数控车床液压系统

数控机床容易实现柔性自动化，近年来得到了高速的发展和应用。数控机床对控制的自动化程度要求很高，液压与气动能方便地实现电气控制与自动化，在数控机床中被广为应用。

1．数控机床液压系统的特点

数控机床液压系统的特点包括如下几点。

（1）数控机床控制的自动化程度要求较高，它对动作的顺序要求较严格，并有一定的速度要求。液压系统一般由数控系统的PLC或CNC来控制，所以动作顺序直接用电磁换向阀切换来实现的较多。

（2）由于数控机床的主运动已趋于直接用伺服电动机驱动，所以，液压系统的执行元件主要承担各种辅助功能，虽其负载变化幅度不是很大，但要求稳定。因此，常采用减压阀来保证各支油路油压的恒定。

数控车床组成如图8－2所示。

图8－2 数控车床组成

1—尾架套筒；2—自动回转刀架刀盘；3—主轴卡盘；4—主轴箱；5—数控系统操作面；6—床身

2．数控车床液压系统原理图

图8－3所示为MJ－50数控车床液压系统原理图。该系统主要承担卡盘、回转刀盘及尾架套筒的驱动与控制。它能实现卡盘的夹紧与放松及两种夹紧力（高与低）之间的转换；回转刀盘的正反转及刀盘的松开与夹紧；尾架套筒的伸缩。液压系统的所有电磁铁的通、断均由数控系统用PLC来控制。整个系统由卡盘、回转刀盘及尾架套筒三个分系统组成，并以一变量液压泵为动力源。系统的压力值调定为4MPa。

图8－3 MJ－50数控车床液压系统原理图

1—二位四通电液换向阀（带两个电磁铁）；2、4—二位四通电液换向阀；3、5—三位四通电液换向阀；

6、7、8—减压阀；9、10、11—单向调速阀；12、13、14—压力表

1）卡盘分系统

卡盘分系统由一个二位四通电液换向阀1（带两个电磁铁）、一个二位四通电液换向阀2、两个减压阀6、7和一个液压缸组成。

（1）高压夹紧 1YA得电、3YA失电，电液换向阀1和换向阀2均位于左位。夹紧力的大小可通过减压阀6调节。这时液压缸活塞左移使卡盘夹紧（称正卡或外卡），减压阀6的调定值高于减压阀7，卡盘处于高压夹紧状态。松夹时，使1YA失电、2YA得电，电液换向阀1切换至右位。活塞右移，卡盘松开。

（2）低压夹紧 这时3YA得电而使电液换向阀2切换至右位，压力油经减压阀7进入。通过调节阀7便能改变低夹紧状态下的夹紧力。

2）自动换刀（回转刀盘）分系统

自动回转刀盘分系统有两个执行元件，刀盘的松开与夹紧由液压缸执行，而液压马达则驱动刀盘回转。

控制刀盘的放松与夹紧是通过电液换向阀4的切换来实现的。

液压马达即刀盘正、反转通过三位四通电液换向阀3的切换控制，单向调速阀9和单向调速阀10使液压马达在正、反转时都能通过进油路容积节流调速来调节旋转速度。自动换刀完整过程是刀盘松开→刀盘通过左转或右转就近到达指定刀位→刀盘夹紧。因此，电磁铁的动作顺序是4YA得电（刀盘松开）→8YA（刀盘正转）或7YA（刀盘反转）得电（刀盘旋转）→8YA或7YA失电（刀盘停止转动）→4YA失电（刀盘夹紧）。

3）尾架套筒分系统

尾架套筒通过液压缸实现伸出与缩回。控制回路由减压阀8、三位四通电液换向阀5和单向调速阀11组成。减压阀8将系统压力降为尾架套筒伸出所需的压力。单向调速阀11用于在尾架套筒伸出时实现回油节流调速控制伸出速度。6YA得电，尾架套筒伸出。5YA得电，尾架套筒缩回。