1、加工中心液压系统班级：106001 班学号：100208113姓名：宋 帅指导老师：丁 锋 老 师加工中心是机械、电气、液压、气动技术一体化的高效白动化机床。它可在一次装夹中完成铣、钻、扩、锁、惚、铰、螺纹加工、测量等多种工序及轮廓加工。在大多数加工中心中，液压传动主要用于实现下列功能。(1)刀库、机械手白动进行刀具交换及选刀的动作。(2)加工中心主轴箱、刀库机械手的平衡。(3)加工中心主轴箱的齿轮拨叉变速。(4)主轴松夹刀动作。(5)交换工作台的松开、夹紧及其白动保护。(6)丝杆等的液压过载保护等。下面以卧式锁铣加工中心为例，简要介绍加工中心的液压系统。图 8.8 所示为卧式镗铣加工中心液压
2、系统原理图上图采用专用变量叶片泵，压力继电器，双液控单向阀，下图为此液压系统装置采用的 Z2S 型双液控单向阀结构示意图1.液压系统泵站启动时序接通机床电源，启动电机 1，变量叶片泵 2 运转，调节单向节流阀 3，构成容积节流调速系统。溢流阀 4 起安全阀作用，手动阀 5 起卸荷作用。调节变量叶片泵 2，使其输出压力达到 7MPa，并把安全阀 4 调至 8MPa。回油滤油器过滤精度 10m,滤油器两端压力差超过 0.3MPa 时系统报警，此时应更换绿芯。2.液压平衡装置的调整加工中心的主轴、垂直拖板、变速箱、主电机等连成一体，由 Y 轴滚珠丝杠通过伺服电机带动而上下移动，为了保证零件的加工精度
3、，减少滚珠丝杠的轴向受力，整个垂直运动部分的重量需采用平衡法加以处理。平衡回路有多种，本系统采用平衡阀与液压缸来平衡重量。平衡阀 7、安全阀 8、手动卸荷阀 9、平衡缸 10 组成平衡装置，蓄油器 11 起吸收液压冲击作用。调节平衡阀 7 使平衡缸 10 处于最佳工作状态，这可通过测量 Y 轴伺服电机电流的大小来判断。3.主轴变速当主轴变速箱需换挡变速时，主轴处于低转速状态。调节减压阀 12 至所需压力(由测压接头 16 测得)，通过减压阀 12、换向阀 13、换向阀 14 完成高速向低速换挡;直接由系统压力经换向阀 13、换向阀 14 完成低速向高速换挡。换挡液压缸速度由双单向节流阀 15
4、调整。电磁阀 13 电磁阀 14高速进给 低速进给 高速退回 4.换刀时序加工中心在加工零件的过程中，前道工序完成后需换刀，此时主轴应返回机床 Y 轴、Z 轴设定的换刀点坐标，主轴处于准停状态，所需刀具在刀库上已预选到位。电磁阀17电磁阀20电磁阀21电磁阀25电磁阀27(1)机械手抓刀 (2)刀具松开和定位 (3)机械手伸出 (4)机械手换刀 (5)机械手缩回 (6)刀具夹紧和松销 (7)机械手回位 (1)机械手抓刀。当系统接收到换刀各准备信号后，控制电磁阀 17 处于左位，推动齿轮齿条组合液压缸活塞上移，机械手同时抓住安装在主轴锥孔中的刀具和刀库上预选的刀具。双单向节流阀 18 控制抓刀、
5、回位速度，Z2S 型双液控单向阀 19 保证系统失压时位置不变。(2)刀具松开和定位。抓刀动作完成后发出信号，控制电磁阀 20 处于左位、控制电磁阀 21 处于右位，通过增压缸 22 使主轴锥孔中刀具松开，松开压力由减压阀 23 调节。同时，油缸 24 活塞上移，松开刀库刀具;机械手上两定位销在弹簧力作用下仲出，卡住机械手上的刀具。(3)机械手伸出。主轴、刀库上的刀具松开后，无触点开关发出信号，控制电磁阀 25 处于右位，机械手由液压缸 26 推动而伸出，使刀具从主轴锥孔和刀库链节上拔出。液压缸 26 带缓冲装置，防止其在行程终点发生撞击，引起噪声，影响精度。(4)机械手换刀。机械手仲出后，发
6、出信号控制电磁阀 27 换位，推动齿条传动组合液压缸活塞移动，使机械手旋转 180，转位速度由双单向节流阀调整，并根据刀具重量由换向阀 28 确定两种转位速度。(5)机械手缩回。机械手旋转 180 后发出信号，电磁阀 25 换位，机械手缩回，刀具进入主轴锥孔和刀库链节。(6)刀具夹紧和松销。此时电磁阀 20、电磁阀 21 换位，使主轴中的刀具和刀库链节上刀具夹紧，机械手上定位销缩回。(7)机械手回位。刀具夹紧信号发出后，电磁阀 17 换位，机械手旋转 90，回到起始位置。至此，整个换刀动作结束，主轴启动进入零件加工状态。5. NC 旋转工作台液压动作电磁阀 29 电磁阀 31 电磁阀 33(1
7、) NC 工作台夹紧 (2)托盘交换 (3)刀库选刀、装刀 (1) NC 工作台夹紧。零件连续旋转加工进入固定位置加工时，电磁阀 29 换至左位，使工作台夹紧，并由压力继电器 30 发出夹紧信号。(2)托盘交换。当交换工件时，电磁阀 31 处于右位，定位销缩回，同时松开托盘，由交换工作台交换工件，结束后电磁阀 31 换位，托盘夹紧，定位销仲出定位，即可进入加工状态。(3)刀库选刀、装刀。零件在加工过程中，刀库需将下道工序所需刀具预选到位。首先判断所需刀具所在刀库位置，确定液压马达 32 旋转方向，使电磁阀33 换位，液压马达控制单元 34 控制马达启动、中问状态、到位旋转速度，刀具到位由旋转编码器组成的闭环系统控制发出信号。液压缸 35 用于刀库装刀位置上下装卸刀具。
