数控机床原理、结构与维修 第6章 数控机床液压与气动系统
《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
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。
数控技术及应用第6章 数控机床的电气驱动-步进电动机
工作方式
步进电机的工作方式可分为：三相单三拍；三相单、 步进电机的工作方式可分为：三相单三拍；三相单、 双六拍；三相双三拍等 双六拍；三相双三拍等。“单”是指每次只有一相 绕组通电，“三拍”是指每三次换接为一个循环。
一、三相单三拍
（1）三相绕组联接方式：Y 型 三相绕组联接方式： （2）三相绕组中的通电顺序为： 三相绕组中的通电顺序为： A相 → B相 → C相 通电顺序也可以为： 通电顺序也可以为： A 相 → C 相→ B 相
A 相通电使转子1、3齿和 AA' 对齐。 相通电使转子1 对齐。
A
B'
A C' B
B'
C' B
A'
C
A'
C
B相通电，转子2、4齿 相通电，转子 、 齿 相通电 相轴线对齐， 和B相轴线对齐，相对 相轴线对齐 A相通电位置转 °； 相通电位置转30° 相通电位置转
C相通电再转 ° 相通电再转30° 相通电再转
（3）工作过程 ） A 相通电，A 方向的磁 相通电，
A
B' 4 1 2 3 A'
通经转子形成闭合回路。 通经转子形成闭合回路。
C' B
若转子和磁场轴线方向 原有一定角度， 原有一定角度，则在磁 场的作用下，转子 场的作用下，
C
被磁化，吸引转子， 被磁化，吸引转子，由于磁力线总是要通过磁 阻最小的路径闭合， 阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产 生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，使转、 生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，使转、 定子的齿对齐停止转动。 定子的齿对齐停止转动。
2、步进电动机
工作原理： 工作原理 ： 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲 脉冲 线位移或角位移的电动机。每来一个 信号转换成线位移或角位移 线位移或角位移 信号 电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小 段距离。 特点： 特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。 (2)控制脉冲频率，可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序，改变转动方向。 (4)角位移量或线位移量与电脉冲数成正比。
第6章 数控机床的液压与#962
2013-5-9
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6.1 数控机床上典型的液压回路分析
• • • • • 一、MJ-50数控车床液压系统 二、CK3225数控车床液压系统 三、VP1050加工中心液压系统 四、TH6350卧式加工中心液压系统 五、组合机床动力滑台液压系统
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一、MJ-50数控车床液压系统
• MJ-50数控车床液压系统主要承担卡盘、回转刀架、刀 盘、尾架套筒的驱动与控制。图6-1是MJ-50数控车床 液压系统的原理图。 • 1．卡盘分系统 • 高压夹紧：3Y失电、1Y得电．换向阀2和1均位于左位。 分系统的进油路：液压泵→减压阀6→换向阀2→换向 阀1→液压缸右腔。回油路：液压缸左腔→换向阀1→ 油箱。这时活塞左移使卡盘夹紧(称正卡或外卡)，夹紧 力的大小可通过减压阀6调节。由于阀6的调定值高于 阀7，所以卡盘处于高压夹紧状态。松夹时，使2Y得电、 1Y失电，阀1切换至右位。进油路：液压泵→减压阀 6→换向阀2→换向阀1→液压缸左腔。回油路：液压缸 右腔→换向阀1→油箱。活塞右移，卡盘松开。 • 低压夹紧：油路与高压夹紧状态基本相同，唯一不同 的是这时3Y得电而使阀2切换至右位，因而液压泵的供 油只能经减压阀7进入分系统。通过调节阀7便能实现 低压夹紧状态下的夹紧力。 4
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一、MJ-50数控车床液压系统
• • • • 3．尾架套筒分系统 尾架套筒通过液压缸实现顶出与缩回。 通过上系统的分析，数控机床液压系统的特点为： （1）数控机床控制的自动化程度要求较高，类 似于机床的液压控制，它对动作的顺序要求较严 格，并有一定的速度要求。液压系统一般由数控 系统的PLC或CNC来控制，所以动作顺序直接用 电磁换向阀切换来实现的较多。 • （2）由于数控机床的主运动已趋于直接用伺服 电动机驱动，所以液压系统的执行元件主要承担 各种辅助功能，虽其负载变化幅度不是太大，但 要求稳定。因此，常采用减压阀来保证支路压力 的恒定。
2020年数控机床原理第06章参照模板
（2）缺点
① 液压传动有一定泄漏现象，易造成 环境污染、资源浪费。
② 对油温和负载的变化比较敏感，不 易在高温或低温工作。
③ 要求元件制造精度高，且易受油液 的污染度影响 。
6.1.2 气、液压传动发展概况及其 在机床上的应用
6.2 典型数控机床的气、液压系统
6.2.1 气、液压系统在数控机床中 的作用
液、气压系统在数控机床中常用来完成 如下的辅助功能：
① 自动换刀所需动作； ② 数控机床中运动部件的平衡；
③ 数控机床运动部件的制动、离合器 的控制、齿轮拨叉挂挡的实现等；
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 工作原理、 布局及特点
图6.1 H400型卧式加工中心气动系统原理图
1．松刀缸支路 2．工作台交换支路 3．工作台夹紧支路 4．鞍座定位与锁紧支路 5．刀库移动支路
6.2.3 数控机床液压系统工作原理、 布局及特点
图6.4 VP1050加工中心的液压系统工作原理图
（a）工作原理图
（b）操作面板图
图6.6 主轴温控机
2．工件切削冷却
6.3.2 润滑系统
1．润滑的作用及分类 （1）减小摩擦 （2）减小磨损 （3）降低温度 （4）防止锈蚀 （5）形成密封
一般分为分散润滑和集中润滑两种。
2．数控机床的润滑系统
数控机床中润滑系统主要包括主轴传 动部分、轴承、丝杠和导轨等部件的润滑。
1．刀链驱动支路 2．主轴箱配重支路 3．松刀缸支路 4．高低速转换支路
6.3 数控机床的冷却、润滑系统
6.3.1 冷却系统
1．机床冷却和温度控制
数控机床的基本构造及工作原理
数控机床的基本构造及工作原理数控机床是一种利用计算机控制的自动化机械设备。
它是在传统机床的基础上发展而来，具有高精度、高效率和多功能特点。
下面将对数控机床的基本构造和工作原理进行详细介绍。
一、数控机床的基本构造1.机床主体部分：机床主体通常由床身、立柱、横梁和工作台等组成。
床身是整个机床的基础，用于安装和支撑其他各个部件。
立柱起支撑和导向作用，横梁用于支撑和传递载荷，工作台用于支撑工件。
2.传动系统：传动系统将电机产生的动力传递给刀具或工件，实现切削加工。
常见的传动方式包括电机驱动螺杆、齿轮传动和皮带传动等。
3.控制系统：控制系统是数控机床的核心部分，用于实现机床的自动化操作。
它由计算机、数控装置、伺服控制器和编码器等组成。
计算机是控制系统的主控部分，负责接收和处理指令。
数控装置将计算机的指令转化为电信号，控制伺服控制器和驱动器工作。
伺服控制器接收数控装置的信号，输出相应的电流给驱动器，驱动刀具或工件运动。
4.动力系统：动力系统提供机床的驱动力，通常由电机提供动力。
根据不同的切削工况和需求，可以采用不同类型的电机，如交流伺服电机、直流伺服电机和步进电机等。
5.刀具或工件换刀系统：刀具或工件换刀系统用于实现自动化换刀操作，提高生产效率。
根据不同的切削任务和工艺要求，可以配置不同的换刀方式，如手动换刀、自动换刀和带刀库的换刀等。
二、数控机床的工作原理1.编程：要进行数控加工，首先需要编写加工程序。
加工程序是由一系列指令组成的文本文件，用于描述切削路径、刀具换向、进给速度、切削深度等参数。
2.坐标系转换：在编写加工程序时，需要定义一个坐标系，用于描述刀具或工件的位置和运动。
通常使用直角坐标系或极坐标系。
在实际运行时，数控系统会将编程坐标转换为机床坐标，以控制机床的运动。
3.运动控制：数控系统根据加工程序生成的指令，通过伺服控制器控制电机运动，实现刀具或工件在空间中的运动。
伺服控制器接收数控装置发出的指令，输出相应的电流给驱动器，驱动电机旋转。
数控机床的原理及组成结构
数控机床的原理及组成结构
数控机床又称为数控加工中心，是一种利用计算机控制的机床。
它通过预先输入的指令，实现对工件的自动加工，具有高精度、高稳定性和高效率的特点。
数控机床的原理主要包括三个方面：数控系统、伺服系统和执行系统。
1. 数控系统：数控系统负责接收输入的工艺程序，对指令进行解析和处理，并发送控制信号给伺服系统和执行系统。
数控系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括主控板、接口板、数控终端等，软件包括操作系统、数控编程软件等。
2. 伺服系统：伺服系统负责将数控系统发送的控制信号转换为电信号，通过电机驱动系统，控制工件在加工过程中的运动。
伺服系统由伺服电机、伺服控制器和传感器等部件组成，它可以实现对工件运动的精确控制。
3. 执行系统：执行系统是指实际进行加工的部分，包括机床本体、刀具系统和夹具系统等。
它根据数控系统发送的指令，控制切削工具在工件上进行切削、铣削、镗削等操作。
执行系统的结构包括主轴、进给系统、工作台、刀库等。
总的来说，数控机床的组成结构主要包括数控系统、伺服系统和执行系统三个方面，它们相互配合，实现对工件的自动加工。
数控车工高级理论复习资料(液压与气动部分)
数控车工高级理论复习资料（液压与气动部分）一、单选题1.机床油压系统过高或过低可能是因为( B )所造成的A 油量不足 B压力设定不当 C油黏度过高 D 油中混有空气2.以下管接头中（C）只能用于8MPa以下的中低压。
A．卡套式 B.橡胶软管C. 扩口式D.焊接式3.要防止液压油液的可压缩性增大，在液压系统内要防止( C )。
(A)工作温度升高 (B)其他油液混入 (C)空气混入 (D)泄漏4.油黏度过高可能是造成( C )现象的因素之一。
A.油汞有燥声B.油压不稳定C. 油泵不喷油D.油汞顺坏5.压力控制回路中的（D）的功能在于防止垂直放置的液压缸及与之相连的工作部件因重而下坠。
A．保压回路 B.卸荷回路C.增压回路D.平衡回路6.造成机床气压过低的主要原因之一是(B)A 气汞不工作 B气压设定不当 C空气干燥器不工作 D 气压表损坏7.机床液压油中混有异物会导致( B )现象。
(A)油量不足 (B)油压过高或过低(C)油泵有噪声 (D)压力表损坏8.最常见的减压回路通过定值减压阀和主回路相连，但是回路中要加入( B )防止主油路压力低于减压阀调整压力时引起的油液倒流。
A、保压回路B、单向阀C、溢流阀D、安全阀9.选用压力表时，其量程应为系统最高压力的(B )。
A、1 倍B、1.5 倍C、2 倍D、2.5 倍10.液压传动中工作压力取决于( C )。
A、液压泵B、液压缸C、外负载D、油液的黏度11.液压系统中的能源装置是（ A ）A．液压泵 B.液压马达C.油箱D.压力阀12.选择液压油液的主要依据是（ D ）A、密度B、颜色C、可压缩性D、粘性13.气压传动的优点是( A )。
(A)可长距离输送 (B)稳定性好 (C)输出压力高 (D)干净环保14.气泵压力设定不当会造成机床( B )的现象。
A 无气压B 气压过低C 气泵不工作D 气压表损坏15.液压系统中可以完成直线运动的执行元件是( A )。
数控机床工作原理
数控机床工作原理数控机床是一种自动控制的机床，通过计算机编程控制机床进行加工。
它不仅具有普通机床的加工功能，还能够实现高效、精确的加工过程。
数控机床的工作原理主要包括机床结构、运动系统、控制系统等方面。
一、机床结构数控机床结构一般包括床身、工作台、主轴、传动系统等部分。
床身是机床的主体部分，承担着整个机床的重量，具有良好的刚性和稳定性。
工作台上安放着工件，主轴安装在立柱上，承担切削和转速控制功能。
传动系统一般由电机、减速器、皮带等构成，用于带动主轴和工作台等部件的运动。
二、运动系统数控机床的运动系统通过电机和传动装置实现。
运动系统包括进给运动和主轴运动两部分。
1.进给运动：数控机床的进给运动由进给电机和进给轴完成，进给轴的运行速度和位置可以通过控制系统进行调整。
进给运动一般包括线性进给和旋转进给。
线性进给通过滑块和导轨实现，而旋转进给通过滚珠丝杠和螺母实现。
2.主轴运动：主轴运动由主轴电机和主轴轴承等部件完成。
主轴电机通过传动装置驱动主轴旋转，主轴轴承支撑主轴的转动。
主轴的转速和位置也可以通过控制系统进行调节，从而实现不同的加工需求。
三、控制系统数控机床的控制系统是整个机床的核心部分，控制系统通过计算机编程控制机床的运动和加工过程。
1.控制器：控制器是数控机床的中央处理单元，负责接收和解析G代码，控制各个部件的动作和运动。
控制器可以是单独的主机，也可以是集成在机床内部的控制装置。
2.编程：数控机床的编程是通过G代码进行的。
G代码是一种数值控制语言，用于描述加工过程中各个轴的运动、速度、位置等信息。
3.传感器：传感器用于检测工件的位置、尺寸和形状等信息，并将这些信息反馈给控制系统进行处理。
常见的传感器包括光电、接触式传感器等。
4.伺服系统：伺服系统用于控制进给电机和主轴电机的运动。
伺服系统可以根据控制信号调整电机的转速和位置，从而实现精确的运动控制。
数控机床的工作原理是通过控制系统对机床的运动进行精确的控制，从而实现对工件的精确加工。