【项目十数控车床的液压系统】
项目目标：
1、掌握阅读和分析液压传动系统图的步骤和方法；
2、掌握液压泵及液压马达的类型、工作原理及符号；
3、掌握液压缸的类型、结构、特点及符号；
4、掌握辅助元件的类型、作用及符号；
5、掌握方向控制阀及方向控制回路；
6、掌握压力控制阀及压力控制回路；
7、掌握流量控制阀及速度控制回路。
任务引入：
数控车床是目前应用最广泛的数控机床之一，主要用于轴类和盘类等回转体零件的加工。通过数控加工程序的运行，能自动完成外圆柱面、锥面、成型表面、端面及螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工艺，特别适合于复杂形状零件加工。MJ-50数控车床由液压系统驱动的部分，主要有车床卡盘的夹紧与松开、卡盘夹紧力的高低压转换、回转刀架的松开与夹紧、刀架刀盘的正转及反转、尾座套筒的伸出与退回等，液压系统中各电磁铁的动作由数控系统的PLC控制实现。如图10-1所示为MJ-50数控车床液压系统原理图。
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图10-1数控车床液压系统原理图
阅读和分析液（气）压传动系统图的步骤如下：
1、了解设备的功用及对液压系统动作和性能的要求，如工作循环、顺序动作等；
2、初步分析液压系统图，按执行元件个数将其分解为若干个子系统；
3、对每个子系统进行分析，分析组成子系统的基本回路及各液压元件的作用，按执行元件的工作循环分析实现每步动作的进油和回油路线；
4、根据设备对系统中的各子系统之间的顺序、同步、互锁、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，读懂整个液压系统的工作原理；
5、归纳出设备液压系统的特点和使设备正常工作的要领，加深对整个液压系统的理解。
在任务引入中，我们已经了解了数控车床的功用及对液压系统动作的要求。根据执行元件的数量，我们可以将整个液压系统划分为卡盘夹紧-松开子系统，刀架刀盘转位子系统、刀架刀盘松开-夹紧子系统和套筒伸出-退回子系统。为了便于分析，我们将油箱、过滤器、液压泵、单向阀及压力表归纳为数控车床的液压源部分。
【任务一液压源部分】
任务描述：
如图10-1-1所示，数控车床液压系统的液压源部分由油箱1、过滤器2、液压泵3、单向阀4、和压力表5组成，主要用来向整个油路提供具有一定压力、流量的洁净的液压油。其中液压泵3为动力元件，油箱1、过滤器2、压力表5及将各
元件连接在一起的油管和管接头为辅助元件，单向阀4为控制调
制调节元件。
任务目标：
1、掌握液压泵的类型、工作原理及符号；
2、掌握辅助元件的类型、工作原理及符号；
3、掌握液压油的主要性质；
4、掌握单向阀的类型、工作原理及符号。
图10-1-1 液压源部分任务实施：
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3 / 49一、 液压泵
液压泵是液压传动系统的能量转换装置，它将原动机输入的机械能转换为液体的压力能，在液压传动系统中属于动力元件，是液压传动系统的重要组成部分。
1、 液压泵符号
液压泵按输出流量是否可以调节分为定量泵和变量泵两类。液压泵的图形符号如图10-1-2所示。
2、泵的工作原理 液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的。
如图10-1-3所示为液压泵的工作原理图。柱塞2
在弹簧4的作用下紧压在偏心轮1上，当偏心轮1
由原动机带动旋转时，柱塞2便在偏心轮1和弹
簧4的作用下在缸体3内往复运动。柱塞右移时，
缸体中密封工作腔a 的容积变大，产生真空，油
箱中的油液便在大气压力作用下，通过吸油单向
阀6吸入缸体内，实现吸油；柱塞左移时, 缸体
中密封工作腔a 的容积变小，油液受挤压，便通
过压油单向阀5输送到系统中去,实现压油。如果
偏心轮不断地旋转，液压泵就会不断地完成吸油
和压油动作，因此就会连续不断地向液压系统供
油。
由此可以看出，液压泵正常工作必备的条件是：（1) 具有密封容积，密封容积可以周期性变化。液压泵理论上输出的流量与密封容积的变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其它因素无关。（2）油箱内液体的压力必须大于或等于大气压力，这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。因此，为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用封闭的充
图10-1-3液压泵工作原理图 1﹣偏心轮 2﹣柱塞 3﹣泵体 4﹣弹簧 5、6﹣单向阀
单向变量泵 双向定量泵 双向变量泵
单向定量泵 图10-1-2 液压泵的图形符号
4 / 49压油箱。（3）具有相应的配油装置将吸油腔和排油腔隔开，保证液压泵有规律地连续吸、排液体。液压泵的结构原理不同，其配油装置也不相同。
2、 液压泵的主要工作参数
1、压力
（1）工作压力
工作压力是指液压泵实际工作时输出油液的压力。工作压力值取决于液压泵输出到系统中的液体在流动过程中所受的阻力。
（2）额定压力
额定压力是指液压泵在连续工作过程中允许达到的最高压力。额定压力值的大小由液压泵零部件的结构强度和密封性来决定。
（3）最高允许压力
最高允许压力是指在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值。
2、排量和流量
液压泵的排量V 指在无泄漏的情况下，泵每转一转所能排出的油液体积。排量的大小可根据液压泵的密封油腔几何尺寸变化计算得出。常用单位为r cm /3。
液压泵的理论流量t q 指在无泄漏的情况下，液压泵单位时间内输出的油液体积。其值等于泵的排量V 和泵轴转速n 的乘积。
t q ＝Vn （2－1） 液压泵的实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出的油液体积。由于在工作过程中，泵的出口压力不等于零，因而存在内部泄漏量1q ， 使得泵的实际流量小于泵的理论流量。
q ＝t q －1q （2－2）
液压泵的额定流量n q 指泵在额定转速和额定压力下输出的实际流量。流量的单位为min /L 或s m /3。
3、功率和效率
液压泵由电动机驱动，输入量是转矩和转速，输出量是液体的压力和流量。如果不考虑
