20M1432B型万能外圆磨床液压系统

M1432B 型万能外圆磨床液压系统外圆磨床主要用来磨削圆柱形、阶梯形、锥形外圆表面，在使用附加装置时还可以磨削圆柱孔和圆锥孔。

液压系统完成的动作有：工作台的往复运动和抖动，砂轮架的间歇进给运动和快进、快退，工作台手动和机动的互锁，尾架的松开。

这些运动中要求最高的是工作台的往复运动。

其性能要求如下。

(1) 一般要求能在0.05m/min～6m/min 范围内无级调速。

高精度外圆磨床在修整砂轮时要求最低稳定速度为10mm/min～30mm/min。

(2) 自动换向。

要求换向频繁，换向过程要平稳、无冲击，制动和反向启动迅速。

(3) 换向精度高。

磨削阶梯轴和盲孔时，工作台应有准确的换向点。

一般说来，在相同速度下，换向点变化应小于0.02mm(称为同速换向精度)；在不同速度下，换向点变化应小于0.2mm(称为换向精度)。

(4) 端点停留。

磨削外圆时，砂轮一般不应越出工件，为避免工件两端由于磨削时间较短而尺寸偏大，要求工作台在换向点做短暂停留。

停留时间在0s～5s 范围内可调。

(5) 抖动。

切入磨削或加工工件长度略大于砂轮宽度时，为了改善工件表面粗糙度，工作台需做短行程频繁的往复运动，这种磨削运动称为抖动。

抖动行程为1mm～3mm，抖动频率为100 次/min～150 次/min。

上述几项要求除调速要求一项外，其余四项都和工作台的换向有关，所以工作台换向问题是外圆磨床的核心问题。

由于这些要求很难用标准液压换向阀来实现，往往用专门设计制造的操纵箱来实现这些要求。

8.6.1 M1432B型外圆磨床的液压系统M 1432B型万能外圆磨床的最大磨削直径为320mm，最大磨削长度有750mm、1 000m，1500mm三种规格。

磨削精度可达1～2 级，表面粗糙度可达Ra0.4～Ra0.1。

该磨床液压传动系统原理图如图8.9 所示。

该液压系统主要由工作台往复运动回路、砂轮架快速进退回路、砂轮进给回路和润滑回路等四部分组成。

1. 工作台的往复运动工作台的往复运动是由Z 形行程控制式液压操纵箱(HYY 21/4P—25T)控制。

其中，机动换向阀E 是液动换向阀A 的先导阀。

1) 工作台运动的实现如图8.9 所示，开停阀C处于“开”的位置，先导阀E 及换向阀A 的阀芯处于左端位置。

此时，手摇机构松开、工作台向左运动。

手摇机构松开的油路如下。

滤油器XU1→齿轮泵B→单向阀I→油路1→换向阀A→开停阀(C—4)→油路10→液压缸G5，压缩弹簧，使手摇机构松开。

图8.9 M 1432B型万能外圆磨床液压系统原理图工作台向左运动的主油路如下。

进油路：XU1→齿轮泵B→单向阀I→油路1→换向阀A→油路3→液压缸G1左腔，推动工作台左移；回油路：液压缸G1右腔→油路4→换向阀A→油路6→先导阀E→油路7→开停阀C(C—1)→开停阀C(C—2)→油路8→节流阀D(D—1)→节流阀D(D—1)→油路0→油箱。

若先导阀阀芯处于右端位置，则工作台向右运动。

2) 工作台的换向过程在外圆磨床或万能外圆磨床上常需要磨削带台肩的轴和阶梯轴，万能外圆磨床上有时也磨不通孔，因此对工作台的换向精度要求很高。

该磨床在换向时采用了行程制动换向回路，如图8.10(a)所示。

当工作台向左运动到调定位置时，固定在工作台右端的挡铁推动先导阀E 的换向拨杆向左摆动，使先导阀E 的阀芯移动到右端，切换控制油路。

此时，控制油路为：进油路：滤油器XU1→液压泵B→精密滤油器XU2→油路11→先导阀E→油路20→单向阀I1→换向阀A阀芯左端。

推动换向阀A的阀芯向右移动，但其右移速度受右端回油油路的控制。

回油路：为保证工作台的换向性能良好，回油路设计了三种不同的通道，使换向阀A的阀芯能够产生三种连续运动：第一次快跳、慢移和第二次快跳。

这样使工作台的换向相应经历了迅速制动、端点停留和迅速反向启动三个阶段。

(a) 迅速制动时控制油路的回油路换向阀A阀芯右端→油路2→先导阀E→油路0→油箱。

由于控制油路的回路上无节流元件，使换向阀A 阀芯快速右移即产生第一次快跳。

这时液压缸G1通过油路3、油路4 使两腔互通压力油，工作台停止运动。

(b) 端点停留时控制油路的回油路换向阀A阀芯右端→节流阀L2→油路2→先导阀E→油路0→油箱。

当阀A 快跳到其右端部遮住油路2 的油口时，回油只能通过节流阀L2开始慢移，如图8.10(a)所示。

调节节流阀L2可以控制换向阀A 的换向速度，从而控制工作台的端点停留时间。

这一阶段换向阀芯慢速移动，液压缸G1左右两腔通过油路3、油路4 继续互通压力油，工作台仍保持不运动。

至图8.10(b)时工作台停留阶段即将结束。

(c) 迅速反向启动时控制油路的回油路换向阀A 阀芯右端→油路23→油路24→油路2→先导阀E→油路0→油箱。

换向阀 A 的阀芯由图8.10(b)所示位置继续右移，换向阀A 阀芯右端的沉割槽使油路24 与油路沟通，这时换向阀A 右端的回油压力油的回路畅通。

换向阀A 的阀芯在左端控制压力油的作用下快跳到右位终点，这就是换向阀A阀芯的第二次快跳。

换向阀A使主油路迅速切换，工作台迅速反向启动，如图8.10(c)所示。

换向阀A移到右端后的主油路如下。

进油路：滤油器XU1→齿轮泵B→单向阀I→油路1→换向阀A →油路4→液压缸G1的右腔；回油路：液压缸G1左腔→油路3→换向阀A→油路5→先导阀E→油路7→开停阀C(C—1)→开停阀C(C—2)→油路8→节流阀D(D—1)→节流阀D(D—1)→油路0→油箱。

工作台的右端换向与上述相似。

工作台返回前的左右停留时间可分别调节节流阀L1和节流阀L2来实现。

旋转节流阀D用来调节节流口通流面积的大小，因而可使工作的往复运动无级调速。

这里采用了回油节流调速，使液压缸的回油腔产生背压，因此工作台的运动比较平稳。

图8.10 工作台换向过程中液动换向阀所处的位置I1，I2―单向阀；L1，L2―节流阀2. 工作台抖动把工作台上的两个挡铁间的距离调整得很近，甚至夹住换向拨杆。

这时磨床启动后，换向拨杆和先导阀在抖动阀的作用下进行左、右快跳，换向阀阀芯也同时作左、右快跳(这时节流阀L1和节流阀L2应调至最大)，使工作台液压缸G1两腔的压力油迅速交替变换，工做台便可做短距离的往复运动，即抖动。

3. 工作台位置的手动调整根据被加工工件的磨削部位，往往需要调整磨床工作台的往返行程的大小及换向点的位置，这时需要通过手摇机构使工作台移动。

置开停阀C 于“停”的位置，主油路7与油路8被切断，油路3与油路4沟通，使液压缸G1两端互通压力油，工作台停止运动。

同时，手摇机构通道10 与油路0 相通回油箱，液压缸G5靠弹簧力复位，使齿轮与工作台上的齿条啮合，通过手摇机构可使工作台实现手动。

4. 砂轮架快速进退装卸工件和测量工件尺寸时要求砂轮架快速后退，磨削开始时砂轮架应快速移近工件，以节省辅助时间。

砂轮架的快速进退由快动阀V1控制快动油缸G2来实现。

图8.9 所示位置是快退位置。

当扳动快动阀V1使阀右位接入回路，砂轮架快速前进，这时的油路如下。

进油路：油路1→快动阀V1→油路19→液压缸G2后腔。

压力油推动活塞向前，驱动砂轮架快速前进；回油路：液压缸G2前腔→油路18→快动阀V1→油路0→油箱。

砂轮架前进的同时，行程开关XK1闭合，接通砂轮架电机及冷却泵电机，使砂轮旋转及提供冷却液。

当砂轮架快退时，行程开关XK1断开，使砂轮主轴和冷却泵停止转动。

为使砂轮架快进快退时不产生冲击和提高快进的重复精度，在液压缸G2两端设有缓冲装置。

同时设有闸缸G3，以消除丝杠和螺母之间的间隙。

5. 砂轮架的周期进给M 1432B 型外圆磨床的自动周期进给由进给操纵箱W(M 1432B—56/1)实现，该操纵箱包括有选择阀H、进给阀M 和进刀阀N。

选择阀有四个不同的位置，即双进给、左进给、无进给和右进给。

可以根据磨削工件的工艺要求来选择。

其工作原理如下。

1) 双向进给如图8.9 所示，进给箱W内选择阀H 置于“双进给”位置。

当工作台的右撞块撞及杠杆而带动先导阀E 换向后，辅助压力油经油路11→油路20，推动进刀阀N 阀芯右移。

压力油经油路1→油路13→油路15→油路17→进入进给液压缸G4右端推动活塞向左移动。

通过柱塞上的棘爪拨动棘轮转动，再通过齿轮、丝杠、螺母使砂轮架做微进给一次。

当阀N 移动一段距离后，辅助压力油经油路20→油路25→节流阀L4→油路26，推动进给阀M阀芯右移，阀芯的移动速度可调节L4，使进给液压缸有足够的通油时间。

当阀M阀芯移动一段距离后，辅助压力油经油路20→油路25，推动进给阀M 阀芯快速右移，使油路15→油路17 的油路切断，而油路17→油路16→油路0，接通油箱。

此时进给液压缸G4在弹簧力的推动下使柱塞复位，为下次进给做好准备。

反之，当工作台左撞块撞及杠杆换向后，辅助压力油经油路11→油路2，推动进刀阀N 阀芯左移，并经油路1→选择阀H→油路14→进刀阀N→油路16→进给阀M→油路17，推动进给液压缸柱塞左移。

进给液压缸G4的进给原理同上所述。

2) 右端进给将选择阀H 从双向进给位置顺时针旋转90°，置于“右进给”位置，这时选择阀H只连通油路1和油路13。

当工作台的右撞块撞及杠杆而带动先导阀E 换向后，辅助压力经油路11→油路20，推动进刀阀N 右移。

压力油经油路1→油路13→油路15→油路17→进入液压缸G4右端，进给原理同双向进给时的右端进给。

而当工作台左撞块撞及杠杆换向时，辅助压力油经油路11→油路2，推动进刀阀N 左移。

这时由于油路1 与油路14 不相通，故不能实现工作台在左端换向时砂轮架的进给。

3) 左进给将选择阀H 从双向进给位置逆时针旋转90°，置于“左进给”位置，这时选择阀H只连通油路1和油路14。

砂轮架的进给原理同右进给，这时仅实现砂轮架在工件左端的进给。

4) 两端无进给将选择阀H 置于“无进给”位置时，油路13 及油路14均与油路1 断开，所以进刀阀N及进给阀M 虽然随着先导阀E 的换向也相应做换向移动，但由于选择阀H 将压力油油路1与油路13及油路14均切断，压力油不能进入进给液压缸G4，故无进给动作。

6. 尾架顶尖的自动松开这个动作由一个脚踏式尾架阀V2操纵，由尾架缸实现。

当砂轮架处于图示快退位置时，如欲装卸工作，脚踏尾架阀V2，使压力油经油路1→油路18→油路22→进入尾架液压缸，通过铰链机构压缩弹簧，使尾架顶尖右移退出；不踏时，阀V2靠弹簧复位，尾架液压缸贮油经油路22→油路0回油箱。

尾架顶尖靠弹簧力复位，顶住工件。

当砂轮架处于“快进”位置时，若误踏了尾架阀V2，并不能使压力油进入尾架液压缸，这是因为尾架液压缸通过油路22→油路18→快进退阀V2→油路0，接通油箱。