数控机床控制技术基础

《数控机床控制技术基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章气压控制技术一、概述气压传动是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质来传递动力和信号的一门工程技术。它是工程实际中进行生产控制和自动控制的重要手段之一。气压传动广泛应用于机械、纺织、食品、造纸以及电子工业中。（一）气压传动系统的组成与工作原理1、气压传动的工作原理空气压缩机1产生的压缩空气，经冷却器2、油水分离器3进行降温和初步净化后，送入储气罐4中备用；使用时压缩空气从储气罐中引出经分水滤气器5再次净化后，经减压阀6、油雾器7达到气控换向阀9的A腔，将其阀芯推到上位，压缩空气经气控换向阀达到

2、气缸10的上腔，使活塞处于下位，此时剪切机的剪口张开，处于预备工作状态。当送料机构将工件11送入剪切机并达到规定位置时，工件将换向阀8的阀芯顶到右端，使气控换向阀的A腔与大气相通，在弹簧力的作用下，气控换向阀处于下位，因此气缸上腔与大气相通，下腔与压缩空气相通。压缩空气推动活塞带动剪刃快速向上运动从而将工件切下。切下工件后，行程阀在弹簧力的作用下复位，将气控换向阀A腔的排气通道封闭，使其压力上升，阀芯移至上位，使气路换向。如此，气缸的下腔与大气相通排气，压缩空气进入其上腔，推动活塞带动剪刃向下运动，系统

3、恢复到预备工作状态2、气压传动系统的组成（1）动力元件其主体部分是空气压缩机，它是气压系统的动力源。其作用是为气压系统提供洁净的压缩空气。（2）执行元件是指气缸（用于直线运动）和气马达（用于旋转运动）。其作用是在压缩空气的推动下，输出力和速度（或力矩和转速），以驱动运动部件。（3）控制调节元件是指各种方向控制阀，压力控制阀和流量控制阀。它们的作用是控制气压系统中压缩空气的压力、方向和流量，以保证执行元件完成预期的工作运动。（4）辅助元件指各种过滤器、油雾器、消声器、散热器、传感器、放大器及管件等。3、气

4、压传动系统的图形符号在实际工作中，气压系统与液压系统一样，都采用简单的图形符号来表示。（二）气压传动的特点1、由于采用空气作为工作介质，故其来源方便，取之不尽、成本低廉；2、对工作环境适应性强，使用安全可靠。3、适宜于集中供气和远距离输送。4、气压传动反应灵敏、动作迅速，维护和调节方便，故非常适用于自动控制的场合。5、气动元件结构简单，制造工艺性好，制造成本低，使用寿命长，易于实现“三化”。6、由于空气的可压缩性大，故在外负载发生变化时对其运动的平稳性影响较大。7、由于工作压力低（一般为0.5～1MPa

5、），且结构尺寸较小，故气压系统的输出力或转矩不大，不适应于重载系统。8、系统中所使用的气源和压缩空气需经过干燥和净化处理后才能使用，且空气无自润滑作用，故须在系统中设置净化和润滑装置。9、具有较大的排气噪声，污染环境。二、气动元件（一）动力元件1、空气压缩机的分类容积式压缩机:通过机件的运动，使密封工作容积被缩小，单位体积内气体的分子密度增加，从而提高气体的压力。容积式压缩机按结构不同又可分为活塞式、螺杆式和膜片式等；动力式压缩机:通过利用转子或叶轮的高速旋转使空气加速具有较大的动能，再使气流速度降低，

6、将其动能转化为压力能，从而提高气体的压力。动力式压缩机按结构不同可分为离心式和轴流式等。2、活塞式压缩机的工作原理通过曲柄连杆机构，将电动机的旋转运动转变为活塞的往复直线运动。当活塞3向右运动时，气缸2的容积增大，压力降低而形成局部真空，此时，排气阀1关闭，外界空气在大气压力的作用下推开吸气阀8而进入气缸中，此过程称为吸气过程。当活塞向左运动时，气缸的容积减小，空气受到压缩其压力逐渐升高而将吸气阀关闭，缸内压力升高到排气管路中的压力时排气阀被打开，气体被排出并经排气管输送到储气罐中，这一过程称为压缩过程

7、。曲柄旋转一周，活塞往复运动一次，完成一个工作循环，压缩机就这样循环往复，不断产生压缩空气。3、压缩空气站简介压缩空气站是气压系统的动力源装置，一般规定：排气量大于或等于6～12m3/min时，须独立设置压缩空气站；若排气量低于6m3/min时，可将压缩机或气泵直接安装在主机旁。（二）辅助元件根据气动设备使用的具体情况，气动系统还需安装一些辅助元件，以解决润滑、噪声等问题，以便系统能正常工作。1、油雾器油雾器是一种特殊的注油装置，其作用是以压缩空气为动力，将润滑油喷射成雾状后注入气流中并与压缩空气混合，

8、随气流进入需要润滑的部件，使该压缩空气具有润滑气动元件的能力。这种润滑方式具有方便、干净和润滑质量高的特点，主要用于气动控制阀、气缸和气马达等元件的润滑。2、消声器消声器是一种能阻止声音传播而允许气流通过的气动元件，它是通过对气流的阻尼或增加排气面积等方法来达到降低噪声的目的。（1）吸收型消声器吸收型消声器主要是利用吸声材料（玻璃纤维、泡沫塑料、烧结金属、烧结陶瓷等）来消声的。（2）膨胀干涉型消声器膨胀干涉型消声器是根据声学滤波原理制造的。