任務(wù)七數(shù)控車床液壓控制回路的連接與調(diào)試

1、教學(xué)設(shè)計方案課程名稱機(jī)械制造基礎(chǔ)學(xué)習(xí)任務(wù)數(shù)控車床液壓控制回路的連接與調(diào)試授課日期授課時數(shù)4系部審批教學(xué)班級教務(wù)審批學(xué) 材自編學(xué)材： 機(jī)械制造基礎(chǔ)參考資料：機(jī)械基礎(chǔ)工程材料工程力學(xué)液壓傳動與氣動技術(shù)教學(xué)方法小組教學(xué)法、演示法、觀察法、啟發(fā)法、講授法、討論法教學(xué)媒體（含教具）多媒體教室、數(shù)控車間、液壓實驗臺教 學(xué)目 標(biāo)知識目標(biāo)：1、能讀懂?dāng)?shù)控車床的液壓控制回路圖；2、能對數(shù)控車床的液壓控制回路進(jìn)行連接與調(diào)試能力目標(biāo)：小組合作在規(guī)定的時間范圍內(nèi)能對數(shù)控車床的液壓控制回路進(jìn)行連接與調(diào)試、同時完成引導(dǎo)問題，填寫相關(guān)記錄表，工作過程符合“6S”工作要求。情感目標(biāo)：具有較強(qiáng)的組織和團(tuán)隊協(xié)作能力，有較強(qiáng)的敬業(yè)

2、精神和良好的職業(yè)道德，能在小組中融洽工作，并學(xué)會交流和溝通，發(fā)揮個人在組織中的作用和價值，通過6S管理規(guī)范職業(yè)行為。學(xué)情分析學(xué)生已有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)：1.具備基本的機(jī)械識圖和繪圖能力；2.了解材料的種類及材料的熱處理性能；3.具備基本的機(jī)械加工知識；4.一定的的公差配合與技術(shù)測量理論知識與技術(shù)測量能力。學(xué)材分析自編學(xué)材機(jī)械制造基礎(chǔ)本課程是機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)必修的一門專業(yè)骨干和技術(shù)基礎(chǔ)課程。參考教育部2009年頒發(fā)的機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)大綱，包含工程力學(xué)、工程材料、常用機(jī)構(gòu)和傳動、液壓傳動與氣動四個模塊的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)計劃中起著承前啟后的橋梁作用，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)和基本的專業(yè)技能。本任務(wù)

3、主要了解數(shù)控車床的液壓控制回路進(jìn)行連接與調(diào)試。學(xué)習(xí)重點及其化解方法重點內(nèi)容：1、學(xué)生小組根據(jù)確定的工作計劃方案書，討論、制定實施流程，按工作規(guī)范協(xié)同進(jìn)行工作任務(wù)實施。2、讀懂?dāng)?shù)控車床液壓傳動系統(tǒng)原理圖化解方法：1、教師指導(dǎo)學(xué)生小組進(jìn)行任務(wù)分解，并引導(dǎo)學(xué)生小組成員協(xié)同工作，并給予必要的技術(shù)支持。2、要了解數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)難點及其化解方法難點內(nèi)容：正確安裝數(shù)控車床液壓卡盤、尾座的液壓傳動回路難點化解方法：通過合理選用液壓元件教學(xué)準(zhǔn)備1、學(xué)生獲得咨詢需要查閱的工具書；2、多媒體課件；3、學(xué)習(xí)評價表準(zhǔn)備；4、檢索資料準(zhǔn)備。教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容教學(xué)方法一、任務(wù)提出1、讀懂?dāng)?shù)控車床液壓傳動系統(tǒng)原理圖。

4、2、合理選用液壓元件，正確安裝數(shù)控車床液壓卡盤、尾座的液壓傳動回路 播放ppt增進(jìn)學(xué)生們的求知欲望，并得出結(jié)論演示法觀察法啟發(fā)法二、任務(wù)分析液壓傳動系統(tǒng)是根據(jù)液壓設(shè)備的工作要求，選用各種不同功能的液壓元件、基本回路構(gòu)成的。液壓系統(tǒng)圖表示了系統(tǒng)內(nèi)部所有的各類元件的連接情況，以及執(zhí)行元件實現(xiàn)各種運(yùn)動的工作原理。數(shù)控車床多采用PLC對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，必須首先了解該系統(tǒng)的工作原理，理會液壓系統(tǒng)工作過程中，各個液壓缸動作與電磁鐵之間的相互關(guān)系。 三、相關(guān)知識液壓回路的分析【知識鏈接】液壓傳動系統(tǒng)是根據(jù)液壓設(shè)備的工作要求，選用各種不同功能的液壓元件、基本回路構(gòu)成的，液壓系統(tǒng)圖表示了系統(tǒng)內(nèi)部所有的各類元件

5、的連接情況，以及執(zhí)行元件實現(xiàn)各種運(yùn)動的工作原理。1、2、3、4、5換向閥，6、7、8減壓閥，9、10、11調(diào)速閥，12、13、14壓力表 15單向閥，16-單向變量泵，17濾油器,18油箱，19、21、22液壓缸，20-馬達(dá)圖6-7-1 數(shù)控車床液壓控制系統(tǒng)對液壓傳動系統(tǒng)進(jìn)行分析，最重要的就是讀懂液壓傳動系統(tǒng)圖。1)了解機(jī)械設(shè)備的功用、工況、液壓傳動要求及液壓設(shè)備的工作循環(huán)。2)了解系統(tǒng)中包含哪些元件，復(fù)雜的系統(tǒng)需根據(jù)工作循環(huán)分解為多個子系統(tǒng)。3)根據(jù)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動要求，參照電磁動作順序表，搞清各個行程的動作原理及油路的流動路線。4)根據(jù)系統(tǒng)中各個執(zhí)行元件間的同步、互鎖、防干擾等要求，分析個支

6、路之間的聯(lián)系，實現(xiàn)這些要求。5)綜合分析，總結(jié)整個系統(tǒng)的特點，為系統(tǒng)的調(diào)試、維修打下基礎(chǔ)。綜合分析，圖上圖可以分解為卡盤、尾座、刀盤三個支回路。 卡盤的夾緊與松開回路 尾座套筒的伸縮回路刀位回轉(zhuǎn)與夾緊、松開回路仿真【知識鏈接】應(yīng)用仿真軟件繪制液壓系統(tǒng)回路，仿真實驗，驗證回路能否實現(xiàn)四個執(zhí)行元件的動作，注意相互之間有沒有干涉。各執(zhí)行元件的動作順序和各電磁閥動作見下表：表6-7-1 各執(zhí)行元件的動作順序和各電磁閥動作 1、在 程序/Festo Didactic 目錄下，啟動 FluidSIM 軟件，F(xiàn)luidSIM 軟件的主窗口顯示在屏幕上，如圖6-7-5，窗口左邊顯示出 FluidSIM 的整個

7、元件庫，其包括新建回路圖所需的液壓元件和電氣元件。窗口頂部的菜單欄列出仿真和新建回路圖所需的功能，工具欄給出了常用菜單功能，工具欄包括下列九組功能：（1）新建、瀏覽、打開和保存回路圖（2）打印窗口內(nèi)容，如回路圖和元件圖片（3）編輯回路圖（4）調(diào)整元件位置（5）顯示網(wǎng)格（6）縮放回路圖、元件圖片和其它窗口（7）回路圖檢查（8）仿真回路圖，控制動畫播放（基本功能）（9）仿真回路圖，控制動畫播放（輔助功能）正確連接油管【知識鏈接】數(shù)控車床的液壓執(zhí)行元件在工作過程中有移動，壓力在4MPa，中壓，選用高壓橡膠軟管和無縫鋼管，軟管接頭可選用快速接頭，按液壓系統(tǒng)圖順序連接各元件，并檢查。 管路連接要求：管路

8、應(yīng)盡量短、布置整齊、轉(zhuǎn)彎少，避免過小的轉(zhuǎn)彎半徑，一般要求彎曲半徑大于管徑的3倍以上，保證管路有必要的伸縮變形的余地，懸伸太長時要有支架支撐。元件布局合理，拆裝方便，油管走向清晰，管路最好平行布置，盡量減少交叉，交叉或平行時，油管間至少保持10mm的間隙，給管接頭留下足夠的空間。連接時，注意油管插入接頭時一定要到位，然后拉緊接頭卡環(huán)。液壓總管路的連接：油箱吸油管過濾器單作用葉片泵（吸油口）單作用葉片泵（出油口）油管單向閥（注意進(jìn)出油口）多通管接頭。如圖6-7-6所示為油箱部分的安裝，注意加油口、油位指示器、放油塞位置，吸油區(qū)與排油區(qū)隔開，過濾器選用網(wǎng)式過濾器，泵選用流量可調(diào)的限壓式變量葉片泵。

9、1吸油管,2濾油網(wǎng),3加油口蓋,4回油管，5上蓋,6油位指示器,7隔板,8放油塞圖6-7-6 油箱 圖6-7-7 網(wǎng)式過濾器 圖6-7-8 單向閥 圖6-7-9 單作用葉片泵管路的安裝質(zhì)量影響漏油、振動、噪音及壓力的損失，由此會產(chǎn)生多種故障。液壓系統(tǒng)的回油管盡量遠(yuǎn)離吸油管，插入油面以下，防止回油飛濺產(chǎn)生氣泡，回油管管口應(yīng)切成45度斜面，以擴(kuò)大通流面積，改善回油流動狀態(tài)?？傊?，液壓系統(tǒng)的輔助元件安裝的好壞會嚴(yán)重的影響系統(tǒng)的正常工作，不容忽視。2、各支控制回路連接：按照卡盤、尾座、刀盤支回路分別連接控制閥、液壓缸及馬達(dá)，如圖6-7-11所示卡盤控制的連接回路。 圖6-7-11 卡盤松緊控制管路的連

10、接3、由于數(shù)控車床電磁閥的通斷由PLC控制，液壓系統(tǒng)所有換向閥都采用電磁閥，連接各電磁鐵控制電路，注意與常開啟動按鈕連接的是常開觸點，當(dāng)常開觸點閉合一次后換向閥插座將輸出換向電壓。試驗臺調(diào)試回路【知識鏈接】1、系統(tǒng)壓力調(diào)至4MPa,由壓力表14指示，減壓閥6的調(diào)定值高于減壓閥7。右圖為壓力表。 2逐個運(yùn)行卡盤、尾座、刀盤支回路，通過控制電 磁鐵1、2、3試驗卡盤高壓、低壓的夾緊、松開控制回路；通過控制電磁鐵5、6控制尾座套筒的伸出、退回；通過控制電磁鐵4、7、8控制刀盤的松開 正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)） 夾緊。注意觀察回路運(yùn)行動作及是否有泄露。 3、在各支回路動作無誤后，連接系統(tǒng)回路，電磁鐵供電，觀察運(yùn)行

11、情況。4、調(diào)試結(jié)束，應(yīng)該拆除，一概先拆除位置較高的元件，以便液壓油流回油箱，倒出元件內(nèi)的液壓油，塞上橡皮塞，清潔外表油污。以上在液壓系統(tǒng)試驗臺完成所有的實驗后，再在數(shù)控機(jī)床上調(diào)試。數(shù)控車床液壓系統(tǒng)調(diào)試【知識鏈接】元件的安裝連接與試驗臺上相同，重點是工作載荷與實驗時不同，需調(diào)試后運(yùn)行。1）先點動泵，觀察泵的轉(zhuǎn)向是否正確，電源接反可能出事故，一定點動帶泵的聲音正常后才能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。2）空載調(diào)試，先進(jìn)行10min左右的低速運(yùn)轉(zhuǎn)。3）逐漸均勻升壓加速，觀察壓力升降、速度變化情況，油泵的振動和噪音等，發(fā)現(xiàn)問題及時分析解決。4）安裝動作循環(huán)，結(jié)合電氣、機(jī)械調(diào)試各個單個動作，再進(jìn)行循環(huán)動作調(diào)試，檢查動作是否協(xié)

12、調(diào)。調(diào)試過程中常會出現(xiàn)爬行、沖擊、不換向等故障，注意解決。5）最后加入滿負(fù)荷調(diào)試，即按液壓設(shè)備技術(shù)性能進(jìn)行最大壓力和最小、最大工作速度試驗，檢查功率、發(fā)熱、噪音、振動、高速沖擊、低速爬行等方面的情況?！局R鏈接】1、油泵不供油或輸油量明顯不足原因：油泵電機(jī)反轉(zhuǎn)；油箱中油量不足；吸油管堵塞；油泵損壞。排除方法：更換油泵電機(jī)接線；檢查油位；排除污染；檢修油泵。2、系統(tǒng)壓力不足原因：油缸管路接頭處有較大的泄露；閥芯卡死；油泵配油盤損壞；油泵密封圈損壞；減壓閥阻尼孔堵塞。排除方法：檢修油泵及減壓閥；擰緊管接頭。3、系統(tǒng)有噪音原因：油泵葉片卡住不靈活；油泵吸入空氣；吸油管及濾油器被堵塞；閥震動。排除方法

13、：排除空氣；清洗吸油管及濾油器，檢修油泵及閥。4、機(jī)床在運(yùn)行中可能出現(xiàn)誤動作原因：主要是電磁滑閥造成，有時電磁鐵吸不上或放不開。排除方法：在檢修電路的基礎(chǔ)上檢修電磁滑閥，更換彈簧或電磁鐵。 注意事項提示：1、熟悉回路使用到的所有元件的功能、結(jié)構(gòu)及使用方法，明確各類接口的字母的含義。2、安裝前，應(yīng)注意考慮對元件的安裝根據(jù)各支路的作用進(jìn)行布局，確定元件位置時注意油口的位置和方向，液壓回路連接好，注意檢查回路及油口是否有錯，電路連接線及插孔是否插錯。3、對裝入主機(jī)的液壓元件和輔助元件必須嚴(yán)格清洗，去除有害工作液的防銹劑和一切污染物，液壓元件和管路各油口所有的堵頭、塑料塞子、管堵等隨著工程的進(jìn)展逐漸拆除，防止油污從油口進(jìn)入元件內(nèi)部，與工作液接觸的元件外露部分注意保護(hù)，防止污物進(jìn)入。4、注意油箱上油品類型及系統(tǒng)容量的銘牌說明，注意工作液過濾保持清潔。5、尾座的頂緊力大小由減壓閥8調(diào)節(jié)，壓力大小隨著加工的需要可調(diào)節(jié)，為了保證機(jī)床在工件被夾緊后再開始切削，需在液壓缸22的進(jìn)油路上加一個壓力繼電器，調(diào)定壓力2-3MPa，壓力繼電器發(fā)出信號后才能開始切削。演示法觀察法啟發(fā)法四、任務(wù)實施一、布置相關(guān)任務(wù)數(shù)控車床上由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)哪些動作？ 1、卡盤的夾緊與松開2、刀架的夾緊與松開3、刀架的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)4、尾座套筒的伸出與縮回數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)由哪幾種基本回路組成？1、調(diào)壓回路