MB型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)

1、M1432B 型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)外圓磨床主要用來磨削圓柱形、階梯形、錐形外圓表面，在使用附加裝置時(shí)還可以磨削圓柱孔和圓錐孔。液壓系統(tǒng)完成的動(dòng)作有：工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和抖動(dòng)，砂輪架的間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快進(jìn)、快退，工作臺(tái)手動(dòng)和機(jī)動(dòng)的互鎖，尾架的松開。這些運(yùn)動(dòng)中要求最高的是工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其性能要求如下。(1) 一般要求能在0.05m/min6m/min 范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速。高精度外圓磨床在修整砂輪時(shí)要求最低穩(wěn)定速度為10mm/min30mm/min。(2) 自動(dòng)換向。要求換向頻繁，換向過程要平穩(wěn)、無沖擊，制動(dòng)和反向啟動(dòng)迅速。(3) 換向精度高。磨削階梯軸和盲孔時(shí)，工作臺(tái)應(yīng)有準(zhǔn)確的換向點(diǎn)。一般說來，在相

2、同速度下，換向點(diǎn)變化應(yīng)小于0.02mm(稱為同速換向精度)；在不同速度下，換向點(diǎn)變化應(yīng)小于0.2mm(稱為換向精度)。(4) 端點(diǎn)停留。磨削外圓時(shí)，砂輪一般不應(yīng)越出工件，為避免工件兩端由于磨削時(shí)間較短而尺寸偏大，要求工作臺(tái)在換向點(diǎn)做短暫停留。停留時(shí)間在0s5s 范圍內(nèi)可調(diào)。(5) 抖動(dòng)。切入磨削或加工工件長(zhǎng)度略大于砂輪寬度時(shí)，為了改善工件表面粗糙度，工作臺(tái)需做短行程頻繁的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種磨削運(yùn)動(dòng)稱為抖動(dòng)。抖動(dòng)行程為1mm3mm，抖動(dòng)頻率為100 次/min150 次/min。上述幾項(xiàng)要求除調(diào)速要求一項(xiàng)外，其余四項(xiàng)都和工作臺(tái)的換向有關(guān)，所以工作臺(tái)換向問題是外圓磨床的核心問題。由于這些要求很難用標(biāo)準(zhǔn)

3、液壓換向閥來實(shí)現(xiàn)，往往用專門設(shè)計(jì)制造的操縱箱來實(shí)現(xiàn)這些要求。8.6.1 M1432B型外圓磨床的液壓系統(tǒng)M 1432B型萬能外圓磨床的最大磨削直徑為320mm，最大磨削長(zhǎng)度有750mm、1 000m，1500mm三種規(guī)格。磨削精度可達(dá)12 級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra0.4Ra0.1。該磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖如圖8.9 所示。該液壓系統(tǒng)主要由工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路、砂輪架快速進(jìn)退回路、砂輪進(jìn)給回路和潤(rùn)滑回路等四部分組成。1. 工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是由Z 形行程控制式液壓操縱箱(HYY 21/4P25T)控制。其中，機(jī)動(dòng)換向閥E 是液動(dòng)換向閥A 的先導(dǎo)閥。1) 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)如圖 8.9 所

4、示，開停閥C處于“開”的位置，先導(dǎo)閥E 及換向閥A 的閥芯處于左端位置。此時(shí)，手搖機(jī)構(gòu)松開、工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)。手搖機(jī)構(gòu)松開的油路如下。濾油器XU1齒輪泵B單向閥I油路1換向閥A開停閥(C4)油路10液壓缸G5，壓縮彈簧，使手搖機(jī)構(gòu)松開。 圖 8.9 M 1432B型萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)原理圖工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)的主油路如下。進(jìn)油路：XU1齒輪泵B單向閥I油路1換向閥A油路3液壓缸G1左腔，推動(dòng)工作臺(tái)左移；回油路：液壓缸G1右腔油路4換向閥A油路6先導(dǎo)閥E油路7開停閥C(C1)開停閥C(C2)油路8節(jié)流閥D(D1)節(jié)流閥D(D1)油路0油箱。若先導(dǎo)閥閥芯處于右端位置，則工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。2) 工作臺(tái)的換向

5、過程在外圓磨床或萬能外圓磨床上常需要磨削帶臺(tái)肩的軸和階梯軸，萬能外圓磨床上有時(shí)也磨不通孔，因此對(duì)工作臺(tái)的換向精度要求很高。該磨床在換向時(shí)采用了行程制動(dòng)換向回路，如圖8.10(a)所示。當(dāng)工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)到調(diào)定位置時(shí)，固定在工作臺(tái)右端的擋鐵推動(dòng)先導(dǎo)閥E 的換向撥桿向左擺動(dòng)，使先導(dǎo)閥E 的閥芯移動(dòng)到右端，切換控制油路。此時(shí)，控制油路為：進(jìn)油路：濾油器XU1液壓泵B精密濾油器XU2油路11先導(dǎo)閥E油路20單向閥I1換向閥A閥芯左端。推動(dòng)換向閥A的閥芯向右移動(dòng)，但其右移速度受右端回油油路的控制?；赜吐罚簽楸ＷC工作臺(tái)的換向性能良好，回油路設(shè)計(jì)了三種不同的通道，使換向閥A的閥芯能夠產(chǎn)生三種連續(xù)運(yùn)動(dòng)：第一次快

6、跳、慢移和第二次快跳。這樣使工作臺(tái)的換向相應(yīng)經(jīng)歷了迅速制動(dòng)、端點(diǎn)停留和迅速反向啟動(dòng)三個(gè)階段。(a) 迅速制動(dòng)時(shí)控制油路的回油路換向閥 A閥芯右端油路2先導(dǎo)閥E油路0油箱。由于控制油路的回路上無節(jié)流元件，使換向閥A 閥芯快速右移即產(chǎn)生第一次快跳。這時(shí)液壓缸G1通過油路3、油路4 使兩腔互通壓力油，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。(b) 端點(diǎn)停留時(shí)控制油路的回油路換向閥 A閥芯右端節(jié)流閥L2油路2先導(dǎo)閥E油路0油箱。當(dāng)閥 A 快跳到其右端部遮住油路2 的油口時(shí)，回油只能通過節(jié)流閥L2開始慢移，如圖8.10(a)所示。調(diào)節(jié)節(jié)流閥L2可以控制換向閥A 的換向速度，從而控制工作臺(tái)的端點(diǎn)停留時(shí)間。這一階段換向閥芯慢速移動(dòng)

7、，液壓缸G1左右兩腔通過油路3、油路4 繼續(xù)互通壓力油，工作臺(tái)仍保持不運(yùn)動(dòng)。至圖8.10(b)時(shí)工作臺(tái)停留階段即將結(jié)束。(c) 迅速反向啟動(dòng)時(shí)控制油路的回油路換向閥 A閥芯右端油路23油路24油路2先導(dǎo)閥E油路0油箱。換向閥 A 的閥芯由圖8.10(b)所示位置繼續(xù)右移，換向閥A 閥芯右端的沉割槽使油路24 與油路溝通，這時(shí)換向閥A 右端的回油壓力油的回路暢通。換向閥A 的閥芯在左端控制壓力油的作用下快跳到右位終點(diǎn)，這就是換向閥A閥芯的第二次快跳。換向閥A使主油路迅速切換，工作臺(tái)迅速反向啟動(dòng)，如圖8.10(c)所示。換向閥 A移到右端后的主油路如下。進(jìn)油路：濾油器XU1齒輪泵B單向閥I油路1換

8、向閥A油路4液壓缸G1的右腔；回油路：液壓缸G1左腔油路3換向閥A油路5先導(dǎo)閥E油路7開停閥C(C1)開停閥C(C2)油路8節(jié)流閥D(D1)節(jié)流閥D(D1)油路0油箱。工作臺(tái)的右端換向與上述相似。工作臺(tái)返回前的左右停留時(shí)間可分別調(diào)節(jié)節(jié)流閥L1和節(jié)流閥L2來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥D用來調(diào)節(jié)節(jié)流口通流面積的大小，因而可使工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)無級(jí)調(diào)速。這里采用了回油節(jié)流調(diào)速，使液壓缸的回油腔產(chǎn)生背壓，因此工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)。圖 8.10 工作臺(tái)換向過程中液動(dòng)換向閥所處的位置I1，I2單向閥；L1，L2節(jié)流閥2. 工作臺(tái)抖動(dòng)把工作臺(tái)上的兩個(gè)擋鐵間的距離調(diào)整得很近，甚至夾住換向撥桿。這時(shí)磨床啟動(dòng)后，換向撥桿和先導(dǎo)

9、閥在抖動(dòng)閥的作用下進(jìn)行左、右快跳，換向閥閥芯也同時(shí)作左、右快跳(這時(shí)節(jié)流閥L1和節(jié)流閥L2應(yīng)調(diào)至最大)，使工作臺(tái)液壓缸G1兩腔的壓力油迅速交替變換，工做臺(tái)便可做短距離的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即抖動(dòng)。3. 工作臺(tái)位置的手動(dòng)調(diào)整根據(jù)被加工工件的磨削部位，往往需要調(diào)整磨床工作臺(tái)的往返行程的大小及換向點(diǎn)的位置，這時(shí)需要通過手搖機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)移動(dòng)。置開停閥C 于“停”的位置，主油路7與油路8被切斷，油路3與油路4溝通，使液壓缸G1兩端互通壓力油，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，手搖機(jī)構(gòu)通道10 與油路0 相通回油箱，液壓缸G5靠彈簧力復(fù)位，使齒輪與工作臺(tái)上的齒條嚙合，通過手搖機(jī)構(gòu)可使工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)。4. 砂輪架快速進(jìn)退裝卸工件

10、和測(cè)量工件尺寸時(shí)要求砂輪架快速后退，磨削開始時(shí)砂輪架應(yīng)快速移近工件，以節(jié)省輔助時(shí)間。砂輪架的快速進(jìn)退由快動(dòng)閥V1控制快動(dòng)油缸G2來實(shí)現(xiàn)。圖8.9 所示位置是快退位置。當(dāng)扳動(dòng)快動(dòng)閥V1使閥右位接入回路，砂輪架快速前進(jìn)，這時(shí)的油路如下。進(jìn)油路：油路1快動(dòng)閥V1油路19液壓缸G2后腔。壓力油推動(dòng)活塞向前，驅(qū)動(dòng)砂輪架快速前進(jìn)；回油路：液壓缸G2前腔油路18快動(dòng)閥V1油路0油箱。砂輪架前進(jìn)的同時(shí)，行程開關(guān)XK1閉合，接通砂輪架電機(jī)及冷卻泵電機(jī)，使砂輪旋轉(zhuǎn)及提供冷卻液。當(dāng)砂輪架快退時(shí)，行程開關(guān)XK1斷開，使砂輪主軸和冷卻泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)。為使砂輪架快進(jìn)快退時(shí)不產(chǎn)生沖擊和提高快進(jìn)的重復(fù)精度，在液壓缸G2兩端設(shè)有緩

11、沖裝置。同時(shí)設(shè)有閘缸G3，以消除絲杠和螺母之間的間隙。5. 砂輪架的周期進(jìn)給M 1432B 型外圓磨床的自動(dòng)周期進(jìn)給由進(jìn)給操縱箱W(M 1432B56/1)實(shí)現(xiàn)，該操縱箱包括有選擇閥H、進(jìn)給閥M 和進(jìn)刀閥N。選擇閥有四個(gè)不同的位置，即雙進(jìn)給、左進(jìn)給、無進(jìn)給和右進(jìn)給?？梢愿鶕?jù)磨削工件的工藝要求來選擇。其工作原理如下。1) 雙向進(jìn)給如圖 8.9 所示，進(jìn)給箱W內(nèi)選擇閥H 置于“雙進(jìn)給”位置。當(dāng)工作臺(tái)的右撞塊撞及杠桿而帶動(dòng)先導(dǎo)閥E 換向后，輔助壓力油經(jīng)油路11油路20，推動(dòng)進(jìn)刀閥N 閥芯右移。壓力油經(jīng)油路1油路13油路15油路17進(jìn)入進(jìn)給液壓缸G4右端推動(dòng)活塞向左移動(dòng)。通過柱塞上的棘爪撥動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，

12、再通過齒輪、絲杠、螺母使砂輪架做微進(jìn)給一次。當(dāng)閥 N 移動(dòng)一段距離后，輔助壓力油經(jīng)油路20油路25節(jié)流閥L4油路26，推動(dòng)進(jìn)給閥M閥芯右移，閥芯的移動(dòng)速度可調(diào)節(jié)L4，使進(jìn)給液壓缸有足夠的通油時(shí)間。當(dāng)閥M閥芯移動(dòng)一段距離后，輔助壓力油經(jīng)油路20油路25，推動(dòng)進(jìn)給閥M 閥芯快速右移，使油路15油路17 的油路切斷，而油路17油路16油路0，接通油箱。此時(shí)進(jìn)給液壓缸G4在彈簧力的推動(dòng)下使柱塞復(fù)位，為下次進(jìn)給做好準(zhǔn)備。反之，當(dāng)工作臺(tái)左撞塊撞及杠桿換向后，輔助壓力油經(jīng)油路11油路2，推動(dòng)進(jìn)刀閥N 閥芯左移，并經(jīng)油路1選擇閥H油路14進(jìn)刀閥N油路16進(jìn)給閥M油路17，推動(dòng)進(jìn)給液壓缸柱塞左移。進(jìn)給液壓缸G4

13、的進(jìn)給原理同上所述。2) 右端進(jìn)給將選擇閥H 從雙向進(jìn)給位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，置于“右進(jìn)給”位置，這時(shí)選擇閥H只連通油路1和油路13。當(dāng)工作臺(tái)的右撞塊撞及杠桿而帶動(dòng)先導(dǎo)閥E 換向后，輔助壓力經(jīng)油路11油路20，推動(dòng)進(jìn)刀閥N 右移。壓力油經(jīng)油路1油路13油路15油路17進(jìn)入液壓缸G4右端，進(jìn)給原理同雙向進(jìn)給時(shí)的右端進(jìn)給。而當(dāng)工作臺(tái)左撞塊撞及杠桿換向時(shí)，輔助壓力油經(jīng)油路11油路2，推動(dòng)進(jìn)刀閥N 左移。這時(shí)由于油路1 與油路14 不相通，故不能實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)在左端換向時(shí)砂輪架的進(jìn)給。3) 左進(jìn)給將選擇閥H 從雙向進(jìn)給位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，置于“左進(jìn)給”位置，這時(shí)選擇閥H只連通油路1和

14、油路14。砂輪架的進(jìn)給原理同右進(jìn)給，這時(shí)僅實(shí)現(xiàn)砂輪架在工件左端的進(jìn)給。4) 兩端無進(jìn)給將選擇閥H 置于“無進(jìn)給”位置時(shí)，油路13 及油路14均與油路1 斷開，所以進(jìn)刀閥N及進(jìn)給閥M 雖然隨著先導(dǎo)閥E 的換向也相應(yīng)做換向移動(dòng)，但由于選擇閥H 將壓力油油路1與油路13及油路14均切斷，壓力油不能進(jìn)入進(jìn)給液壓缸G4，故無進(jìn)給動(dòng)作。6. 尾架頂尖的自動(dòng)松開這個(gè)動(dòng)作由一個(gè)腳踏式尾架閥V2操縱，由尾架缸實(shí)現(xiàn)。當(dāng)砂輪架處于圖示快退位置時(shí)，如欲裝卸工作，腳踏尾架閥V2，使壓力油經(jīng)油路1油路18油路22進(jìn)入尾架液壓缸，通過鉸鏈機(jī)構(gòu)壓縮彈簧，使尾架頂尖右移退出；不踏時(shí)，閥V2靠彈簧復(fù)位，尾架液壓缸貯油經(jīng)油路22油

15、路0回油箱。尾架頂尖靠彈簧力復(fù)位，頂住工件。當(dāng)砂輪架處于“快進(jìn)”位置時(shí)，若誤踏了尾架閥V2，并不能使壓力油進(jìn)入尾架液壓缸，這是因?yàn)槲布芤簤焊淄ㄟ^油路22油路18快進(jìn)退閥V2油路0，接通油箱。這樣就實(shí)現(xiàn)了“在磨削時(shí)若誤踏了尾架閥，工件也不會(huì)松落”的連鎖作用。7. 機(jī)床的潤(rùn)滑導(dǎo)軌潤(rùn)滑油：油路1精濾油器XU2潤(rùn)滑油穩(wěn)定器S 節(jié)流閥 L5平導(dǎo)軌潤(rùn)滑 節(jié)流閥 L6工作臺(tái)三角導(dǎo)軌潤(rùn)滑 節(jié)流閥 L7絲桿、螺母副等潤(rùn)滑為不導(dǎo)致因潤(rùn)滑油過多而使工作臺(tái)浮升過高，所以采用了工作臺(tái)開槽卸荷的潤(rùn)滑形式。8.6.2 M 1432B型外圓磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)(1) 系統(tǒng)采用活塞桿固定式雙桿液壓缸，不僅保證了工作臺(tái)左、右兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)速度相等，而且減小了機(jī)床的