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文档简介
机械基础----数控车床液压控制回路的连接
教学流程自测与检查4工作任务实施3计划、决策2任务布置与资讯1按钮成果展示与汇报5一、任务布置与资讯工作任务按钮1、读懂数控车床液压传动系统原理图。2、合理选用液压元件,正确安装数控车床液压卡盘、尾座的液压传动回路。一、任务布置与资讯按钮液压传动系统是根据液压设备的工作要求,选用各种不同功能的液压元件、基本回路构成的。液压系统图表示了系统内部所有的各类元件的连接情况,以及执行元件实现各种运动的工作原理。数控车床多采用PLC对液压系统进行控制,必须首先了解该系统的工作原理,理会液压系统工作过程中,各个液压缸动作与电磁铁之间的相互关系。液压传动的特征:1)系统工作压力取决于外负载,负载越大,产生的压力也越高。2)活塞的运动速度取决于单位时间内输入的流体体积(流量)。流体的压力和流量是液压传动中两个最基本的性能参数。数控车床液压回路1、2、3、4、5—换向阀,6、7、8—减压阀,9、10、11—调速阀,12、13、14—压力表15—单向阀,16-单向变量泵,17—滤油器,18—油箱,19、21、22—液压缸,20-马达根据数控车床液压传动系统图,分别找出下列组成元件:1)动力装置:2)执行装置:3)控制装置:4)辅助元件:5)工作介质:1-1换向控制回路只要使液压油进入驱动工作台运动的液压缸的不同工作腔,就能使液压缸带动工作台完成往复运动。这种能够使液压油进入不同的液压缸工作油腔从而实现液压缸不同的运动方向的元件我们把它称为换向阀。换向阀是如何改变和控制液压传动系统中油液流动的方向、油路的接通和关闭,从而来改变液压系统的工作状态的呢?按钮资讯换向控制回路当电磁铁通电时,换向阀右位接入系统,油液经换向阀进入液压缸左腔,活塞向右运动;当电磁铁断电时,换向阀左位接入系统,左腔油液经换向阀流回油箱,活塞在弹簧力作用下向左返回。按钮资讯1-2调压回路1、在定量泵系统中,用溢流阀来调节。2、在变量泵系统中,通过安全阀来限定系统的最高压力。
调压回路是使系统的压力保持恒定或不超过某一数值,起调压和限压作用。当工作机构运动过程中各个阶段具有不同的压力,可以采用多级调压回路。
资讯(一)单级调压回路系统由定量泵供油,采用调节节流阀的开口大小调节进入执行元件的流量,使执行元件获得所需要的运动速度。工作中溢流阀是常开的,液压泵的工作压力取决于溢流阀的调定压力,并且保持恒定。溢流阀的调定压力必须大于液压缸最大工作压力和各种压力损失之和。当泵停止工作时,为了防止油液倒流和空气侵入系统,常在泵的出口处安装一个单向阀
。(二)二级调压回路
如图所示为二级调压回路,它可实现两种不同的系统压力控制。由溢流阀2和4各调一级,当换向阀的电磁铁不通电时,其系统压力由溢流阀2调定;当电磁铁通电,系统压力由溢流阀4调定。阀4的调定压力必须比2小,否则,阀4无效。远程调压回路
(三)多级调压回路如图所示为多级调压回路,远程调压阀2和3通过三位四通电磁换向阀与主溢流阀的外控油口相连。溢流阀2、3的压力都小于主溢流阀1,2和3的调定值不等。1、当换向阀处于中位,系统压力由主溢流阀调定2、左位时,压力由溢流阀2调定3、右位时,压力由溢流阀3调定主溢流阀还作为安全阀使用。(四)、减压回路一般是在所需低压的支路上串接减压阀,即构成减压回路多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规定顺序动作的回路,称为顺序动作回路。1-3顺序回路顺序动作回路在机械制造等行业的液压系统中得到了广泛应用,如组合机床回转工作台的抬起和转位,夹紧机构的定位和夹紧等,都必须按固定的顺序运动。按控制方式不同,常用的顺序动作回路有行程控制顺序动作回路和压力控制顺序动作回路两大类。资讯一、行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路是利用一个运动部件移动一段规定行程后发出信号,使下一个运动部件按顺序动作的回路。二、压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路是利用油路本身的压力变化来控制多个运动部件顺序动作的回路。二、计划、决策工作计划按钮
1.SL50数控车床选用的液压元件有哪些?采用什么液压回路?2.SL50数控车床卡盘、尾座液压系统常见故障有哪些?二、计划、决策引导问题按钮1、卡盘的夹紧与松开2、刀架的夹紧与松开3、刀架的正转与反转4、尾座套筒的伸出与缩回数控车床上由液压系统实现哪些动作?二、计划、决策引导问题按钮数控车床的液压系统由哪几种基本回路组成?1、调压回路2、换向回路3、减压回路4、顺序回路1、正确选用油管并连接2、密封装置的安装3、一般钳工(螺纹连接、焊接等)4、读液压系统图5、FluidSIM软件操作、绘制液压系统图技能准备1、液压传动试验台1套(含回路安装面板、电气控制面板、电动机、及辅助部件滤油器1个、油箱1个、油管、管接头若干)2、马达1个、单杆活塞式液压缸3个、单向阀1个、两位四通电磁换向阀3个,三位四通电磁换向阀2个、减压阀3个,调速阀3个,压力表3个。设备与材料准备场地:液压传动实训室、数控车间、SL50数控车床工具:内六角扳手等软件:FluidSIM液压软件工、量具与场地准备三、任务实施1、2、3、4、5—换向阀,6、7、8—减压阀,9、10、11—调速阀,12、13、14—压力表15—单向阀,16-单向变量泵,17—滤油器,18—油箱,19、21、22—液压缸,20-马达数控车床液压控制系统一、液压回路的分析1)了解数控车床的功用、工况、液压传动要求及液压设备的工作循环。2)了解系统中包含哪些元件,复杂的系统需根据工作循环分解为多个子系统。3)根据各执行机构的动作要求,参照电磁动作顺序表,搞清各个行程的动作原理及油路的流动路线。4)根据系统中各个执行元件间的同步、互锁、防干扰等要求,分析各支路之间的联系以及如何实现这些要求。综合分析,总结整个系统的特点,为系统的调试、维修打下基础。按钮数控车床的液压系统由哪几种基本回路组成?1、调压回路2、换向回路3、减压回路4、顺序回路三、任务实施3-1换向控制回路的连接与仿真当电磁铁通电时,换向阀右位接入系统,油液经换向阀进入液压缸左腔,活塞向右运动;当电磁铁断电时,换向阀左位接入系统,左腔油液经换向阀流回油箱,活塞在弹簧力作用下向左返回。按钮三、任务实施换向控制回路的连接与仿真图为平面磨床工作台液压系统控制回路图,因为在工作台工作时,需要自动地完成往复运动,所以选择二位四通双作用电磁换向阀控制双作用双出杆液压缸带动工作台实现所需要的运动控制要求,其液压回路如图所示。按钮换向控制回路的连接与仿真操作要求如下:(1)能看懂换向回路图,并能正确选用元器件。(2)安装元器件时要规范,各元器件在工作台上合理布置。(3)用油管正确连接元器件的各油口。(4)检查各油口连接情况后,启动液压泵,利用二位四通电磁换向阀来控制执行元件运动。按钮3-2调压回路的连接与调试(一)压锻机液压回路图设计压锻机工作时,系统的压力必须与负载相适应,调压回路能控制整个系统或局部的压力,使之保持恒定或限定其最高值,还可以通过设定溢流阀限定系统的最高压力,防止系统过载。(二)连接回路将所选的液压元件在实验台上连接与安装三级调压回路,要求如下:(l)能看懂调压回路图,并能正确选用元器件。(2)安装元器件时要规范,各元器件在工作台上合理布置。(3)用油管正确连接元器件的各油口。(4)检查各油口连接情况后,启动液压泵,观察压力表上显示的系统压力值。(5)调节溢流阀调压手柄,观察压力表显示值变化情况。按钮3-2调压回路的连接与调试(三)调试按钮3-2调压回路的连接与调试首先按动启动按钮,使电磁铁1YA得电,压力油进入油缸3的左腔,使活塞按箭头1所示方向向右运动。
动作13-3顺序动作回路的连接与调试活塞杆上的挡块压下行程开关6S后,通过电气上的连锁使1YA断电,3YA得电.油缸3的活塞停止运动,压力油进入油缸4的左腔,使其按箭头2所示的方向向右运动;
动作23-3顺序动作回路的连接与调试当活塞杆上的挡块压下行程开关8S,使3YA断电,2YA得电,压力油进入缸3的右腔,使其活塞按箭头3所示的方向向左运动;
动作33-3顺序动作回路的连接与调试动作4
当活塞杆上的挡块压下行程开关5S,使2YA断电,4YA得电,压力油进入油缸4右腔,使其活塞按箭头4的方向返回.
当挡块压下行程开关7S时,4YA断电,活塞停止运动,至此完成一个工作循环。
顺序动作回路的连接与调试顺序动作回路的连接与调试按启动按钮,1YA得电,阀1左位工作,液压缸7的活塞向右移动,实现动作顺序1;到右端后,缸7左腔压力上升,达到压力继电器3的调定压力时发讯,1YA断电,3YA得电,阀2左位工作,压力油进入缸8的左腔,其活塞右移,实现动作顺序2;到行程端点后,缸8左腔压力上升,达到压力继电器5的调定压力时发讯,3YA断电,4YA得电,阀2右位工作,压力油进入缸8的右腔,其活塞左移,实现动作顺序3;到行程端点后,缸8右腔压力上升,达到压力继电器6的调定压力时发讯,4YA断电,2YA得电,阀1右位工作,缸7的活塞向左退回,实现动作顺序4。任务实施1、液压传动系统回路的阅读2、卡盘支回路的分析1)高压夹紧:1YA得电、3YA失电,换向阀1、2都处于左位。进油路:液压泵→单向阀→减压阀6→换向阀2(左位)→换向阀1(左位)→液压缸右腔。回油路:液压缸左→换向阀1(左)→油箱。任务实施2)卡盘松夹:2YA得电、3YA失电,换向阀1处于右位,换向阀2都仍处于左位。进油路:液压泵→单向阀→减压阀6→换向阀2(左位)→换向阀1(右位)→液压缸左腔。回油路:液压缸右→换向阀1(右)→油箱。卡盘与液压缸相连,液压缸的活塞移动带动卡爪夹紧、松开。卡盘与液压缸相连,当液压缸的活塞向右移动时卡爪松开;当液压缸的活塞向左移动时,卡爪夹紧。卡盘的夹紧与松开回路
链接:卡盘动画尾座套筒的伸缩回路链接:尾座动画任务实施3、尾座套筒支路的分析1)套筒伸出:6YA得电、5YA失电,三位四通的换向阀5处于左位,液压缸左腔进油,由于活塞杆固定在尾座架上,因此套筒向左移动伸出,右腔回油经过单向调速阀11回油到油箱。2)套筒缩回:5YA得电、6YA失电,三位四通的换向阀5处于右位,液压缸右腔进油,套筒向右移动缩回,左腔回油经过单向调速阀11回油到油箱。任务实施4、回转刀盘支路的分析换刀的完整过程:
4YA得电→液压缸下腔进油→刀盘松开→8YA得电→三位四通的换向阀3处于左位→单向调速阀9→马达正转→8YA失电→刀盘停止转动→4YA失电→刀盘夹紧。若7YA得电→三位四通的换向阀3处于右位→单向调速阀10→马达反转。4-36刀位回转与夹紧、松开回路链接:刀盘动画任务实施5、仿真应用仿真软件绘制液压系统回路,仿真实验,验证回路能否实现四个执行元件的动作,注意相互之间有没有干涉。任务实施二、正确选用油管并连接1、液压总管路的连接:
2、各支控制回路连接:1—吸油管,2—滤油网,3—加油口盖,4—回油管,5—上盖,6—油位指示器,7—隔板,8—放油塞图4-37油箱图4-42卡盘松紧控制管路的连接任务实施三、试验台调试回路1、系统压力调至4MPa,由压力表14指示,减压阀6的调定值高于减压阀7。2.逐个运行卡盘、尾座、刀盘支回路。3、在各支回路动作无误后,连接系统回路,电磁铁供电,观察运行情况。动作Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8执行元件卡盘正卡高压夹紧+--
液压缸松开-+-
液压缸低压夹紧+-+
液压缸松开-++
液压缸回转刀架刀架正转
-+液压马达刀架反转
+-液压马达刀盘松开
+
液压缸刀盘夹紧
-
液压缸尾座套筒退回
-+
液压缸套筒伸出
+-
液压缸仿真任务实施四、数控车床液压系统调试1)先点动泵,2)空载调试,3)逐渐均匀升压加速,4)安装动作循环,5)最后加入满负荷调试,回路连接与运行1、根据液压系统原理图中各元件的图形符号找出相应元件并进行良好固定。2、根据液压传动系统原理图进行液压回路和电路连接并对回路进行检查。3、打开电源,启动液压泵观察运行情况,对使用中遇到的问题进行分析和解决。4、改变电磁铁的得失电,观察变化:1)改变电磁铁Y1、Y2、Y3的得失电,观察卡盘夹紧、松开状态的变化,观察压力表12的读数变化及高压夹紧、低压夹紧状态的变化。2)改变电磁铁Y5、Y6的得失电,观察尾座套筒液压缸伸缩的变化,调节单向调速阀11,观察尾座套筒的伸出速度的变化。3)改变电磁铁Y4、Y7、Y8的得失电,观察刀架回转方向的变化、刀架刀盘松开与夹紧的变化,调节单向调速阀9、10,观察旋转速度的变化。5、调节减压阀、单向调速阀,观察旋转速度、伸缩速度的变化。6、教师检查、评价,关闭电源,拆下管、线和元件,放回原位。对实训过程中取得的数据和观察到的现象进行分析总结,得出结论。注意事项提示:1、熟悉回路使用到的所有元件的功能、结构及使用方法,明确各类接口的字母的含义。2、安装前,应注意考虑对元件的安装根据各支路的作用进行布局,确定元件位置时注意油口的位置和方向,液压回路连接好,注意检查回路及油口是否有错,电路连接线及插孔是否插错。3、对装入主机的液压元件和辅助元件必须严格清洗,去除有害工作液的防锈剂和一切污染物,液压元件和管路各油口所有的堵头、塑料塞子、管堵等随着工程的进展逐渐拆除,防止油污从油口进入元件内部,与工作液接触的元件外露部分注意保护,防止污物进入。4、注意油箱上油品类型及系统容量的铭牌说明,注意工作液过滤保持清洁。5、尾座的顶紧力大小由减压阀8调节,压力大小随着加工的需要可调节,为了保证机床在工件被夹紧后再开始切削,需在液压缸22的进油路上加一个压力继电器,调定压力2-3MPa,压力继电器发出信号后才能开始切削。6、系统的压力调整开动机床后,按系统压力的规定,检查各部位压力,调好机床才能进行其他工作,各压力数值由压力表读出,不用压力表时,压力表开关转到零位,使压力表处于不工作状态,以保护压力表。7、液压部件的维修使用机床时,每三个月清洗一次滤油器,并检查油箱油位,每半年清洗一次油箱;在机床大修时要检查液压叠加阀组及连接件间各密封圈的磨损情况,并及时更换。任务实施五、液压系统常见故障排除1、油泵不供油或输油量明显不足原因:油泵电机反转;油箱中油量不足;吸油管堵塞;油泵损坏。排除方法:更换油泵电机接线;检查油位;排除污染;检修油泵。2、系统压力不足原因:油缸管路接头处有较大的泄露;阀芯卡死;油泵配油盘损坏;油泵密封圈损坏;减压阀阻尼孔堵塞。排除方法:检
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