數控車床液壓控制回路的連接一體化課程實施課件

1、機械基礎機械基礎-數控車床液壓控制回路的連接數控車床液壓控制回路的連接 教學流程自測與檢查4工作任務實施3計劃、決策2任務布置與資訊1按鈕成果展示與匯報5一、任務布置與資訊工作任務按鈕1、讀懂數控車床液壓傳動系統(tǒng)原理圖。2、合理選用液壓元件，正確安裝數控車床液壓卡盤、尾座的液壓傳動回路。一、任務布置與資訊按鈕 液壓傳動系統(tǒng)是根據液壓設備的工作要求，選用各種不同功能的液壓元件、基本回路構成的。 液壓系統(tǒng)圖表示了系統(tǒng)內部所有的各類元件的連接情況，以及執(zhí)行元件實現各種運動的工作原理。 數控車床多采用PLC對液壓系統(tǒng)進行控制，必須首先了解該系統(tǒng)的工作原理，理會液壓系統(tǒng)工作過程中，各個液壓缸動作與電磁鐵

2、之間的相互關系。液壓傳動的特征：1）系統(tǒng)工作壓力取決于外負載，負載越大，產生的壓力也越高。2）活塞的運動速度取決于單位時間內輸入的流體體積（流量）。流體的壓力和流量是液壓傳動中兩個最基本的性能參數。數控車床液壓回路數控車床液壓回路1、2、3、4、5換向閥，6、7、8減壓閥，9、10、11調速閥，12、13、14壓力表15單向閥，16-單向變量泵，17濾油器,18油箱，19、21、22液壓缸，20-馬達根據數控車床液壓傳動系統(tǒng)圖，分別找出下列組成元件：1）動力裝置：2）執(zhí)行裝置：3）控制裝置：4）輔助元件：5）工作介質：1-1換向控制回路 只要使液壓油進入驅動工作臺運動的液壓缸的不同工作腔，就能

3、使液壓缸帶動工作臺完成往復運動。這種能夠使液壓油進入不同的液壓缸工作油腔從而實現液壓缸不同的運動方向的元件我們把它稱為換向閥。換向閥是如何改變和控制液壓傳動系統(tǒng)中油液流動的方向、油路的接通和關閉，從而來改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的呢？ 資訊換向控制回路當電磁鐵通電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液經換向閥進入液壓缸左腔，活塞向右運動；當電磁鐵斷電時，換向閥左位接入系統(tǒng)，左腔油液經換向閥流回油箱，活塞在彈簧力作用下向左返回 。資訊1-2 調壓回路1、在定量泵系統(tǒng)中，用溢流閥來調節(jié)。2、在變量泵系統(tǒng)中，通過安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力。 調壓回路是使系統(tǒng)的壓力保持恒定或不超過某一數值，起調壓和限壓作用。當工作

4、機構運動過程中各個階段具有不同的壓力，可以采用多級調壓回路。 資訊（一）單級調壓回路（一）單級調壓回路 系統(tǒng)由定量泵供油，采用調節(jié)節(jié)流閥的開口大小調節(jié)進入執(zhí)行元件的流量，使執(zhí)行元件獲得所需要的運動速度。工作中溢流閥是常開的，液壓泵的工作壓力取決于溢流閥的調定壓力，并且保持恒定。溢流閥的調定壓力必須大于液壓缸最大工作壓力和各種壓力損失之和。 當泵停止工作時，為了防止油液倒流和空氣侵入系統(tǒng)，常在泵的出口處安裝一個單向閥 。（二）二級調壓回路（二）二級調壓回路 如圖所示為二級調壓回路，它可實如圖所示為二級調壓回路，它可實現兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。由溢流現兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。由溢流閥閥2 2和和4

5、 4各調一級，當換向閥的電磁鐵各調一級，當換向閥的電磁鐵不通電時，其系統(tǒng)壓力由溢流閥不通電時，其系統(tǒng)壓力由溢流閥2 2調調定；當電磁鐵通電，系統(tǒng)壓力由溢流定；當電磁鐵通電，系統(tǒng)壓力由溢流閥閥4 4調定。閥調定。閥4 4的調定壓力必須比的調定壓力必須比2 2小小，否則，閥，否則，閥4 4無效。無效。遠程調壓回路 （三）多級調壓回路（三）多級調壓回路如圖所示為多級調壓回路，遠程調壓閥2和3通過三位四通電磁換向閥與主溢流閥的外控油口相連。溢流閥2、3的壓力都小于主溢流閥1,2和3的調定值不等。1、當換向閥處于中位，系統(tǒng)壓力由主溢流閥調定2、左位時，壓力由溢流閥2調定 3、右位時，壓力由溢流閥3調定主

6、溢流閥還作為安全閥使用。（四）、減壓回路（四）、減壓回路一般是在所需低壓的支路上串接減壓閥，即構成減壓回路 多缸液壓系統(tǒng)中的各個液壓缸嚴格地按規(guī)定順序動作的回路，多缸液壓系統(tǒng)中的各個液壓缸嚴格地按規(guī)定順序動作的回路，稱為順序動作回路。稱為順序動作回路。1-3順序回路順序回路 順序動作回路在機械制造等行業(yè)的液壓系統(tǒng)中得到了廣泛應順序動作回路在機械制造等行業(yè)的液壓系統(tǒng)中得到了廣泛應用，如組合機床回轉工作臺的抬起和轉位，夾緊機構的定位和夾用，如組合機床回轉工作臺的抬起和轉位，夾緊機構的定位和夾緊等，都必須按固定的順序運動。緊等，都必須按固定的順序運動。 按控制方式不同，常用的順序動作回路有行程控制順

7、序動作按控制方式不同，常用的順序動作回路有行程控制順序動作回路和壓力控制順序動作回路兩大類?；芈泛蛪毫刂祈樞騽幼骰芈穬纱箢?。資訊一、行程控制順序動作回路一、行程控制順序動作回路 行程控制順序動作回路是利用一個運動部件移動一段規(guī)定行程控制順序動作回路是利用一個運動部件移動一段規(guī)定行程后發(fā)出信號，使下一個運動部件按順序動作的回路。行程后發(fā)出信號，使下一個運動部件按順序動作的回路。二、壓力控制順序動作回路二、壓力控制順序動作回路 壓力控制順序動作回路是利用油路本身的壓力變化來控制多個運壓力控制順序動作回路是利用油路本身的壓力變化來控制多個運動部件順序動作的回路。動部件順序動作的回路。二、計劃、決策

8、工作計劃按鈕 1 SL50數控車床選用的液壓元件有哪些？采用什么液壓回路？SL50數控車床卡盤、尾座液壓系統(tǒng)常見故障有哪些？二、計劃、決策引導問題按鈕1、卡盤的夾緊與松開2、刀架的夾緊與松開3、刀架的正轉與反轉4、尾座套筒的伸出與縮回數控車床上由液壓系統(tǒng)實現哪些動作？二、計劃、決策引導問題按鈕數控車床的液壓系統(tǒng)由哪幾種基本回路組成？1、調壓回路2、換向回路3、減壓回路4、順序回路1、正確選用油管并連接2、密封裝置的安裝3、一般鉗工（螺紋連接、焊接等）4、讀液壓系統(tǒng)圖5、FluidSIM軟件操作、繪制液壓系統(tǒng)圖技能準備技能準備1、液壓傳動試驗臺1套（含回路安裝面板、電氣控制面板、電動機、及輔助部

9、件濾油器1個、油箱1個、油管、管接頭若干）2、馬達1個、單桿活塞式液壓缸3個、單向閥1個、兩位四通電磁換向閥3個，三位四通電磁換向閥2個、減壓閥3個，調速閥3個，壓力表3個。 設備與材料準備設備與材料準備場地：液壓傳動實訓室、數控車間、SL50數控車床工具：內六角扳手等軟件：FluidSIM液壓軟件工、量具與場地準備工、量具與場地準備三、任務實施1、2、3、4、5換向閥，6、7、8減壓閥，9、10、11調速閥，12、13、14壓力表15單向閥，16-單向變量泵，17濾油器,18油箱，19、21、22液壓缸，20-馬達數控車床液壓控制系統(tǒng) 一、液壓回路的分析一、液壓回路的分析1)了解數控車床的功

10、用、工況、液壓傳動要求及液壓設備的工作循環(huán)。2)了解系統(tǒng)中包含哪些元件，復雜的系統(tǒng)需根據工作循環(huán)分解為多個子系統(tǒng)。3)根據各執(zhí)行機構的動作要求，參照電磁動作順序表，搞清各個行程的動作原理及油路的流動路線。4)根據系統(tǒng)中各個執(zhí)行元件間的同步、互鎖、防干擾等要求，分析各支路之間的聯系以及如何實現這些要求。綜合分析，總結整個系統(tǒng)的特點，為系統(tǒng)的調試、維修打下基礎。按鈕數控車床的液壓系統(tǒng)由哪幾種基本回路組成？1、調壓回路2、換向回路3、減壓回路4、順序回路三、任務實施3-1換向控制回路的連接與仿真當電磁鐵通電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液經換向閥進入液壓缸左腔，活塞向右運動；當電磁鐵斷電時，換向閥左位接

11、入系統(tǒng)，左腔油液經換向閥流回油箱，活塞在彈簧力作用下向左返回 。三、任務實施換向控制回路的連接與仿真圖為平面磨床工作臺液壓系統(tǒng)控制回路圖，圖為平面磨床工作臺液壓系統(tǒng)控制回路圖， 因為在工作臺工作時，需要自動地完成往復運動，所以選擇二位四通雙作用電磁換向閥控制雙作用雙出桿液壓缸帶動工作臺實現所需要的運動控制要求，其液壓回路如圖所示。換向控制回路的連接與仿真操作要求如下：（1）能看懂換向回路圖，并能正確選用元器件。（2）安裝元器件時要規(guī)范，各元器件在工作臺上合理布置。（3）用油管正確連接元器件的各油口。（4）檢查各油口連接情況后，啟動液壓泵，利用二位四通電磁換向閥來控制執(zhí)行元件運動。3-2調壓回路

12、的連接與調試調壓回路的連接與調試（一）壓鍛機液壓回路圖設計（一）壓鍛機液壓回路圖設計壓鍛機工作時，系統(tǒng)的壓力必須與負載相適應，調壓回路能控制整個系統(tǒng)或局部的壓力，使之保持恒定或限定其最高值,還可以通過設定溢流閥限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。 （二）連接回路（二）連接回路 將所選的液壓元件在實驗臺上連接與安裝三級調壓回路，要求如下：( l ）能看懂調壓回路圖，并能正確選用元器件。( 2 ）安裝元器件時要規(guī)范，各元器件在工作臺上合理布置。( 3 ）用油管正確連接元器件的各油口。( 4 ）檢查各油口連接情況后，啟動液壓泵，觀察壓力表上顯示的系統(tǒng)壓力值。( 5 ）調節(jié)溢流閥調壓手柄，觀察壓力表顯示

13、值變化情況。3-2調壓回路的連接與調試調壓回路的連接與調試（三）調試（三）調試3-2調壓回路的連接與調試調壓回路的連接與調試 首先按動啟動按鈕，使電首先按動啟動按鈕，使電磁鐵磁鐵1YA得電，壓力油進入油得電，壓力油進入油缸缸3的左腔的左腔, 使活塞按箭頭使活塞按箭頭1所示所示方向向右運動。方向向右運動。 動作動作13-3順序動作回路的連接與調試順序動作回路的連接與調試 活塞桿上的擋塊壓下行程開關活塞桿上的擋塊壓下行程開關6S后后,通過電氣上的連鎖使通過電氣上的連鎖使1YA斷電，斷電，3YA得電得電.油缸油缸3的活塞停止運動，壓的活塞停止運動，壓力油進入油缸力油進入油缸4的左腔的左腔,使其按箭頭

14、使其按箭頭2所所示的方向向右運動示的方向向右運動; 動作動作23-3順序動作回路的連接與調試順序動作回路的連接與調試當活塞桿上的擋塊壓下行當活塞桿上的擋塊壓下行程開關程開關8S,使使3YA斷電斷電,2YA得電，壓力油進入缸得電，壓力油進入缸3的的右腔右腔,使其活塞按箭頭使其活塞按箭頭3所所示的方向向左運動；示的方向向左運動； 動作動作33-3順序動作回路的連接與調試順序動作回路的連接與調試動作動作4 當活塞桿上的當活塞桿上的擋塊壓下行程開關擋塊壓下行程開關5 S , 使使 2 YA 斷 電斷 電,4YA得電得電,壓力油壓力油進入油缸進入油缸4右腔右腔,使使其活塞按箭頭其活塞按箭頭4的的方向返回

15、方向返回. 當擋塊壓下行程開關當擋塊壓下行程開關7S時時,4YA斷電斷電,活塞停止活塞停止運動運動,至此完成一個工作循環(huán)。至此完成一個工作循環(huán)。 順序動作回路的連接與調試順序動作回路的連接與調試順序動作回路的連接與調試順序動作回路的連接與調試按啟動按鈕，按啟動按鈕，1YA1YA得電，閥得電，閥1 1左左位工作，液壓缸位工作，液壓缸7 7的活塞向右的活塞向右移動，實現動作順序移動，實現動作順序1;1;到右端后，缸到右端后，缸7 7左腔壓力上升左腔壓力上升，達到壓力繼電器，達到壓力繼電器3 3的調定壓的調定壓力時發(fā)訊，力時發(fā)訊，1YA 1YA 斷電，斷電，3YA3YA得得電，閥電，閥2 2左位工作

16、，壓力油進左位工作，壓力油進入缸入缸8 8的左腔，其活塞右移，的左腔，其活塞右移，實現動作順序實現動作順序2 2；到行程端點后，缸到行程端點后，缸8 8左腔壓力左腔壓力上升，達到壓力繼電器上升，達到壓力繼電器5 5的調的調定壓力時發(fā)訊，定壓力時發(fā)訊，3YA3YA斷電，斷電，4YA4YA得電得電, , 閥閥2 2右位工作，壓力油右位工作，壓力油進入缸進入缸8 8的右腔，其活塞左移的右腔，其活塞左移，實現動作順序，實現動作順序3;3;到行程端點后，缸到行程端點后，缸8 8右腔壓力右腔壓力上升，達到壓力繼電器上升，達到壓力繼電器6 6的調的調定壓力時發(fā)訊，定壓力時發(fā)訊，4YA4YA斷電，斷電，2YA

17、2YA得電得電, ,閥閥1 1右位工作，缸右位工作，缸7 7的活的活塞向左退回，實現動作順序塞向左退回，實現動作順序4 4。任務實施1、液壓傳動系統(tǒng)回路的閱讀、液壓傳動系統(tǒng)回路的閱讀2、卡盤支回路的分析、卡盤支回路的分析1）高壓夾緊：1YA得電、3YA失電，換向閥1、2都處于左位。進油路：液壓泵單向閥減壓閥6換向閥2（左位）換向閥1（左位）液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃髶Q向閥1（左）油箱。任務實施2）卡盤松夾：2YA得電、3YA失電，換向閥1處于右位，換向閥2都仍處于左位。進油路：液壓泵單向閥減壓閥6換向閥2（左位）換向閥1（右位）液壓缸左腔。回油路：液壓缸右換向閥1（右）油箱?？ūP與液壓缸相連

18、，液壓缸的活塞移卡盤與液壓缸相連，液壓缸的活塞移動帶動卡爪夾緊、松開。動帶動卡爪夾緊、松開。卡盤與液壓缸相連，當液壓缸的活塞向右移動時卡爪松開；卡盤與液壓缸相連，當液壓缸的活塞向右移動時卡爪松開；當液壓缸的活塞向左移動時，卡爪夾緊。當液壓缸的活塞向左移動時，卡爪夾緊?？ūP的夾緊與松開回路 鏈接：卡盤動畫尾座套筒的伸縮回路鏈接：尾座動畫任務實施3、尾座套筒支路的分析 1）套筒伸出：6 YA得電、5YA失電，三位四通的換向閥5處于左位，液壓缸左腔進油，由于活塞桿固定在尾座架上，因此套筒向左移動伸出，右腔回油經過單向調速閥11回油到油箱。 2）套筒縮回：5YA得電、6YA失電，三位四通的換向閥5處于

19、右位，液壓缸右腔進油，套筒向右移動縮回，左腔回油經過單向調速閥11回油到油箱。 任務實施4、回轉刀盤支路的分析換刀的完整過程： 4YA得電液壓缸下腔進油刀盤松開8 YA得電三位四通的換向閥3處于左位單向調速閥9馬達正轉8 YA失電刀盤停止轉動4YA失電刀盤夾緊。 若7YA得電三位四通的換向閥3處于右位單向調速閥10馬達反轉。4-36刀位回轉與夾緊、松開回路鏈接：刀盤動畫任務實施5、仿真 應用仿真軟件繪制液壓系統(tǒng)回路，仿真實驗，驗證回路能否實現四個執(zhí)行元件的動作，注意相互之間有沒有干涉。 任務實施二、正確選用油管并連接1、液壓總管路的連接： 2、各支控制回路連接： 1吸油管,2濾油網,3加油口蓋

20、,4回油管，5上蓋,6油位指示器,7隔板,8放油塞圖 4-37 油箱圖4-42 卡盤松緊控制管路的連接任務實施三、試驗臺調試回路1、系統(tǒng)壓力調至4MPa,由壓力表14指示，減壓閥6的調定值高于減壓閥7 。2逐個運行卡盤、尾座、刀盤支回路 。3、在各支回路動作無誤后，連接系統(tǒng)回路，電磁鐵供電，觀察運行情況。 動作Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8執(zhí)行元件卡盤正卡高壓夾緊+ 液壓缸松開 液壓缸低壓夾緊 液壓缸松開 液壓缸回轉刀架刀架正轉 液壓馬達刀架反轉 液壓馬達刀盤松開 液壓缸刀盤夾緊 液壓缸尾座套筒退回 液壓缸套筒伸出 液壓缸仿真仿真任務實施四、數控車床液壓系統(tǒng)調試1）先點動泵，2）空載調試，3

21、）逐漸均勻升壓加速，4）安裝動作循環(huán)，5）最后加入滿負荷調試，回路連接與運行1、根據液壓系統(tǒng)原理圖中各元件的圖形符號找出相應元件并進行良好固定。2、根據液壓傳動系統(tǒng)原理圖進行液壓回路和電路連接并對回路進行檢查。3、打開電源，啟動液壓泵觀察運行情況，對使用中遇到的問題進行分析和解決。4、改變電磁鐵的得失電，觀察變化：1）改變電磁鐵Y1、Y2、Y3的得失電，觀察卡盤夾緊、松開狀態(tài)的變化，觀察壓力表12的讀數變化及高壓夾緊、低壓夾緊狀態(tài)的變化。2）改變電磁鐵Y5、Y6的得失電，觀察尾座套筒液壓缸伸縮的變化，調節(jié)單向調速閥11，觀察尾座套筒的伸出速度的變化。3）改變電磁鐵Y4、Y7、Y8的得失電，觀察

22、刀架回轉方向的變化、刀架刀盤松開與夾緊的變化，調節(jié)單向調速閥9、10，觀察旋轉速度的變化。5、調節(jié)減壓閥、單向調速閥，觀察旋轉速度、伸縮速度的變化。6、教師檢查、評價，關閉電源，拆下管、線和元件，放回原位。對實訓過程中取得的數據和觀察到的現象進行分析總結，得出結論。注意事項提示：1、熟悉回路使用到的所有元件的功能、結構及使用方法，明確各類接口的字母的含義。2、安裝前，應注意考慮對元件的安裝根據各支路的作用進行布局，確定元件位置時注意油口的位置和方向，液壓回路連接好，注意檢查回路及油口是否有錯，電路連接線及插孔是否插錯。3、對裝入主機的液壓元件和輔助元件必須嚴格清洗，去除有害工作液的防銹劑和一切

23、污染物，液壓元件和管路各油口所有的堵頭、塑料塞子、管堵等隨著工程的進展逐漸拆除，防止油污從油口進入元件內部，與工作液接觸的元件外露部分注意保護，防止污物進入。4、注意油箱上油品類型及系統(tǒng)容量的銘牌說明，注意工作液過濾保持清潔。5、尾座的頂緊力大小由減壓閥8調節(jié)，壓力大小隨著加工的需要可調節(jié)，為了保證機床在工件被夾緊后再開始切削，需在液壓缸22的進油路上加一個壓力繼電器，調定壓力2-3MPa，壓力繼電器發(fā)出信號后才能開始切削。6、系統(tǒng)的壓力調整開動機床后，按系統(tǒng)壓力的規(guī)定，檢查各部位壓力，調好機床才能進行其他工作，各壓力數值由壓力表讀出，不用壓力表時，壓力表開關轉到零位，使壓力表處于不工作狀態(tài)，以保護壓力表。7、液壓部件的維修使用機床時，每三個月清洗一次濾油器，并檢查油箱油位，每半年清洗一次油箱；在機床大修時要檢查液壓疊加閥組及連接件間各密封圈的磨損情況，并及時更換。任務實施五、液壓系統(tǒng)常見故障排除1、油泵不供油或輸油量明顯不足原因：油泵電機反轉；油箱中油量不足；吸油管堵塞；油泵損壞。排除