单臂液压仿形刨床液压系统分析.docx

仿形刨床液压系统分析班级：090202学号：090202103姓名：冯志敏单臂液压仿形刨床液压系统分析摘要：分析对象为BP1010型单臂仿形刨床，介绍内容分为三大部分，第一部分：机床主机功能结构，第二部分：液压系统及其工作原理，第三部分： 该仿形机床的技术特点一.主机功能结构BP1010单臂仿形刨床用于曲面叶片或其他曲面的切削加工。该型机床的主 机由工作台.锄头.刨刀.立柱.刀架臂和仿形刀架等组成（见图）工作时，要 加工的工件有相应的夹具加紧在工作台1上，刀架臂5带动仿形刀架6下降 全工件待加工部位，触头2与样件（靠模）紧密结合，通过工作台的往复直 线主运动（切削）和仿形刀架的仿形运动加工出与样件曲面形状相同的工件。 工作台和仿形刀架均由液压驱动液压系统及其工作原理如下图所示为该刨床的液压系统原理图。系统为双回路油路结构，左侧为工 作台往复运动回路，右侧为仿形刀架运动的液压回路。工作台往复运动回路 由定量泵（叶片泵）1与2组合供油，仿形刀架运动由变量泵（叶片泵）31 供油并兼作液压换向阀的控制油泵。图2-8仿形倒床戒压系貌原理图I.，一定责藏压果（叶片，4, K13、性 d 器、卜4、25】4。一单向的5一压力表&其升关I $ 先导式温血牌I 了一二位二度电楼讨阀】8话程向勘调作国；1】一三位五通激动换向阀| 1 1、15. H节也 舫 功场一单间节旅间 凯 小一埴施凯 瘴-瀑冲温流鼠27.网一柱散畿!I曲"9工作合*冷*1：新血一登叶片装33安全滋流问：叫一帮过裨器* 55-SM;璃一三验四通电鹭孩狗阀；3,5压力维电器？网一 样忤（靠膜M葡一静头卜£1一何暇躅：我一弹餐；昭仿股刃架I 44忻形压虹伯一央絮液压45二位三 通电磁梭向阀：4T-工fh 48-fefl刀1）工作台往复运动回路该回路的执行器为驱动工作台29的双柱塞液压缸27.28,缸28驱动工 作台29进给切削，缸27驱动工作台快退；三位五通液压换向阀11为控 制柱塞缸27和28运动方向的主换向阀，该换向阀两端设有快跳孔，阀 芯快跳和慢速移动的速度通过可调节流器12.14及15.17调节，从面调 节幻象时间并提高换向平稳性；换向阀11的导阀为三位四通电磁换向阀 36；单向节流阀18及溢流阀20和单向节流阀20及溢流阀21构成两个 溢流节流阀，分别用于缸28和缸29的进油节流调速；单向阀 22.23.24.25.与溢流阀26组成交叉缓冲补油回路，用于工作台的换向缓 冲并防止吸空；单向阀9和10用作两缸的背压缸。该回路采用两台定量 液压泵（叶片泵）1和2组合供油（两泵同时供油时，切削缸28快速运动； 单独供油时切削缸28低速或中速运动），最高工作压力时由先导式溢流 阀6设定；远程调压阀8由主换向阀11的外露操作杆操纵，实现换向时 自动减压，与阀6的远程控制口相接的二位二通的电磁换向阀7用于液 压泵的卸荷和升压控制；单向阀3.4用于防止系统油液倒灌。工作台工作原理如下：（1）切削运动时，控制油路首先工作，电磁铁1YA通电使换向阀36切换至左 位，变量泵31的压力油经阀32.过滤器34.阀36和单向阀16进入液动 换向阀11左控制腔，右控制腔先后经节流阀12.14和阀36回油，使换 向阀11经快跳、慢移切换至左位。此时主油路可以工作（设单泵1开机 供油），泵1的压力油经换向阀11的左位、阀19的节流阀进入切削缸 28的油腔，其柱塞驱动工作台29开始进行切削，切削速度由阀19的节 流阀开度大小决定返回缸27随工作台右移，缸27的油腔经阀18的单向 阀和换向阀11左位、背压单向阀10向油箱排油。（2）切削完成后发出返回信号，电磁铁2YA通电使换向阀36切换至右位，变 量泵31的压力油经阀32.过滤器34.阀36和单向阀11的右控制腔，而 左控制先后经节流器15.17和阀36回油，使换向阀11经快跳、慢速移 动切换至右位，完成主油路的换向。换向过程中，换向阀11的阀芯连带 的操纵杆使溢流阀8的调压弹簧放松，泵1的压力降低，使高速换向平 稳完成。换向完成后，泵1的压力油经换向阀11的右位，阀18进入返 回缸27的油腔，其柱塞驱动工作台开始快速返回，返回速度由阀18的 开度大小决定，返回缸28随工作台左移，缸28的油腔经阀19和换向阀 11右位、背压单向阀9向油箱排油。2）仿形刀架回路该回路的执器件为驱动仿形刀架43的阀控缸。仿形刀架43和仿形液压 缸44的活塞杆、伺服阀41的阀套以及刨刀48连接成整体，伺服阀41 的阀芯和触头39连为一体，弹簧42使触头和样件（俗称套模）38紧密 接触。二位二通电磁换向阀46用于控制加紧液压缸45的动作方向，加 紧缸与仿形刀架油路成互锁关系，即只有在缸45松开使，仿形油路才能 工作。仿形刀架回路由变量泵31供油，其最大压力由溢流阀33设定， 单向阀32用于防止油液倒灌；经过滤器用于提高油液的清洁度；储能器 35用于吸收压力冲击和补油。仿形刀架回路的工作原理如下：（1）工作时仿形指令由触头发出；液压油泵31的压力油经单向阀32、过滤 器34后分为三路，第一路刀换向阀46，第二路到伺服阀41的油口 a， 第三路进入仿形缸44的有杆腔;进入油口 a的压力油经阀芯和阀套的开 口 x1之后分为了两路一路经油口 b减压后进入缸44的无杆腔（压力为 p1），一路经开口 x2压力下降为p2之后，经油口 c和单向阀40排回油 箱。缸44有杆腔中的压力与泵31的出口压力p、相同，且为定值。当 开口 x1与x2相等时，缸44两腔压力相等，活塞及活塞杆停止运动。（2）由于样件38对触头39的作用，伺服阀41的阀芯上移时，开口 x1减小， 打破缸44的平衡状态，活塞带动整个刀架上移，使开口 x1又逐渐增大， 直至x1重新等于x2,缸44的活塞受力重新平衡为止。这样，仿形刀架 岁伺服的阀芯移动了一个位移，刨刀48相对与工件47也移动了同一段 位移。从而加工出与仿形样件形状一致的工件。触头下移接触工件和刀 架下移时的压力冲击由蓄能器35吸收，而刀架快速上移可又储能器向有 杆腔补油。综上可知，该回路实际上为一个液压伺服位置反馈控制系统。其原理框 架图如下图所示三、该仿形机床的技术特点1）与普通机械仿形机床相比，该仿形液压机床的触头和样件（靠模）间的 接触压力小，所以，样件的磨损要小得多、寿命比普通机床上的样模长； 此外，液压仿形机床还允许使用尺寸较小的仿形触头和较陡的靠模曲线， 从而扩大了仿形加工的范围。2）该仿形刨床的液压系统采用双回路油路结构，工作台往复运动与仿形刀 架回路相互独立，互不干扰。3）工作台往复运动回路采用双泵供油，并利用远程控制原理实现液压泵的 工作压力变化与卸荷。采用一对大小不同的柱塞缸分别实现切削和返回 运动；采用电磁换向阀作导阀的液压动换向主阀换向，导阀控制压力油 取自仿形刀架回路的变量泵，主换向阀带有快跳孔及单向节流器（类似 于万能外圆磨床液压系统的液压操作箱），可节省、调整换向时间，减小 换向冲击，通过柱换向阀的操作杆驱动远程调压阀降低系统在换向过程 中得压力；两缸均采用单向节流阀的进油节流调速方式，但并不利于热 量的散发.4）仿形刀架回路采用阀控缸实现刀架的仿形运动，用加紧缸实现仿形回路的互锁，安全可靠。5）为了提高伺服阀乃至整个系统的可靠性和控制品质，变量泵近旁设有箱 过滤器、储能器；油箱设有冷却器。6）液压系统采用液压反馈和点电磁换向阀控制，所以控制准确，反应快速， 加工的零件精度高7）该系统控制方便操作简单总结：BP1010型单臂仿形刨床的进给动力和仿形刀架的动力均由液压力提供， 并且两部分相互独立，液压系统有蓄能器等辅助设备，所以其工作平稳， 冲击小，控制简单操作方便，仿形精确，加工零件的成平率高。因此被 广泛的应用到了多种成品的加工，不过该机床液压系统构成原件多，系 统比较复杂，所以该机床成本较高，运行成本和维修成本也偏高，因此 也一定程度上限制了它的推广和使用。参考文献张利平 主编 现代液压技术应用220例 化学工业出版社（工业装备与信息出版中心）许福玲陈尧明主编液压与气压传动机械工业出版社王春行液压伺服控制系统机械工业出版社官忠范液压传动系统机械工业出版社