文档介绍：第十章数控机床的液压与气压系统
液压和气压传动系统概述
液压和气压传动系统在数控机床中的应用
数控机床液压与气压系统的维护
液压和气压传动系统概述
液压和气压传动系统在数控机床中的功能
现代数控机床在实现整机的全自动化控制中,除数控系统外,还需要配备液压和气压传动装置来辅助实现整机的自动运行功能。所用的液压和气压传动装置应结构紧凑、工作可靠、易于控制和调节。虽然它们的工作原理类似,但使用范围不同。
液压传动装置由于使用工作压力高的油性介质,因此机构输出力大,机械结构紧凑,动作平稳可靠,易于调节,噪声较小,但要配置液压泵和油箱,因为当油液泄漏时会污染环境。
气压传动装置的气源容易获得,机床可以不必再单独配置动力源,装置结构简单,工作介质不污染环境,工作速度控制和动作频率高,适合于完成频繁启动的辅助工作。气压传动装置过载时比较安全,不易发生过载时损坏部件的事故。
液压和气压传动系统在数控机床中具有如下辅助功能:
(1)自动换刀所需的动作。如机械手的伸、缩、回转和摆动及刀具的松开和夹紧动作。
(2)机床运动部件的平衡。如机床主轴箱的重力平衡和刀库机械手的平衡等。
(3)机床运动部件的运动、制动和离合器的控制、齿轮拨叉挂挡等。
(4)机床运动部件的支撑。如动、静压轴承和液压导轨等。
(5)机床的润滑和冷却。
(6)机床防护罩、板、门的自动开关。
(7)工作台的夹紧、松开及其自动交换动作。
(8)夹具的自动放松、夹紧。
(9)工件、工具定位面和交换工作台的自动吹屑、清理和定位基准面等。
液压和气压传动系统的构成
液压和气压传动系统一般由以下5个部分组成:
(1)动力装置。动力装置是将原动机的机械能转换成传动介质的压力能的装置。常见的动力装置有液压泵和空气压缩机等。
(2)执行装置。执行装置用于连接工作部件,将工作介质的压力能转换为工作部件的机械能,常见的执行装置有液压缸和汽缸及进行回转运动的液压电机、气电机等。
(3)控制与调节装置。控制与调节装置是用于控制和调节系统中工作介质的压力、流量和流动方向,从而控制执行元件的作用力、运动速度和运动方向的装置,同时也可以用来卸载或实现过载保护等。
(4)辅助装置。辅助装置是对过载介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件之间连接等作用的装置。
(5)传动介质。传动介质是用来传递动力和运动的过载介质,即液压油或压缩空气。
液压和气压传动的工作原理
液压传动的工作原理如图10-1所示。图中杠杆1、活塞2、液压缸3和单向阀4、5组成手动液压泵;液压缸6和活塞7组成升降液压缸。千斤顶工作时,向上提起杠杆1,则活塞2被提起,液压缸3下腔中压力减小,单向阀5关闭,单向阀4导通,油箱里的油液被吸入到液压缸3中,这是吸油过程;随后,压下杠杆1,活塞2下移,液压缸3下腔中压力增大,迫使单向阀4关闭,单向阀5导通,高压油液经油管11流入液压缸6的下腔中,推动活塞7向上移动,这是压油过程。如此反复操作便可将重物8提升到需要的高度。在此过程中,控制阀9始终处于截止状态。若打开控制阀9,则液压缸6下腔中的油液将在重物的重力作用下排回油箱。
液压和气压传动系统在数控机床中的应用
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图10-2所示为TND360型数控车床液压系统原理。该机床液压系统由液压站和五条液压支路组成。五条液压支路分别是卡盘夹紧支路、尾架套筒移动支路、主轴变速支路和两条预留支路。
图10-2 TND360型数控车床液压系统原理图