《数控加工设备》教学课件—项目五数控机床液压与气动系统结构与维护
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➢ 在液压系统中该支路采用双电控三位四通电磁阀15控制液压油的 流向，变速液压缸12通过推动拨叉控制主轴变速箱的交换齿轮的 位置，来实现主轴高低速的自动转换。高速、低速齿轮位置信号 分别由行程开关LS3、LS4向PLC发送。
任
务
一、点检数控机床的液压系统
实
施
• 1.各液压阀、液压缸及管接头处是否有外漏。
介质组成。
二、数控机床气动系统的构成及回 •1.数控车床用真空卡路盘
➢ 在卡盘的前面装有吸盘，盘内形成真空，工件靠大气压力被压在 吸盘上达到夹紧的目的。吸盘通过转接件5的孔道4与小孔3相通， 与卡盘体内气缸的腔室6相连接。腔室6通过孔7通向连接管8，与 转阀9相通，通过软管10同真空泵系统相连接，按气路造成卡盘本 体沟槽内的真空来吸着工件。
➢ 刀盘的夹紧与松开，由一个二位四通电磁阀4控制。刀盘的旋转有 正转和反转两个方向，它由一个三位四通电磁阀3控制，其旋转速 度分别由单向调速阀9和10控制。
知
识 二、数控车床液压系统的构成及回
储
备 •3.尾座套筒伸缩动作路
➢ 尾座套筒的伸出与退回由一个三位四通电磁阀5控制。
三、加工中心液压系统的构成及回 •1.刀链驱动支路 路
三、加工中心液压系统的构成及回
•3.松刀缸支路
路
➢ 当主轴需要换刀时，通过手动或自动操作使3YA得电换位，松刀缸 10上腔通入高压油，活塞下移，使主轴抓刀爪松开刀柄拉钉，刀 柄脱离主轴，松刀缸运动到位后行程开关LS1发出到位信号并提供 给PLC使用，。
三、加工中心液压系统的构成及回 •4.高低速转换支路 路
二、数控车床液压系统的构成及回 •2.加工中心气动系统的路构成及回路
➢ 压缩空气通过Φ8mm的管道连接到气动系统调压、过滤、油雾气动三 联件ST，经过ST后，得以干燥、洁净，并加入适当润滑用油雾，提供 给后面的执行机构使用，保证整个气动系统的稳定安全运行，避免或 减少执行部件、控制部件的磨损而使寿命降低。
• 9.行程开关或限位挡块的位置是否有变动。
二、维护数控机床的液压系统
•1.液压站的维护
•（1）及时清洁液压泵； •（2）检查压力调节是否锁紧； •（3）检查液压表指示是否正常； •（4）每季度检查液压站油量，每年更换 液压油一次。
•2.液压油冷却装置的维护
•（1）及时清洁液压油冷却装置； •（2）勿调节联接处螺丝。
• 2.液压泵或液压马达运转时是否有异常噪声等现象。
• 3.液压缸移动时工作是否正常平稳。
• 4.液压系统的各测压点压力是否在规定的范围内，压力是否稳定。
• 5.油液的温度是否在允许的范围内。
• 6.液压系统工作时有无高频振动。
• 7.电气控制或撞块（凸轮）控制的电磁换向阀工作是否灵敏可靠。
• 8.油箱内油量是否在油标刻线范围内。
➢ 液压传动是依靠密封容积的变化来传递 运动，通过油液内部的压力来传递动力。
知
识 二、数控车床液压系统的构成及回
储
备 •1.卡盘的夹紧与松开路
➢ 主轴卡盘的夹紧与松开，由二位四通电磁阀1控制。卡盘的高压夹 紧与低压夹紧的转换，由二位四通电磁阀2控制。
知
识 二、数控车床液压系统的构成及回
储
备 •2.回转刀架动作 路
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(4)鞍座定位与锁紧支路
➢ 当数控系统发出鞍座回转指令并做好相应的准备后，二位单电控电磁换 向阀7的9YA失电，定位插销缸活塞向下带动定位销从定位孔中拔出，到 达下运动极限位置后，由行程开关检测到位信号，通知数控系统进行鞍 座与床鞍的放松，此时二位单电控电磁换向阀8的10YA失电动作，锁紧 薄壁缸中高压气体放出，锁紧活塞弹性变形回复，使鞍座与床鞍分离。
➢ 液压马达的转向控制由双电控三位四通电磁换向阀8完成，转向由 CNC进行运算后，发信号给PLC控制电磁换向阀8，用1YA、2YA不同 的得电方式进行对液压马达4的不同转向的控制。
三、加工中心液压系统的构成及回 •2.主轴箱配重支路 路
➢ 主轴箱向上移动时，高压油通过止回阀9和直动型减压阀7向配重 缸下腔供油，产生向上的配重力；当主轴箱向下移动时，液压缸 下腔高压油通过减压阀7进行动系统结构与
任务一 数控机床液压系统结构与维护
知
识 一、液压传动系统的工作原理及组
储
备
成
➢ 液压传动系统的组成：由动力元件、执 行元件、控制与调节元件、辅助元件、 传动介质组成。
➢ 液压传动是以液体作为传递运动和动力 的工作介质。
➢ 液压传动经过两次能力转换，先把机械 能转换为便于输送的液体压力能，然后 把液体压力能转换为机械能对外做功。
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(1)松刀气缸支路
➢ 当进行自动或手动换刀时，二位四通电磁阀1的线圈1YA失电，松刀缸上 腔通入高压气体，活塞向下移动，活塞杆压住拉刀杆克服弹簧弹力向下 移动，直到拉刀爪松开刀柄上的拉钉，刀柄与主轴脱离。行程开关LS12 检测到位信号，通过变送扩展板传送到CNC的PMC，作为对换刀机构进行 协调控制的状态信号。
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(2)交换台托升支路
➢ 无工作台交换时，交换台托升缸处于下位，感应开关LS17有信号，工作 台可以进行自由的运动。当自动或手动的双工作台交换时，数控系统通 过PMC发出信号，使二位双电控电磁换向阀3的3YA得电。托升缸下腔通 入高压气，活塞带动工作台一起上升，达到上终点时，由行程开关LS16 检测位置信号，传送到CNC的PMC，控制交换台回转180°运动开始动作。
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(3)工作台拉紧支路
➢ 数控系统通过PMC控制电磁换向阀5，使5YA或6YA得电，分别控制气缸活 塞的上升或下降，完成鞍座与工作台之间的放松或夹紧。在该支路采用 二位双电控电磁换向阀5进行控制，可避免在动作进行过程中突然断电 造成的机械部件冲击损伤，并采用单向节流阀14、15来调节夹紧的速度， 避免较大的冲击载荷。
3.液压油箱的维护
（1）油箱盖应及时清洁； （2）加油时勿拿下滤网； （3）油加满后将盖子盖好。
4.油水分离器的维护
禁止使用经油水分离器分离 出的油品 。
五 数控机床液压与气动系统结构与
任务二 数控机床气压系统结构与维护
知
识 一、气压传动系统的工作原理及组
储
备
成
➢ 气压传动系统的组成：由气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件、传动
任
务
一、点检数控机床的液压系统
实
施
• 1.各液压阀、液压缸及管接头处是否有外漏。
介质组成。
二、数控机床气动系统的构成及回 •1.数控车床用真空卡路盘
➢ 在卡盘的前面装有吸盘，盘内形成真空，工件靠大气压力被压在 吸盘上达到夹紧的目的。吸盘通过转接件5的孔道4与小孔3相通， 与卡盘体内气缸的腔室6相连接。腔室6通过孔7通向连接管8，与 转阀9相通，通过软管10同真空泵系统相连接，按气路造成卡盘本 体沟槽内的真空来吸着工件。
➢ 刀盘的夹紧与松开，由一个二位四通电磁阀4控制。刀盘的旋转有 正转和反转两个方向，它由一个三位四通电磁阀3控制，其旋转速 度分别由单向调速阀9和10控制。
知
识 二、数控车床液压系统的构成及回
储
备 •3.尾座套筒伸缩动作路
➢ 尾座套筒的伸出与退回由一个三位四通电磁阀5控制。
三、加工中心液压系统的构成及回 •1.刀链驱动支路 路
三、加工中心液压系统的构成及回
•3.松刀缸支路
路
➢ 当主轴需要换刀时，通过手动或自动操作使3YA得电换位，松刀缸 10上腔通入高压油，活塞下移，使主轴抓刀爪松开刀柄拉钉，刀 柄脱离主轴，松刀缸运动到位后行程开关LS1发出到位信号并提供 给PLC使用，。
三、加工中心液压系统的构成及回 •4.高低速转换支路 路
二、数控车床液压系统的构成及回 •2.加工中心气动系统的路构成及回路
➢ 压缩空气通过Φ8mm的管道连接到气动系统调压、过滤、油雾气动三 联件ST，经过ST后，得以干燥、洁净，并加入适当润滑用油雾，提供 给后面的执行机构使用，保证整个气动系统的稳定安全运行，避免或 减少执行部件、控制部件的磨损而使寿命降低。
• 9.行程开关或限位挡块的位置是否有变动。
二、维护数控机床的液压系统
•1.液压站的维护
•（1）及时清洁液压泵； •（2）检查压力调节是否锁紧； •（3）检查液压表指示是否正常； •（4）每季度检查液压站油量，每年更换 液压油一次。
•2.液压油冷却装置的维护
•（1）及时清洁液压油冷却装置； •（2）勿调节联接处螺丝。
• 2.液压泵或液压马达运转时是否有异常噪声等现象。
• 3.液压缸移动时工作是否正常平稳。
• 4.液压系统的各测压点压力是否在规定的范围内，压力是否稳定。
• 5.油液的温度是否在允许的范围内。
• 6.液压系统工作时有无高频振动。
• 7.电气控制或撞块（凸轮）控制的电磁换向阀工作是否灵敏可靠。
• 8.油箱内油量是否在油标刻线范围内。
➢ 液压传动是依靠密封容积的变化来传递 运动，通过油液内部的压力来传递动力。
知
识 二、数控车床液压系统的构成及回
储
备 •1.卡盘的夹紧与松开路
➢ 主轴卡盘的夹紧与松开，由二位四通电磁阀1控制。卡盘的高压夹 紧与低压夹紧的转换，由二位四通电磁阀2控制。
知
识 二、数控车床液压系统的构成及回
储
备 •2.回转刀架动作 路
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(4)鞍座定位与锁紧支路
➢ 当数控系统发出鞍座回转指令并做好相应的准备后，二位单电控电磁换 向阀7的9YA失电，定位插销缸活塞向下带动定位销从定位孔中拔出，到 达下运动极限位置后，由行程开关检测到位信号，通知数控系统进行鞍 座与床鞍的放松，此时二位单电控电磁换向阀8的10YA失电动作，锁紧 薄壁缸中高压气体放出，锁紧活塞弹性变形回复，使鞍座与床鞍分离。
➢ 液压马达的转向控制由双电控三位四通电磁换向阀8完成，转向由 CNC进行运算后，发信号给PLC控制电磁换向阀8，用1YA、2YA不同 的得电方式进行对液压马达4的不同转向的控制。
三、加工中心液压系统的构成及回 •2.主轴箱配重支路 路
➢ 主轴箱向上移动时，高压油通过止回阀9和直动型减压阀7向配重 缸下腔供油，产生向上的配重力；当主轴箱向下移动时，液压缸 下腔高压油通过减压阀7进行动系统结构与
任务一 数控机床液压系统结构与维护
知
识 一、液压传动系统的工作原理及组
储
备
成
➢ 液压传动系统的组成：由动力元件、执 行元件、控制与调节元件、辅助元件、 传动介质组成。
➢ 液压传动是以液体作为传递运动和动力 的工作介质。
➢ 液压传动经过两次能力转换，先把机械 能转换为便于输送的液体压力能，然后 把液体压力能转换为机械能对外做功。
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(1)松刀气缸支路
➢ 当进行自动或手动换刀时，二位四通电磁阀1的线圈1YA失电，松刀缸上 腔通入高压气体，活塞向下移动，活塞杆压住拉刀杆克服弹簧弹力向下 移动，直到拉刀爪松开刀柄上的拉钉，刀柄与主轴脱离。行程开关LS12 检测到位信号，通过变送扩展板传送到CNC的PMC，作为对换刀机构进行 协调控制的状态信号。
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(2)交换台托升支路
➢ 无工作台交换时，交换台托升缸处于下位，感应开关LS17有信号，工作 台可以进行自由的运动。当自动或手动的双工作台交换时，数控系统通 过PMC发出信号，使二位双电控电磁换向阀3的3YA得电。托升缸下腔通 入高压气，活塞带动工作台一起上升，达到上终点时，由行程开关LS16 检测位置信号，传送到CNC的PMC，控制交换台回转180°运动开始动作。
2.加工中心气动系统的构成及回路
•(3)工作台拉紧支路
➢ 数控系统通过PMC控制电磁换向阀5，使5YA或6YA得电，分别控制气缸活 塞的上升或下降，完成鞍座与工作台之间的放松或夹紧。在该支路采用 二位双电控电磁换向阀5进行控制，可避免在动作进行过程中突然断电 造成的机械部件冲击损伤，并采用单向节流阀14、15来调节夹紧的速度， 避免较大的冲击载荷。
3.液压油箱的维护
（1）油箱盖应及时清洁； （2）加油时勿拿下滤网； （3）油加满后将盖子盖好。
4.油水分离器的维护
禁止使用经油水分离器分离 出的油品 。
五 数控机床液压与气动系统结构与
任务二 数控机床气压系统结构与维护
知
识 一、气压传动系统的工作原理及组
储
备
成
➢ 气压传动系统的组成：由气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件、传动