数控机床的控制技术与辅助系统概述

7.1.3 数控机床的压力系统
（3）工作台夹紧支路 H400加工中心可交换的工作台 固定于鞍座上，由四个带定位锥的 气缸夹紧，并且为了达到拉力大于 12000N的可靠工作要求，以及受位 置结构的限制，该气缸采用了弹簧 增力结构，在气缸内径仅为φ63mm 的情况下就达到了设计拉力要求。
7.1.3 数控机床的压力系统
数控机床的控制技术与 辅助系统概述
2020年4月22日星期三
数控机床结构及应用
第7章 数控机床的控制技术 与辅助系统
Nc machine tool control technology and auxiliary system
7.1 数控机床的压力控制系统 Pressure control system of nc
7.1.3 数控机床的压力系统
（2）工作台交换支路 交换台是实现双工作台交换的关键部件，由于H400加工中 心交换台提升载荷较大（达12000N），工作过程中冲击较大， 设计上升、下降动作时间为3s，且交换台位置空间较大，故采 用大直径气缸（D=350mm），6mm内径的气管，可满足设计载荷 和交换时间的要求。机床无工作台交换时，在两位双电控电磁 阀HF3的控制下交换台托升缸处于下位，感应开关LS17有信号 ，工作台与托叉分离，工作台可以进行自由的运动。
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7.1.1 压力控制系统的功能与组成
1.压力传动的特点 气压、液压传动属于流体传动的两个分支，它们分别是以
压缩空气和液压油为工作介质，来进行能量的传递和控制的传 动技术。相对于机械传动、电力传动等传动技术，气、液压传 动是新兴的工程技术。由于它们具有许多机械传动所不具有的 优点，故其发展速度较快，应用范围也越来越广，目前已广泛 应用于工程技术中的各个领域。
7.1.1 压力控制系统的功能与组成
（1）气压传动的优点： 1）工作介质为空气，来源丰富、制取方便、成本低廉。 2）较好的工作环境适应性。由于气压传动以空气作为工作
介质，故能用在恶劣环境中，一些要求高净化、无污染等的场 合也适宜于气动系统的工作，且工作可靠性较好，易于实现过 载保护。
3）空气粘度很小，故其在传输过程中的能量损失较小，节 能、高效，适宜于远距离的供气和气源的集中布置。
挂挡的实现等。 2)数控机床中运动部件的平衡。如主轴箱的重力平衡、
换刀机械手的平衡等。 3)定位面的自动吹屑清理等。 4)数控机床防护罩、板、门的自动打开与关闭。 5)工作台的松开与夹紧，交换台的自动交换动作。 6)夹具的自动松开与夹紧。 7)自动换刀所需动作。
7.1.3 数控机床的压力系统
2.数控机床气动系统工作原理、结构布置及特点 数控机床气动系统的设计及布置与加工中心的类型、结构
4）气压传动反应灵敏、动作迅速、易维护和调节，故比较 适宜于直接应用到自动控制的场合。
5）气动元件结构简单，制造工艺性较好，制造成本低，使 用寿命长，易于实现标准化、系列化、通用化。
7.1.1 压力控制系统的功能与组成
（2）液压传动的优点： 1）易于实现无级调速和大范围调速（100:1～2000:1）。 2）单位功率的传动装置重量轻、体积小、结构紧凑，可
7.1.3 数控机床的压力系统
（1）松刀缸支路
松刀缸是完成刀具的拉紧和松开的执 行机构。为保证机床切削加工过程的稳定 、安全、可靠，刀具拉紧拉力应大于 12000N，抓刀、松刀动作时间在2s以内。 换刀时通过气动系统对刀柄与主轴间的 7:24定位锥孔进行清理，使用高速气流清 除结合面上的杂物。为达到这些要求，并 且尽可能地使其结构紧凑，减轻重量，并 且结构上要求工作缸直径不能大于150mm ，所以采用复合双作用气缸可达到设计要 求。如图7-2。
7.1.2 压力控制系统工作原理
气、液压系统工作原理相似，但依其各自的特点，在加工 中心上的应用方面，它们具有相应的适用范围。
液压传动装置以工作压力高的油为工作介质，机械结构紧 凑、与其他传动装置相比在同等体积条件下可以产生较大的力 或力矩、动作平稳可靠、易于调节和控制、噪声较小，但需配 置液压泵和油箱，易产生渗漏和污染，故广泛用于工业型、大 中型加工中心中。
、要求完成的功能等有关，结合气压传动的特点，一般在要求 力或力矩不太大的情况下采用气压传动。
H400型卧式加工中心工作功率较小、精度中等。为降低制 造成本、提高安全性、减少污染，结合气、液压传动的特点， 该加工中心的辅助动作采用以气压驱动装置为主。
H400型卧式加工中心气动系统主要包括松刀缸、双工作台 交换、工作台与鞍座之间的拉紧、工作台回转分度、分度插销 定位、刀库前后移动、主轴锥孔吹气清理等几个动作完成的气 动支路。
气动装置结构简单、无污染、工作速度快、动作频率高， 适宜于完成频繁起动的辅助动作，且过载时比较安全，不易发 生过载损坏机件等事故。故常用于功率要求不大、精度不太高 的中小型加工中心。
7.1.3 数控机床Biblioteka Baidu压力系统
1.气、液压系统在数控机床中常用来完成如下的辅助功能： 1)数控机床运动部件的制动、离合器的控制、齿轮拨叉
6）液压元器件易实现系列化、标准化、通用化，故可以 降低制造使用成本。
7.1.1 压力控制系统的功能与组成
2.气、液压传动发展概况及应用 机床上采用气、液压技术的方面很多，但主要是利用气、
液传动在工作中可以实现无级变速、易于实现自动化、可频 繁换向等优点。使用方面：
1）进给运动传动 2）往复直线运动 3）回转运动和仿形运动 4）辅助装置 5）静压支承
产生和传递较大的力和力矩。 3）惯性小、反应快、冲击小、工作平稳，易于实现高速
起动、制动和换向。 4）易控制、易调节、操纵方便，易于与电气控制相结合
，用以实现远程控制和复杂顺序控制的自动化，易于实现过载 保护。
5）液压传动具有自润滑、自冷却作用，可以减少因摩擦 和高温产生的液压元件损坏，故工作寿命较长。
（4）鞍座定位与锁紧支路 H400加工中心工作台具有回转分度功能。鞍座与工作台 连结为一体，采用蜗轮蜗杆机构使之回转，采用插销和可以 变形的薄壁气缸实现床鞍和鞍座之间的定位与锁紧。 当数控系统发出鞍座回转指令并做好相应的准备后，两 位单电控电磁阀HF7得电，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，由感应开关检测 到位信号，通知数控系统可以进行鞍座与床鞍的放松，此时 两位单电控电磁阀HF8得电动作，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。