)等輔助部件。

5)預(yù)留支路17圖10－3簡(jiǎn)化后的平面磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)

圖10－3簡(jiǎn)化后的平面磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)18

2．平面磨床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖10－3所示為簡(jiǎn)化后的平面磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)液壓泵3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，油箱1中的油液經(jīng)過(guò)過(guò)濾器2被吸入系統(tǒng)。來(lái)自液壓泵3的壓力油經(jīng)節(jié)流閥6(控制流量)，進(jìn)入手動(dòng)三位四通換向閥7的P—A通道，再進(jìn)入二位四通電磁換向閥8(圖中所示為未通電位置)流入液壓缸9的左腔，推動(dòng)活塞連同工作臺(tái)12向右運(yùn)動(dòng)，液壓缸右腔的油液被活塞壓回油箱1中。2．平面磨床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)19工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)靠工作臺(tái)上的兩個(gè)撞塊11和擋鐵10的共同作用，進(jìn)而控制行程開關(guān)間斷打開和關(guān)閉，使電磁換向閥的右位和左位輪換接入系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。若要手動(dòng)換向，可將撞塊11扳向上方并操作手動(dòng)動(dòng)換向閥7來(lái)實(shí)現(xiàn)。液壓泵工作時(shí)同樣可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)在任意位置停止，只需將手動(dòng)換向閥7的手柄扳到中位(圖中換向閥7中位處的符號(hào)表示不通流)，使液壓缸兩腔封閉，活塞不再運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)立即停止。此時(shí)液壓泵輸出的高壓油液因無(wú)去處，所以全部經(jīng)溢流閥5排回油箱。

工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)靠工作臺(tái)上的兩個(gè)撞塊11和擋鐵10的共同20

3．H400型臥式加工中心的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖10－4為H400型臥式加工中心氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖。該系統(tǒng)主要包括松刀汽缸、雙工作臺(tái)交換、工作臺(tái)夾緊、鞍座鎖緊、鞍座定位、工作臺(tái)定位面吹氣、刀庫(kù)移動(dòng)、主軸錐孔吹氣等幾個(gè)動(dòng)作完成的氣壓傳動(dòng)支路。

3．H400型臥式加工中心的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)21圖10－4H400型臥式加工中心氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖圖10－4H400型臥式加工中心氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖22H400型臥式加工中心氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)要求提供額定壓力為0.7MPa的壓縮空氣。壓縮空氣通過(guò)?8mm的管道連接到氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)壓、過(guò)濾、油霧氣壓傳動(dòng)三聯(lián)件ST，經(jīng)過(guò)氣壓傳動(dòng)三聯(lián)件ST后，得以干燥、潔凈并加入適當(dāng)潤(rùn)滑用油霧，然后提供給后面的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用，從而保證整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，避免或減少執(zhí)行部件、控制部件的磨損而使壽命降低。YK1為壓力開關(guān)，該元件在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到額定壓力時(shí)發(fā)出電參量開關(guān)信號(hào)，通知機(jī)床氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作。在該系統(tǒng)中為了減小載荷的變化對(duì)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性的影響，在設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)均采用單向出口節(jié)流的方法調(diào)節(jié)汽缸的運(yùn)行速度。

H400型臥式加工中心氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)要求提供額定壓力為0.231）松刀汽缸支路松刀汽缸是完成刀具的拉緊和松開的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為保證機(jī)床切削加工過(guò)程的穩(wěn)定、安全、可靠，刀具拉緊拉力應(yīng)大于12kN，抓刀、松刀動(dòng)作時(shí)間在2s以內(nèi)。換刀時(shí)通過(guò)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)刀柄與主軸間的7∶24定位錐孔進(jìn)行清理，使用高速氣流清除結(jié)合面上的雜物。為達(dá)到這些要求，盡可能地使其結(jié)構(gòu)緊湊、重量減輕，并且結(jié)構(gòu)上要求工作缸直徑不能大于150mm，因此采用復(fù)合雙作用汽缸(額定壓力0.5MPa)可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。圖10－5為H400型臥式加工中心主軸氣壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。

1）松刀汽缸支路24圖10－5

H400型臥式加工中心主軸氣壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖

圖10－5H400型臥式加工中心主軸氣壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖252）工作臺(tái)交換支路交換臺(tái)是實(shí)現(xiàn)雙工作臺(tái)交換的關(guān)鍵部件。由于H400加工中心交換臺(tái)提升載荷較大(達(dá)12kN)，工作過(guò)程中沖擊較大，設(shè)計(jì)上升、下降動(dòng)作時(shí)間為3s，且交換臺(tái)位置空間較大，故采用大直徑汽缸(D=350mm)，6mm內(nèi)徑的氣管，才能滿足設(shè)計(jì)載荷和交換時(shí)間的要求。機(jī)床無(wú)工作臺(tái)交換時(shí)，在兩位雙電控電磁閥HF3的控制下交換臺(tái)托升缸處于下位，感應(yīng)開關(guān)LS17有信號(hào)，工作臺(tái)與托叉分離，工作臺(tái)可以進(jìn)行自由的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)的雙工作臺(tái)交換時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)PMC發(fā)出信號(hào)，使兩位雙電控電磁閥HF3的3YA得電，托升缸下腔通入高壓氣，活塞帶動(dòng)托叉連同工作臺(tái)一起上升，當(dāng)達(dá)到上下運(yùn)動(dòng)的上終點(diǎn)位置時(shí)，

2）工作臺(tái)交換支路26由接近開關(guān)LS16檢測(cè)其位置信號(hào)，并通過(guò)變送擴(kuò)展板傳送到CNC的PMC，控制交換臺(tái)回轉(zhuǎn)180°運(yùn)動(dòng)開始動(dòng)作，接近開關(guān)LS18檢測(cè)到回轉(zhuǎn)到位的信號(hào)，并通過(guò)變送擴(kuò)展板傳送到CNC的PMC，控制HF3的4YA得電，托升缸上腔通入高壓氣體，活塞帶動(dòng)托叉連同工作臺(tái)在重力和托升缸的共同作用下一起下降；當(dāng)達(dá)到上下運(yùn)動(dòng)的下終點(diǎn)位置時(shí)由接近開關(guān)LS17檢測(cè)其位置信號(hào)，并通過(guò)變送擴(kuò)展板傳送到CNC的PMC，雙工作臺(tái)交換過(guò)程結(jié)束，機(jī)床可以進(jìn)行下一步的操作。在該支路中采用DJ3、DJ4單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)交換臺(tái)上升和下降的速度，以避免較大的載荷沖擊及對(duì)機(jī)械部件的損傷。

由接近開關(guān)LS16檢測(cè)其位置信號(hào)，并通過(guò)變送擴(kuò)展板傳送到273）工作臺(tái)夾緊支路由于H400型臥式加工中心要進(jìn)行雙工作臺(tái)的交換，為了節(jié)約交換時(shí)間，保證交換的可靠，因此工作臺(tái)與鞍座之間必須具有能夠快速而可靠的定位、夾緊及迅速脫離的功能?？山粨Q的工作臺(tái)固定于鞍座上，由四個(gè)帶定位錐的汽缸夾緊，以達(dá)到拉力大于12kN的可靠工作要求。因受位置結(jié)構(gòu)的限制，該汽缸采用了彈簧增力結(jié)構(gòu)，在汽缸內(nèi)徑僅為63mm的情況下就達(dá)到了設(shè)計(jì)拉力要求。工作臺(tái)夾緊支路采用兩位雙電控電磁閥HF4進(jìn)行控制，當(dāng)雙工作臺(tái)交換將要進(jìn)行或已經(jīng)進(jìn)行完畢時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)PMC控制電磁閥HF4，使線圈5YA或6YA得電，分別控制汽缸活塞的上升或下降，通過(guò)鋼珠拉套機(jī)構(gòu)放松或拉緊工作臺(tái)上的拉釘，來(lái)完成鞍座與工作臺(tái)之間的放松或夾緊動(dòng)作。

3）工作臺(tái)夾緊支路28為了避免活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊，在該支路采用具有得電動(dòng)作、失電不動(dòng)作、雙線圈同時(shí)得電不動(dòng)作特點(diǎn)的兩位雙電控電磁閥HF4進(jìn)行控制，可避免在動(dòng)作進(jìn)行過(guò)程中因突然斷電而造成的機(jī)械部件沖擊損傷。該支路還采用了單向節(jié)流閥DJ5、DJ6來(lái)調(diào)節(jié)夾緊的速度，以避免較大的沖擊載荷。該位置由于受結(jié)構(gòu)限制，用感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)放松與拉緊信號(hào)較為困難，故采用可調(diào)工作點(diǎn)的壓力繼電器YK3、YK4檢測(cè)壓力信號(hào)，并以此信號(hào)作為汽缸到位信號(hào)。

為了避免活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊，在該支路采用具有得電動(dòng)作、失電294)鞍座定位與鎖緊支路H400型臥式加工中心工作臺(tái)具有回轉(zhuǎn)分度功能，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖10－6所示。與工作臺(tái)連為一體的鞍座采用蝸輪—蝸桿機(jī)構(gòu)使之可以進(jìn)行回轉(zhuǎn)，鞍座與床鞍之間具有相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并分別采用插銷和可以變形的薄壁汽缸實(shí)現(xiàn)床鞍和鞍座之間的定位與鎖緊。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出鞍座回轉(zhuǎn)指令并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備后，兩位單電控電磁閥HF7得電，定位插銷缸活塞向下帶動(dòng)定位銷從定位孔中拔出，到達(dá)下運(yùn)動(dòng)極限位置后，由感應(yīng)開關(guān)檢測(cè)到位信號(hào)，通知數(shù)控系統(tǒng)可以進(jìn)行鞍座與床鞍的放松，此時(shí)兩位單電控電磁閥HF8得電動(dòng)作，鎖緊薄壁缸中高壓氣體放出，鎖緊活塞彈性變形回復(fù)，使鞍座與床鞍分離。該位置由于受結(jié)構(gòu)限制，檢測(cè)放松與鎖緊信號(hào)較困難，故采用可調(diào)工作點(diǎn)的壓力繼電器YK2來(lái)檢測(cè)壓力信號(hào)，并以此信號(hào)作為位置檢測(cè)信號(hào)。

4)鞍座定位與鎖緊支路30該信號(hào)送入數(shù)控系統(tǒng)，控制鞍座進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作，鞍座在電動(dòng)機(jī)、同步帶、蝸桿—蝸輪機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定位置時(shí)，由感應(yīng)開關(guān)發(fā)出到位信號(hào)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的初次定位。電磁閥HF7斷電，插銷缸下腔通入高壓氣，活塞帶動(dòng)插銷向上運(yùn)動(dòng)，插入定位孔，進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的精確定位。定位銷到位后，感應(yīng)開關(guān)發(fā)信通知鎖緊缸鎖緊，電磁閥HF8失電，鎖緊缸充入高壓氣體，鎖緊活塞變形，YK2檢測(cè)到壓力達(dá)到預(yù)定值后，即是鞍座與床鞍夾緊完成。至此，整個(gè)鞍座回轉(zhuǎn)動(dòng)作完成。另外，在該定位支路中，DJ9、DJ10是為避免插銷沖擊損壞而設(shè)置的調(diào)節(jié)上升、下降速度的單向節(jié)流閥。

該信號(hào)送入數(shù)控系統(tǒng)，控制鞍座進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作，鞍座在電動(dòng)機(jī)、31圖10－6回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

圖10－6回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)圖325）刀庫(kù)移動(dòng)支路H400型臥式加工中心采用盤式刀庫(kù)，具有10個(gè)刀位。在加工中心進(jìn)行自動(dòng)換刀時(shí)，由汽缸驅(qū)動(dòng)刀盤前后移動(dòng)，與主軸的上下左右方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行配合來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具的裝卸，并要求運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定、無(wú)沖擊。在換刀時(shí)，當(dāng)主軸到達(dá)相應(yīng)位置后，通過(guò)對(duì)電磁閥HF6得電和失電使刀盤前后移動(dòng)，到達(dá)兩端的極限位置，并由位置開關(guān)感應(yīng)到位信號(hào)，與主軸運(yùn)動(dòng)、刀盤回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合完成換刀動(dòng)作。其中HF6斷電時(shí)，遠(yuǎn)離主軸的刀庫(kù)部件原位。DJ7、DJ8是為避免裝刀和卸刀時(shí)產(chǎn)生沖擊而設(shè)置的單向節(jié)流閥。

5）刀庫(kù)移動(dòng)支路33該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，在交換臺(tái)支路和工作臺(tái)拉緊支路采用兩位雙電控電磁閥(HF3、HF4)，以避免在動(dòng)作進(jìn)行過(guò)程中因突然斷電而造成的機(jī)械部件的沖擊損傷。系統(tǒng)中所有的控制閥完全采用板式集裝閥連接，這種連接方式結(jié)構(gòu)緊湊，易于控制、維護(hù)與故障點(diǎn)的檢測(cè)。為避免氣流放出時(shí)所產(chǎn)生的噪聲，在各支路的放氣口均加裝了消聲器。該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，在交換臺(tái)支路和工作臺(tái)拉緊支路采用兩位雙3410.3數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓系統(tǒng)的維護(hù)

10.3.1維護(hù)要點(diǎn)1.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)（1）控制油液污染，保持油液清潔，是確保液壓系統(tǒng)正常工作的重要措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)的故障有80％是由油液污染引發(fā)的，油液污染還會(huì)加速液壓元件的磨損。

10.3數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓系統(tǒng)的維護(hù)10.3.1維護(hù)要35（2）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升是減少能源消耗、提高系統(tǒng)效率的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一臺(tái)機(jī)床的液壓系統(tǒng)，若油溫變化范圍大，其后果是：①影響液壓泵的吸油能力及容積效率；②系統(tǒng)工作不正常，壓力、速度不穩(wěn)定，動(dòng)作不可靠；③液壓元件內(nèi)外泄漏增加；④加速油液的氧化變質(zhì)。

（2）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升是減少能源消耗、提高系統(tǒng)效36（3）控制液壓系統(tǒng)泄漏。因?yàn)樾孤┖臀帐且簤合到y(tǒng)的常見故障，因此控制液壓系統(tǒng)泄漏極為重要。要控制泄漏，首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的裝配質(zhì)量以及管道系統(tǒng)的安裝質(zhì)量；其次是提高密封件的質(zhì)量，注意密封件的安裝使用與定期更換；最后是加強(qiáng)日常維護(hù)。（4）防止液壓系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲。振動(dòng)會(huì)影響液壓件的性能，使螺釘松動(dòng)、管接頭松脫，從而引起漏油，因此要防止和排除振動(dòng)現(xiàn)象。

（3）控制液壓系統(tǒng)泄漏。因?yàn)樾孤┖臀帐且簤合到y(tǒng)的常見故37（5）嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度。液壓系統(tǒng)的故障存在隱蔽性、可變性和難于判斷性，因此應(yīng)對(duì)液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行點(diǎn)檢，把可能產(chǎn)生的故障現(xiàn)象記錄在日檢維修卡上，并將故障排除在萌芽狀態(tài)，從而減少故障的發(fā)生。（6）嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過(guò)濾和更換制度。液壓設(shè)備在工作過(guò)程中，由于沖擊振動(dòng)、磨損和污染等因素，會(huì)使管件松動(dòng)，金屬件和密封件磨損，因此必須對(duì)液壓件及油箱等實(shí)行定期清洗和維修制度，對(duì)油液、密封件執(zhí)行定期更換制度。

（5）嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度。液壓系統(tǒng)的故障存在隱蔽性、可38

2.氣壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)(1)保證供給潔凈的壓縮空氣。壓縮空氣中通常都含有水分、油分和粉塵等雜質(zhì)。水分會(huì)使管道、閥和汽缸腐蝕；油分會(huì)使橡膠、塑料和密封材料變質(zhì)；粉塵會(huì)造成閥體動(dòng)作失靈。選用合適的過(guò)濾器，可以清除壓縮空氣中的雜質(zhì)。使用過(guò)濾器時(shí)應(yīng)及時(shí)排除積存的液體，否則，當(dāng)積存液體接近擋水板時(shí)，氣流仍可將積存物卷起。

2.氣壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)39(2)保證空氣中含有適量的潤(rùn)滑油。大多數(shù)氣壓傳動(dòng)執(zhí)行元件和控制元件都要求有適度的潤(rùn)滑。如果潤(rùn)滑不良將會(huì)發(fā)生以下故障：①由于摩擦阻力增大而造成汽缸推力不足，閥芯動(dòng)作失靈。②由于密封材料的磨損而造成空氣泄漏。③由于生銹而造成元件的損傷及動(dòng)作失靈。一般采用油霧器進(jìn)行噴霧潤(rùn)滑。

(2)保證空氣中含有適量的潤(rùn)滑油。大多數(shù)氣壓傳動(dòng)執(zhí)行元件40油霧器通常安裝在過(guò)濾器和減壓閥之后，油霧器的供油量一般不宜過(guò)多，通常每10m3的自由空氣供給1mL的油量(即40～50滴油)。檢查潤(rùn)滑是否良好的一個(gè)方法是：找一張清潔的白紙放在換向閥的排氣口附近，如果在換向閥工作三到四個(gè)循環(huán)后，白紙上只有很輕的斑點(diǎn)，則表明潤(rùn)滑是良好的。

油霧器通常安裝在過(guò)濾器和減壓閥之后，油霧器的供油量一般不41(3)保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性。漏氣不僅增加了能量的消耗，也會(huì)導(dǎo)致供氣壓力的下降，甚至造成氣壓傳動(dòng)元件工作失常。如果有嚴(yán)重的漏氣，在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，由漏氣引起的響聲很容易發(fā)現(xiàn)；輕微的漏氣則應(yīng)利用儀表，或涂抹肥皂水的辦法進(jìn)行檢查。

(3)保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性。42(4)保證氣壓傳動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏性。從空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣包含有粒度為0.01～0.8μm的壓縮機(jī)油微粒，在排氣溫度為120～220℃時(shí)，這些油粒會(huì)迅速氧化，氧化后油粒顏色變深，粘性增大，并逐步由液態(tài)固化成油泥。這種微米級(jí)以下的顆粒，一般過(guò)濾器無(wú)法濾除，當(dāng)它們進(jìn)入到換向閥后便附著在閥芯上，會(huì)使閥的靈敏度逐步降低，甚至出現(xiàn)動(dòng)作失靈。為了清除油泥，保證閥的靈敏度，可在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)濾器之后，安裝油霧分離器，將油泥分離出來(lái)；此外，定期清洗閥也可以保證閥的靈敏度。

(4)保證氣壓傳動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏性。從空氣壓縮機(jī)排43