目前,数控车床上大多应用了液压传动技术。下面介绍某数控车床的液压传动系统。
如图所示,机床中由液压传动系统实现的动作有:卡盘的夹紧与松开、刀架的换位与夹紧、尾座套筒的伸出与缩回。液压传动系统中各电磁阀的电磁铁动作由数控系统的PC控制实现。液压传动系统采用单向变量泵供油,系统压力调至4 MPa,压力由压力表3显示。泵输出的压力油经单向阀进入系统,其工作原理如下:
某数控车床的液压传动系统
1-过滤器2- 液压泵3.8.18-压力表 4. 5. 16-先导式减压阀
6、14-二位四通电磁换向阀(弹簧复位) 7-二位四通电磁换向阀 9- 卡盘液压缸
10-三位四通电磁换向阀(O型) 11. 12. 19-单向调速阀13- 刀 架转位马达
15-刀架夹紧液压缸17- 三位四通电磁换向阀(H型) 20- 尾座套简液压缸
为了适应不同壁厚的零件,卡盘夹紧回路有高、低压两种夹紧状态,分别通过调整先导式减压阀4、5实现。
(1) 卡盘高压夹紧
当卡盘处于正卡(或称外卡)位置且在高压夹紧状态下时,夹紧力的大小由先导式减压阀4来调整。其工作原理是: 1YA通电,二位四通电磁换向阀7左位工作,系统压力油经先导式减压阀4.二位四通电磁换向阀6、二位四通电磁换向阀7到达卡盘液压缸9的右腔。液压缸9左腔的油液经换向阀7直接流回油箱。这时,活塞杆左移,卡盘夹紧。卡盘的夹紧压力由压力表8显示。反之,当2YA通电时,换向阀7右位工作,系统压力油经先导式减压阀4、换向阀6、换向阀7到卡盘液压缸9的左腔。液压缸右腔的油液经换向阀7直接回油箱。这时,活塞杆右移,卡盘松开。
(2)卡盘低压夹紧
当卡盘在低压夹紧时,夹紧力的大小由先导式减压阀5调整。这时,3YA通电,换向阀6右位工作。液压系统的其他工作状况与高压夹紧时相同。
刀架换刀时,首先是刀架松开,然后刀架转位到指定的位置,最后刀架复位夹紧,其工作原理如下:
(1)刀架松开
6YA通电,二位四通电磁换向阀14右位工作,刀架夹紧液压缸15使刀架松开。
(2)刀架旋转
当4YA通电时,换向阀10左位工作,压力油经过换向阀10、单向调速阀11的调速阀进入刀架转位马达13的左端,带动刀架正转,转速由单向调速阀11控制。若5YA通电,则液压马达带动刀架反转,转速由单向调速阀12控制。
(3)刀架夹紧
当6YA断电时,换向阀14左位工作,刀架夹紧液压缸15使刀架夹紧。
(1)尾座套简缸伸出
尾座套简缸伸出的液压控制原理是: 7YA通电,三位四通电磁换向阀17左位工作,系统压力油经先导式减压阀16、换向阀17到达尾座套简液压缸20的左腔,缸体带动尾座套简伸出。液压缸右腔的油液经单向调速阀19的单向阀、换向阀17流回油箱。伸出时的预紧力大小由先导式减压阀16控制,通过压力表18显示。
(2)尾座套简缩回
8YA通电,换向阀17右位工作,系统压力油经减压阀16、换向阀17.单向调速阀19到达尾座套筒液压缸20的右腔,液压缸左腔的油液经换向阀17流回油箱,尾座套简缩回。
该液压传动系统具有以下特点:
1)采用单向变量液压泵向系统供油,能量损失小。
2)用换向阀控制卡盘,实现高压夹紧和低压夹紧的转换,并且可以分别调节高压夹紧力或低压夹紧力的大小。这样可根据工作情况调节夹紧力,操作方便、简单。
3)用液压马达实现刀架转位,可实现无级调速,并能控制刀架正、反转。
4)用换向阀控制尾座套简液压缸的换向,以实现套简的伸出或缩回,并能调节尾座套筒伸出工作时的预紧力大小,以适应不同工件的需要。
5)压力表3、8、18可分别显示系统相应处的压力,以便调整压力大小和进行故障诊断。
知识点词条:数控车床液压传动系统