单臂液压仿形刨床液压系统分析

仿形刨床液压系统分析班级：090202学号：090202103姓名：冯志敏单臂液压仿形刨床液压系统分析摘要：分析对象为 BP1010 型单臂仿形刨床，介绍内容分为三大部分，第一部分：机床主机功能结构，第二部分：液压系统及其工作原理，第三部分：该仿形机床的技术特点一 主机功能结构BP1010 单臂仿形刨床用于曲面叶片或其他曲面的切削加工。该型机床的主机由工作台.锄头.刨刀.立柱.刀架臂和仿形刀架等组成（见图）工作时，要加工的工件有相应的夹具加紧在工作台 1 上，刀架臂 5 带动仿形刀架 6下降至工件待加工部位，触头 2 与样件（靠模）紧密结合，通过工作台的往复直线主运动（切削）和仿形刀架的仿形运动加工出与样件曲面形状相同的工件。工作台和仿形刀架均由液压驱动二 液压系统及其工作原理如下图所示为该刨床的液压系统原理图。系统为双回路油路结构，左侧为工作台往复运动回路，右侧为仿形刀架运动的液压回路。工作台往复运动回路由定量泵（叶片泵）1 与 2 组合供油，仿形刀架运动由变量泵（叶片泵）31 供油并兼作液压换向阀的控制油泵。1） 工作台往复运动回路该回路的执行器为驱动工作台 29 的双柱塞液压缸 27.28，缸 28 驱动工作台 29 进给切削，缸 27 驱动工作台快退；三位五通液压换向阀 11 为控制柱塞缸 27 和 28 运动方向的主换向阀，该换向阀两端设有快跳孔，阀芯快跳和慢速移动的速度通过可调节流器 12.14 及 15.17 调节，从面调节幻象时间并提高换向平稳性；换向阀 11 的导阀为三位四通电磁换向阀 36；单向节流阀 18 及溢流阀 20 和单向节流阀 20 及溢流阀 21 构成两个溢流节流阀，分别用于缸 28 和缸 29 的进油节流调速；单向阀22.23.24.25.与溢流阀 26 组成交叉缓冲补油回路，用于工作台的换向缓冲并防止吸空；单向阀 9 和 10 用作两缸的背压缸。该回路采用两台定量液压泵(叶片泵)1 和 2 组合供油（两泵同时供油时，切削缸 28 快速运动；单独供油时切削缸 28 低速或中速运动） ，最高工作压力时由先导式溢流阀 6 设定；远程调压阀 8 由主换向阀 11 的外露操作杆操纵，实现换向时自动减压，与阀 6 的远程控制口相接的二位二通的电磁换向阀 7 用于液压泵的卸荷和升压控制；单向阀 3.4 用于防止系统油液倒灌。工作台工作原理如下：(1) 切削运动时，控制油路首先工作，电磁铁 1YA 通电使换向阀 36 切换至左位，变量泵 31 的压力油经阀 32.过滤器 34.阀 36 和单向阀 16 进入液动换向阀 11 左控制腔，右控制腔先后经节流阀 12.14 和阀 36 回油，使换向阀 11 经快跳、慢移切换至左位。此时主油路可以工作（设单泵1 开机供油） ，泵 1 的压力油经换向阀 11 的左位、阀 19 的节流阀进入切削缸 28 的油腔，其柱塞驱动工作台 29 开始进行切削，切削速度由阀19 的节流阀开度大小决定返回缸 27 随工作台右移，缸 27 的油腔经阀18 的单向阀和换向阀 11 左位、背压单向阀 10 向油箱排油。(2) 切削完成后发出返回信号，电磁铁 2YA 通电使换向阀 36 切换至右位，变量泵 31 的压力油经阀 32.过滤器 34.阀 36 和单向阀 11 的右控制腔，而左控制先后经节流器 15.17 和阀 36 回油，使换向阀 11 经快跳、慢速移动切换至右位，完成主油路的换向。换向过程中，换向阀 11 的阀芯连带的操纵杆使溢流阀 8 的调压弹簧放松，泵 1 的压力降低，使高速换向平稳完成。换向完成后，泵 1 的压力油经换向阀 11 的右位，阀18 进入返回缸 27 的油腔，其柱塞驱动工作台开始快速返回，返回速度由阀 18 的开度大小决定，返回缸 28 随工作台左移，缸 28 的油腔经阀19 和换向阀 11 右位、背压单向阀 9 向油箱排油。2） 仿形刀架回路该回路的执器件为驱动仿形刀架 43 的阀控缸。仿形刀架 43 和仿形液压缸 44 的活塞杆、伺服阀 41 的阀套以及刨刀 48 连接成整体，伺服阀 41的阀芯和触头 39 连为一体，弹簧 42 使触头和样件（俗称套模）38 紧密接触。二位二通电磁换向阀 46 用于控制加紧液压缸 45 的动作方向，加紧缸与仿形刀架油路成互锁关系，即只有在缸 45 松开使，仿形油路才能工作。仿形刀架回路由变量泵 31 供油，其最大压力由溢流阀 33 设定，单向阀 32 用于防止油液倒灌；经过滤器用于提高油液的清洁度；储能器 35 用于吸收压力冲击和补油。仿形刀架回路的工作原理如下:（1） 工作时仿形指令由触头发出；液压油泵 31 的压力油经单向阀 32、过滤器 34 后分为三路，第一路刀换向阀 46，第二路到伺服阀 41 的油口 a，第三路进入仿形缸 44 的有杆腔；进入油口 a 的压力油经阀芯和阀套的开口 x1 之后分为了两路一路经油口 b 减压后进入缸 44 的无杆腔（压力为 p1） ，一路经开口 x2 压力下降为 p2 之后，经油口 c 和单向阀 40 排回油箱。缸 44 有杆腔中的压力与泵 31 的出口压力 p、相同，且为定值。当开口 x1 与 x2 相等时，缸 44 两腔压力相等，活塞及活塞杆停止运动。（2） 由于样件 38 对触头 39 的作用，伺服阀 41 的阀芯上移时，开口 x1 减小，打破缸 44 的平衡状态，活塞带动整个刀架上移，使开口 x1 又逐渐增大，直至 x1 重新等于 x2，缸 44 的活塞受力重新平衡为止。这样，仿形刀架岁伺服的阀芯移动了一个位移，刨刀 48 相对与工件 47 也移动了同一段位移。从而加工出与仿形样件形状一致的工件。触头下移接触工件和刀架下移时的压力冲击由蓄能器 35 吸收，而刀架快速上移可又储能器向有杆腔补油。综上可知，该回路实际上为一个液压伺服位置反馈控制系统。其原理框架图如下图所示三、该仿形机床的技术特点1）与普通机械仿形机床相比，该仿形液压机床的触头和样件（靠模）间的接触压力小，所以，样件的磨损要小得多、寿命比普通机床上的样模长；此外，液压仿形机床还允许使用尺寸较小的仿形触头和较陡的靠模曲线，从而扩大了仿形加工的范围。2）该仿形刨床的液压系统采用双回路油路结构，工作台往复运动与仿形刀架回路相互独立，互不干扰。3）工作台往复运动回路采用双泵供油，并利用远程控制原理实现液压泵的工作压力变化与卸荷。采用一对大小不同的柱塞缸分别实现切削和返回运动；采用电磁换向阀作导阀的液压动换向主阀换向，导阀控制压力油取自仿形刀架回路的变量泵，主换向阀带有快跳孔及单向节流器（类似于万能外圆磨床液压系统的液压操作箱） ，可节省、调整换向时间，减小换向冲击，通过柱换向阀的操作杆驱动远程调压阀降低系统在换向过程中得压力；两缸均采用单向节流阀的进油节流调速方式，但并不利于热量的散发.4) 仿形刀架回路采用阀控缸实现刀架的仿形运动，用加紧缸实现仿形回路的互锁，安全可靠。5） 为了提高伺服阀乃至整个系统的可靠性和控制品质，变量泵近旁设有箱过滤器、储能器；油箱设有冷却器。6）液压系统采用液压反馈和点电磁换向阀控制，所以控制准确，反应快速，加工的零件精度高7）该系统控制方便操作简单总结： BP1010 型单臂仿形刨床的进给动力和仿形刀架的动力均由液压力提供，并且两部分相互独立，液压系统有蓄能器等辅助设备，所以其工作平稳，冲击小，控制简单操作方便，仿形精确，加工零件的成平率高。因此被广泛的应用到了多种成品的加工，不过该机床液压系统构