數(shù)控車床液壓控制回路的連接一體化課程實(shí)施課件

機(jī)械基礎(chǔ)----數(shù)控車床液壓控制回路的連接

教學(xué)流程自測與檢查4工作任務(wù)實(shí)施3計劃、決策2任務(wù)布置與資訊1按鈕成果展示與匯報5一、任務(wù)布置與資訊工作任務(wù)按鈕1、讀懂?dāng)?shù)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(shù)控車床液壓卡盤、尾座的液壓傳動回路。一、任務(wù)布置與資訊按鈕液壓傳動系統(tǒng)是根據(jù)液壓設(shè)備的工作要求，選用各種不同功能的液壓元件、基本回路構(gòu)成的。液壓系統(tǒng)圖表示了系統(tǒng)內(nèi)部所有的各類元件的連接情況，以及執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動的工作原理。數(shù)控車床多采用PLC對液壓系統(tǒng)進(jìn)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之間的相互關(guān)系。液壓傳動的特征：1）系統(tǒng)工作壓力取決于外負(fù)載，負(fù)載越大，產(chǎn)生的壓力也越高。2）活塞的運(yùn)動速度取決于單位時間內(nèi)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(shù)。數(shù)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(diào)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(dá)根據(jù)數(shù)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(zhì)：1-1換向控制回路只要使液壓油進(jìn)入驅(qū)動工作臺運(yùn)動的液壓缸的不同工作腔，就能使液壓缸帶動工作臺完成往復(fù)運(yùn)動。這種能夠使液壓油進(jìn)入不同的液壓缸工作油腔從而實(shí)現(xiàn)液壓缸不同的運(yùn)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(guān)閉，從而來改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的呢？按鈕資訊換向控制回路當(dāng)電磁鐵通電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸左腔，活塞向右運(yùn)動；當(dāng)電磁鐵斷電時，換向閥左位接入系統(tǒng)，左腔油液經(jīng)換向閥流回油箱，活塞在彈簧力作用下向左返回。按鈕資訊1-2調(diào)壓回路1、在定量泵系統(tǒng)中，用溢流閥來調(diào)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(diào)壓回路是使系統(tǒng)的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值，起調(diào)壓和限壓作用。當(dāng)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中各個階段具有不同的壓力，可以采用多級調(diào)壓回路。

資訊（一）單級調(diào)壓回路系統(tǒng)由定量泵供油，采用調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，使執(zhí)行元件獲得所需要的運(yùn)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(diào)定壓力，并且保持恒定。溢流閥的調(diào)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(dāng)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(diào)壓回路

如圖所示為二級調(diào)壓回路，它可實(shí)現(xiàn)兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。由溢流閥2和4各調(diào)一級，當(dāng)換向閥的電磁鐵不通電時，其系統(tǒng)壓力由溢流閥2調(diào)定；當(dāng)電磁鐵通電，系統(tǒng)壓力由溢流閥4調(diào)定。閥4的調(diào)定壓力必須比2小，否則，閥4無效。遠(yuǎn)程調(diào)壓回路

（三）多級調(diào)壓回路如圖所示為多級調(diào)壓回路，遠(yuǎn)程調(diào)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(diào)定值不等。1、當(dāng)換向閥處于中位，系統(tǒng)壓力由主溢流閥調(diào)定2、左位時，壓力由溢流閥2調(diào)定3、右位時，壓力由溢流閥3調(diào)定主溢流閥還作為安全閥使用。（四）、減壓回路一般是在所需低壓的支路上串接減壓閥，即構(gòu)成減壓回路多缸液壓系統(tǒng)中的各個液壓缸嚴(yán)格地按規(guī)定順序動作的回路，稱為順序動作回路。1-3順序回路順序動作回路在機(jī)械制造等行業(yè)的液壓系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，如組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺的抬起和轉(zhuǎn)位，夾緊機(jī)構(gòu)的定位和夾緊等，都必須按固定的順序運(yùn)動。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。資訊一、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(yùn)動部件移動一段規(guī)定行程后發(fā)出信號，使下一個運(yùn)動部件按順序動作的回路。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(yùn)動部件順序動作的回路。二、計劃、決策工作計劃按鈕

1．SL50數(shù)控車床選用的液壓元件有哪些？采用什么液壓回路？２．SL50數(shù)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(dǎo)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(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)4、尾座套筒的伸出與縮回數(shù)控車床上由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)哪些動作？二、計劃、決策引導(dǎo)問題按鈕數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)由哪幾種基本回路組成？1、調(diào)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(zhǔn)備1、液壓傳動試驗(yàn)臺1套（含回路安裝面板、電氣控制面板、電動機(jī)、及輔助部件濾油器1個、油箱1個、油管、管接頭若干）2、馬達(dá)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(diào)速閥3個，壓力表3個。設(shè)備與材料準(zhǔn)備場地：液壓傳動實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控車間、SL50數(shù)控車床工具：內(nèi)六角扳手等軟件：FluidSIM液壓軟件工、量具與場地準(zhǔn)備三、任務(wù)實(shí)施1、2、3、4、5—換向閥，6、7、8—減壓閥，9、10、11—調(diào)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(dá)數(shù)控車床液壓控制系統(tǒng)一、液壓回路的分析1)了解數(shù)控車床的功用、工況、液壓傳動要求及液壓設(shè)備的工作循環(huán)。2)了解系統(tǒng)中包含哪些元件，復(fù)雜的系統(tǒng)需根據(jù)工作循環(huán)分解為多個子系統(tǒng)。3)根據(jù)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(jù)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(lián)系以及如何實(shí)現(xiàn)這些要求。綜合分析，總結(jié)整個系統(tǒng)的特點(diǎn)，為系統(tǒng)的調(diào)試、維修打下基礎(chǔ)。按鈕數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)由哪幾種基本回路組成？1、調(diào)壓回路2、換向回路3、減壓回路4、順序回路三、任務(wù)實(shí)施3-1換向控制回路的連接與仿真當(dāng)電磁鐵通電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸左腔，活塞向右運(yùn)動；當(dāng)電磁鐵斷電時，換向閥左位接入系統(tǒng)，左腔油液經(jīng)換向閥流回油箱，活塞在彈簧力作用下向左返回。按鈕三、任務(wù)實(shí)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，因?yàn)樵诠ぷ髋_工作時，需要自動地完成往復(fù)運(yùn)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(shí)現(xiàn)所需要的運(yùn)動控制要求，其液壓回路如圖所示。按鈕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(yùn)動。按鈕3-2調(diào)壓回路的連接與調(diào)試（一）壓鍛機(jī)液壓回路圖設(shè)計壓鍛機(jī)工作時，系統(tǒng)的壓力必須與負(fù)載相適應(yīng)，調(diào)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(shè)定溢流閥限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。（二）連接回路將所選的液壓元件在實(shí)驗(yàn)臺上連接與安裝三級調(diào)壓回路，要求如下：(l）能看懂調(diào)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(diào)節(jié)溢流閥調(diào)壓手柄，觀察壓力表顯示值變化情況。按鈕3-2調(diào)壓回路的連接與調(diào)試（三）調(diào)試按鈕3-2調(diào)壓回路的連接與調(diào)試首先按動啟動按鈕，使電磁鐵1YA得電，壓力油進(jìn)入油缸3的左腔,使活塞按箭頭1所示方向向右運(yùn)動。

動作13-3順序動作回路的連接與調(diào)試活塞桿上的擋塊壓下行程開關(guān)6S后,通過電氣上的連鎖使1YA斷電，3YA得電.油缸3的活塞停止運(yùn)動，壓力油進(jìn)入油缸4的左腔,使其按箭頭2所示的方向向右運(yùn)動;

動作23-3順序動作回路的連接與調(diào)試當(dāng)活塞桿上的擋塊壓下行程開關(guān)8S,使3YA斷電,2YA得電，壓力油進(jìn)入缸3的右腔,使其活塞按箭頭3所示的方向向左運(yùn)動；

動作33-3順序動作回路的連接與調(diào)試動作4

當(dāng)活塞桿上的擋塊壓下行程開關(guān)5S,使2YA斷電,4YA得電,壓力油進(jìn)入油缸4右腔,使其活塞按箭頭4的方向返回.

當(dāng)擋塊壓下行程開關(guān)7S時,4YA斷電,活塞停止運(yùn)動,至此完成一個工作循環(huán)。

順序動作回路的連接與調(diào)試順序動作回路的連接與調(diào)試按啟動按鈕，1YA得電，閥1左位工作，液壓缸7的活塞向右移動，實(shí)現(xiàn)動作順序1;到右端后，缸7左腔壓力上升，達(dá)到壓力繼電器3的調(diào)定壓力時發(fā)訊，1YA斷電，3YA得電，閥2左位工作，壓力油進(jìn)入缸8的左腔，其活塞右移，實(shí)現(xiàn)動作順序2；到行程端點(diǎn)后，缸8左腔壓力上升，達(dá)到壓力繼電器5的調(diào)定壓力時發(fā)訊，3YA斷電，4YA得電,閥2右位工作，壓力油進(jìn)入缸8的右腔，其活塞左移，實(shí)現(xiàn)動作順序3;到行程端點(diǎn)后，缸8右腔壓力上升，達(dá)到壓力繼電器6的調(diào)定壓力時發(fā)訊，4YA斷電，2YA得電,閥1右位工作，缸7的活塞向左退回，實(shí)現(xiàn)動作順序4。任務(wù)實(shí)施1、液壓傳動系統(tǒng)回路的閱讀2、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(jìn)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。回油路：液壓缸左→換向閥1（左）→油箱。任務(wù)實(shí)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(jìn)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?；赜吐罚阂簤焊子摇鷵Q向閥1（右）→油箱?？ūP與液壓缸相連，液壓缸的活塞移動帶動卡爪夾緊、松開?？ūP與液壓缸相連，當(dāng)液壓缸的活塞向右移動時卡爪松開；當(dāng)液壓缸的活塞向左移動時，卡爪夾緊。卡盤的夾緊與松開回路

鏈接：卡盤動畫尾座套筒的伸縮回路鏈接：尾座動畫任務(wù)實(shí)施3、尾座套筒支路的分析1）套筒伸出：6YA得電、5YA失電，三位四通的換向閥5處于左位，液壓缸左腔進(jìn)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(jīng)過單向調(diào)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處于右位，液壓缸右腔進(jìn)油，套筒向右移動縮回，左腔回油經(jīng)過單向調(diào)速閥11回油到油箱。任務(wù)實(shí)施4、回轉(zhuǎn)刀盤支路的分析換刀的完整過程：

4YA得電→液壓缸下腔進(jìn)油→刀盤松開→8YA得電→三位四通的換向閥3處于左位→單向調(diào)速閥9→馬達(dá)正轉(zhuǎn)→8YA失電→刀盤停止轉(zhuǎn)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(diào)速閥10→馬達(dá)反轉(zhuǎn)。4-36刀位回轉(zhuǎn)與夾緊、松開回路鏈接：刀盤動畫任務(wù)實(shí)施5、仿真應(yīng)用仿真軟件繪制液壓系統(tǒng)回路，仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證回路能否實(shí)現(xiàn)四個執(zhí)行元件的動作，注意相互之間有沒有干涉。任務(wù)實(shí)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(wǎng),3—加油口蓋,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(wù)實(shí)施三、試驗(yàn)臺調(diào)試回路1、系統(tǒng)壓力調(diào)至4MPa,由壓力表14指示，減壓閥6的調(diào)定值高于減壓閥7。2．逐個運(yùn)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(yùn)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(zhuǎn)刀架刀架正轉(zhuǎn)

－＋液壓馬達(dá)刀架反轉(zhuǎn)

＋－液壓馬達(dá)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

＋－

液壓缸仿真任務(wù)實(shí)施四、數(shù)控車床液壓系統(tǒng)調(diào)試1）先點(diǎn)動泵，2）空載調(diào)試，3）逐漸均勻升壓加速，4）安裝動作循環(huán)，5）最后加入滿負(fù)荷調(diào)試，回路連接與運(yùn)行1、根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖中各元件的圖形符號找出相應(yīng)元件并進(jìn)行良好固定。2、根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)原理圖進(jìn)行液壓回路和電路連接并對回路進(jìn)行檢查。3、打開電源，啟動液壓泵觀察運(yùn)行情況，對使用中遇到的問題進(jìn)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(shù)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(diào)節(jié)單向調(diào)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，觀察刀架回轉(zhuǎn)方向的變化、刀架刀盤松開與夾緊的變化，調(diào)節(jié)單向調(diào)速閥9、10，觀察旋轉(zhuǎn)速度的變化。5、調(diào)節(jié)減壓閥、單向調(diào)速閥，觀察旋轉(zhuǎn)速度、伸縮速度的變化。6、教師檢查、評價，關(guān)閉電源，拆下管、線和元件，放回原位。對實(shí)訓(xùn)過程中取得的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)，得出結(jié)論。注意事項提示：1、熟悉回路使用到的所有元件的功能、結(jié)構(gòu)及使用方法，明確各類接口的字母的含義。2、安裝前，應(yīng)注意考慮對元件的安裝根據(jù)各支路的作用進(jìn)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(jī)的液壓元件和輔助元件必須嚴(yán)格清洗，去除有害工作液的防銹劑和一切污染物，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(jìn)展逐漸拆除，防止油污從油口進(jìn)入元件內(nèi)部，與工作液接觸的元件外露部分注意保護(hù)，防止污物進(jìn)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(diào)節(jié)，壓力大小隨著加工的需要可調(diào)節(jié)，為了保證機(jī)床在工件被夾緊后再開始切削，需在液壓缸22的進(jìn)油路上加一個壓力繼電器，調(diào)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(diào)整開動機(jī)床后，按系統(tǒng)壓力的規(guī)定，檢查各部位壓力，調(diào)好機(jī)床才能進(jìn)行其他工作，各壓力數(shù)值由壓力表讀出，不用壓力表時，壓力表開關(guān)轉(zhuǎn)到零位，使壓力表處于不工作狀態(tài)，以保護(hù)壓力表。7、液壓部件的維修使用機(jī)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(jī)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(wù)實(shí)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(jī)反轉(zhuǎn)；油箱中油量不足；吸油管堵塞；油泵損壞。排除方法：更換油泵電機(jī)接線；檢查油位；排除污染；檢修油泵。2、系統(tǒng)壓力不足原因：油缸管路接頭處有較大的泄露；閥芯卡死；油泵配油盤損壞；油泵密封圈損壞；減壓閥阻尼孔堵塞。排除方法：檢