数控机床及其维护 教学课件 作者 刘战术 窦凯 第6章.ppt

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1、第6章数控机床的气、液压系统气液压传动特点和发展概况6.1典型数控机床的气、液压系统6.2数控机床的冷却、润滑系统6.36.1气液压传动特点和发展概况6.1.1气、液压传动的特点气压传动和液压传动属于流体传动的两个分支，它们分别是以压缩空气和液压油为工作介质，进行能量的传递和控制的传动技术。相对于机械传动、电力传动等传动技术，气、液压传动是新兴的工程技术。但是，由于它们具有许多机械传动所不具有的优点，故其发展速度较快，应用范围也越来越广，目前已广泛应用于社会生活的各个领域。1．气压传动特点（1）优点①由于其工作介质为空气，故其来源丰富、方便、成本低廉。②较好的

2、工作环境适应性。由于气压传动的工作介质为空气，故易燃、易爆、多尘、强磁、辐射、振动等恶劣环境对气动系统的正常工作基本无影响，一些要求高净化、无污染等的场合（诸如食品、药品加工、轻工、纺织、印刷、精密检测等行业）也适宜于气动系统的工作，且工作可靠性较好，易于实现过载保护。③空气粘度很小（40℃时，N32机械油运动粘度约为υ=0.32×10-4m/s2，空气的运动粘度υ=1.689×10-5m/s2），故其在传输过程中的能量损失较小，节能、高效，适宜于远距离的供气和气源的集中布置。④气压传动反应灵敏、动作迅速、易维护和调节，故比较适宜于直接应用到自动控制的场合。⑤

3、气动元件结构简单，制造工艺性较好，制造成本低，使用寿命长，易于实现“三化”（标准化、系列化、通用化）。（2）缺点①由于空气具有可压缩性，故在载荷变化时其运动平稳性稍差。②其工作压力不高（常用气源一般为0.5～1MPa的压力），故气动装置的输出力或转矩不大。③具有较大的排气噪声（可达100dB以上）。④空气无自润滑作用，所以需在气路中设置供油润滑装置，对气路中的元件进行润滑。2．液压传动特点（1）优点①易于实现无级调速，且可实现大范围调速，一般可达到100∶1～2000∶1的传动比。②单位功率的传动装置重量轻、体积小、结构紧凑（在同样大小功率的条件下，一般电动机

4、是液压马达重量的4～5倍），可产生或传递较大的力和力矩。③惯性小、反应快、冲击小、工作平稳，易于实现高速启动、制动和换向。液压传动装置的换向频率，回转运动每分钟可达500次，往复直线运动每分钟可达1000次。④易控制、易调节、操纵方便，易于与电气控制相结合，用以实现远程控制和复杂顺序控制的自动化，易于实现过载保护。⑤液压传动具有自润滑、自冷却作用，可以降低磨擦和高温产生的液压元件损坏，故工作寿命较长。⑥液压元器件易于实现“三化”（系列化、标准化、通用化），故可以降低制造成本和使用成本。（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，且不易实现定比

5、传动。②对油温和负载的变化比较敏感，不易在高温或低温工作，否则会影响液压系统的工作稳定性和元件的寿命。③要求元件制造精度高，且易受油液的污染度影响，故使用维护要求较为严格（如要采用良好的过滤措施），故障点不易确定。6.1.2气、液压传动发展概况及其在机床上的应用近20年来，随着现代制造技术、密封技术等的发展，液压传动技术在高压、高速、大功率、低噪声、节能、高效和提高使用寿命等方面取得了巨大进展，并在交流液压技术、机－电－液组合传动、液压系统的逻辑设计、液压技术计算机化等方面进行了有益的探索，取得了一定的成效，并在工程实际中开始应用推广。气、液压系统由于具有以上

6、特点，20世纪中期以后在工业上得到了广泛的应用。特别是在20世纪60年代以来随着电子技术、计算机技术、原子能和空间技术等方面的发展，气、液压技术已发展成为包括传动、控制、检验在内的一门完整的自动化技术。目前已广泛应用于军事、机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、车辆、船舶、自动生产线、机器人、自动检测等各个领域。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、气压系统工作原理相似，但依其各自的特点，在数控机床上的应用方面，它们具有相应的适用范围。液压传动装置以工作压力高的油为工作介质，机械结构紧凑，与其他传动装置相比在同等体

7、积条件下可以产生较大的力或力矩、动作平稳可靠、易于调节和控制、噪声较小，但需配置液压泵和油箱，易产生渗漏和污染，故广泛用于工业型、大中型数控机床中。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。如机械手的伸缩、回转和摆动以及刀具的松开和拉紧等；②数控机床中运动部件的平衡。如主轴箱的重力平衡、换刀机械手的平衡等；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定位面的自动吹屑清理等。6.2.2数控机床气动系统工作原

8、理、布局及特点H400型卧式加工中心作