H400加工中心气压传动系统的

气压传动装置笔记【知识要点】一、空气压缩站1.气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一种方式。

数控机床气动系统的动力主要由空气压缩机提供。

2.空气压缩站的主要装置有空气压缩机、储气罐和后冷却器等。

3.数控加工中心的气动系统由气源部分、执行元件和工作机构、控制元件、辅助元件组成。

4.空气具有可压缩性，压缩空气是一种重要的动力源。

5.空气压缩机是将电动机的机械能转化为气体压力能的装置，是压缩空气的气体发生装置。

空气压缩机的选择主要依据是气动系统的工作压力和流量。

6.空气压缩机的额定排气压力分为低压、中压、高压和超高压。

7.常见空气压缩机的使用压力一般为0.7-1.25MP。

二、气缸与气马达1.气压传动中的执行部件主要由气缸和气马达。

2.气缸按结构和功能分为单作用气缸和双作用气缸，按安装形式分为固定式气缸和轴销式气缸。

3.气缸是将机械能转换为直线运动，气马达是将机械能转换为旋转运动。

三、气压控制阀气压控制阀是控制和调整压缩空气的流向、流量和压力。

四、气压传动系统1.基本回路是由一定的气压元器件和管路组合起来用以完成某些功能的基本气路结构。

2.按其控制目的、控制功能分为方向、压力和速度控制回路。

3.气压传动的工作原理是利用空气压缩机使空气介质产生压力能，在控制元件的控制下，将气体压力能传输给执行元件，控制执行元件完成直线和旋转运动。

【例题精讲】【例一】填空题：是由一定的气压元器件和管路组合起来用以完成某些功能的基本气路结构。

【解析】此题属于记忆题，旨在考查学生是否掌握基本回路的定义。

【答案】基本回路【例二】填空题：气压传动按其分为方向、压力和速度控制回路。

【解析】此题属于记忆题，旨在考查学生是否掌握气压传动分类的标准。

【答案】控制目的、控制功能【例三】单项选择题：下列关于气压传动说法错误的是（）A . 工作压力大 B. 控制方便 C. 能过载保护 D. 容易控制【解析】此题属于理解题，旨在考查学生是否掌握气压传动的优缺点等。

气压传动的工作原理及组成7.1.1 气压传动系统的工作原理空气压缩机 1 产生的压缩空气→后冷却器2→油水分离器3→贮气罐4→空气过滤器5→调压阀6→油雾器7→气控换向阀9→气缸 10气动剪切机的工作原理当将工料 11 送入剪切机并到达规定位置时，工料将行程阀 8 的阀芯向右推，换向阀 A 腔经行程阀 8 与大气相通，换向阀阀芯在弹簧的作用下移到下位，将气缸上腔与大气连通，下腔与压缩空气连通。

此时，活塞带动剪刀快速向上运动将工料切下。

工料被切下后，即与行程阀脱开，行程阀复位，将排气口封死，换向阀A 腔压力上升，阀芯上移，使气路换向。

7.1.2 气压传动系统的组成1. 气压传动系统的组成(1)气源装置气源装置是压缩空气的发生装置，主体部份是空气压缩机。

(2)执行元件气缸温和马达，它们将压缩空气的压力能转换为机械能。

(3) 控制元件用以控制压缩空气的压力、流量、流动方向以保证系统各执行机构具有一定的输出动力和速度。

(4)辅助元件过滤器、油雾器、消声器、干燥器和转换器等。

它们对保持系统正常、可靠、稳定和持久地工作起着十分重要的作用。

(5)工作介质气压传动系统中所用的工作介质是空气。

2．气压传动的特点(1)气压传动的优点 1)工作介质为空气，来源经济方便，用过之后可直接排入大气，不污染环境。

2)由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气，作远距离输送。

3) 气压传动具有动作迅速、反应快、维护简单、管路不易阻塞的特点，且不存在介质变质、补充和更换等问题。

4) 对工作环境的适应性好，可安全应用于易燃易爆场所。

5)气压传动装置结构简单、分量轻。

6)气压传动系统能够实现过载自动保护。

(2)气压传动的缺点 1)由于空气具有可压缩性，所以气缸的动作速度受负载的影响比较大。

2)气压传动系统工作压力较低，气压传动系统输出动力较小。

3)工作介质空气没有自润滑性，需要另设装置进行给油润滑。

7.1.3 气压传动的工作介质气压传动以空气作为工作介质。

项目六气压传动系统实例（结合公共实训基地及友嘉机电设备展开）任务一气动机械手气压传动系统气动机械手是机械手的一种，它具有结构简单，重量轻，动作迅速，平稳可靠，不污染工作环境等优点。

在要求工作环境洁净、工作负载较小。

自动生产的设备和生产线上应用广泛，它能按照预定的控制程序动作。

图1为一种简单的可移动式气动机械手的结构示意图。

它由A、B、C、D四个汽缸组成，能实现手指夹持、手臂伸缩。

立柱升降。

回转四个动作。

图1 气动机械手的结构示意图图2为一种通用机械手气动系统工作原理图（手指部分分为真空吸头，既无A气缸部分），要求工作循环为：立柱上升→伸臂→立柱顺时针转→真空吸头取工作→立柱逆时针转→缩臂→立柱下降。

图2 为一种通用机械手气动系统工作原理图三个气缸均有三位四通双电控换向阀1、2、7和单向节流阀3、4、5、6组成换向、调速回路。

各气缸的行程位置均有电气行程开关进行控制。

表1为该机械手在工作循环中各电磁铁的动作顺序表。

表1 电磁铁的动作顺序表下面结合表1来分析它的工作循环：按下它的启动按钮，4YA通电，阀7处于上位，压缩空气进入垂直气缸C下腔，活塞杆上升。

当缸C活塞上的挡块碰到电气行程开关a1时，4YA断电，5YA通电，阀2处于左位，水平气缸B活塞杆伸出，带动真空吸头进入工作点并吸取工作。

当缸B活塞上的挡块电气开关b1时，5YA断电，1YA通电，阀1处于左位，回转缸D顺时针方向回转，使真空吸头进入下料点下料。

当回转缸D活塞杆上的挡块压下电气行程开关c1时，1YA断电，2YA通电，阀1处于右位，回转缸b复位。

回转缸复位时，其上挡块碰到电气行程开关c0时，6YA通电，2YA断电，阀2处于右位，水平缸B活塞杆退回。

水平缸退回时，挡块碰到b0,6YA断电，3YA通电，阀7处于下位，垂直缸活塞杆下降，到原位时，碰上电气行程开关a0,3YA断电，至此完成一个工作循环，如再给启动信号。

可进行同样的工作循环。

根据需要只要改变电气行程开关的位置，调节单向节流阀的开度，即可改变各气缸的运动速度和行程。

加工中心自动换刀电主轴的气压缸工作原理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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数控机床控制技术基础（第2版）66 3.4 数控机床气压传动系统分析气压传动技术是实现工业生产自动化和半自动化的方式之一，其应用日趋普遍。

本节以H400型卧式加工中心气动系统为例，介绍气压传动技术的应用。

图3.33所示为H400型卧式加工中心气动系统原理图。

该系统主要完成刀具的拉紧和松开、双工作台的交换、工作台与鞍座之间的夹紧、工作台的回转分度、分度插销定位、刀库前后移动、主轴锥孔吹气等动作。

空压机产生的压缩空气通过由空气过滤器—减压阀—油雾器组成的气动三联件ST 后，使之成为干燥、洁净和具有润滑能力的压缩空气，提供给后面各支路的执行机构使用；气动系统中气缸的运动速度调节，均采用单向出口节流的方法；采用压力开关YK1进行信号转换，当气动系统达到额定压力时由其发出电信号，启动机床气动系统工作。

这样就保证了整个气动系统的稳定安全运行。

1．松刀缸支路和主轴吹气支路松刀缸的作用是在进行换刀时完成刀具的松开和拉紧。

当加工中心进行加工前，二位四通电磁换向阀HF1处于常态位，压缩空气进入松刀缸的下腔使其处于上位状态，并由感应开关LS11检测活塞杆的位置，以保证松刀缸活塞杆与拉刀杆脱离，避免主轴旋转时活塞杆与拉刀杆相互摩擦损坏；当进行自动换刀或手动换刀时，电磁阀HF1的1YA 通电，压缩空气进入松刀缸的上腔使活塞向下移动，从而推动拉刀杆克服弹簧力向下移动，直到拉刀爪松开刀柄上的拉钉，刀柄与主轴脱离，感应开关LS12检测其到位信号。

单向节流阀DJ1、DJ2是用来调节气缸压刀和松刀速度的，当刀具由主轴上松开后，二位二通电磁换向阀HF2的2YA 得电，一股干燥清洁的空气从主轴中心通过，吹掉主轴锥孔和刀柄上的脏物。

节流阀JL1用来调节吹气的气体流量大小。

2．工作台交换支路工作台交换支路是用来进行加工中心双工作台的交换的。

当机床不进行工作台交换时，双电控二位五通换向阀HF3处于下位，压缩空气进入托升缸的上腔使其向下移动，并由感应开关LS17检测活塞杆的到位信号后，工作台与托叉分离，这样工作台就可以正常工作；当需要进行双工作台交换时，使换向阀HF3的3YA 通电，压缩空气进入托升缸的下腔使其向上移动，从而通过托叉带动工作台一起上升；由感应开关LS16检测其到位信号后，实现交换台回转180°；其回转到位信号由感应开关LS18检测后，再通过控制系统使HF3的4YA 通电，于是压缩空气进入托升缸上腔，活塞带动托叉连同工作台一起下降，由LS17检测其达到下终点位置，整个交换过程完成。

数控机床的液压与气压传动系统液压与气压传动系统在数控机床的机械控制与调整系统中占据着主要位置，广泛用到主轴自动装夹、主轴箱齿轮的变档、主轴箱齿轮和主轴轴承的润滑、换刀装置、回转工作台以及尾座等构造中。

一、电动系统与液压系统的比较电力优点：电动机很容易将电能转换成机械能。

液压优点：（1）许多场合，减轻系统重量重要，液压比电力传动有优势。

液压泵和马达的功率/重量比=168W/N；发电机和电动机的功率/重量比=16.8W/N（2）电动机输出的力或力矩受到一定的限制。

液压系统中，则可以提高工作压力的方法来获得较高的力或力矩。

直线式电动机的力/质量=130N/kg直线式液压马达的力/质量=13000N/kg（3）液压传动平稳，能在低速下稳定运行，自行润滑缺点：不利于长距离传动，漏油污染；防火差；压缩性，不能用于精细定传动比。

二、气压系统与液压系统的比较气压系统与电气、液压系统的比较缺点：1）气动装置的信号传递速度限制在声速范围之内，工作频率和响应速度不如电子装置，信号失真，不便构成十分复杂的回路；2）空气压缩性远大于液压油，精度较低；3）气动传动的效率比液压传动还要低，且噪声较大；4）工作压力较低，不易获得大的推力。

气压输出动力不如液压传动大。

三、液压传动系统若采用传感器将工作台行程位置检测出来，并将信号反应到输入端开展逻辑判断，指挥工作台下一步动作，则可实现闭环自动控制。

主要液压部件：液压泵、液压马达、液压缸、控制阀、液压转矩放大器、液压卡盘、尾座四、气动传动系统气压传动系统是以压缩空气来传递动力的，与液压传动系统有很多类似。

主要由气压发生装置（气源）、控制元件（控制阀）、执行元件（气缸、气马达）、辅助元件四部分组成。

气动装置数控机床的气动装置主要用于刀具检测、主轴孔切屑的清理、卡盘吹气。

工件夹紧气压传动系统
工件夹紧气压传动系统图 16-9 是机械加工自动线、组合机床中常用的工件夹紧的气压传动系统图。

其工作原理是：当工件运行到指定位置后，气缸 A 的活塞杆伸出，将工件定位锁紧后，两侧的气缸 B 和C 的活塞杆同时伸出，从两侧面压紧工件，实现夹紧，而后进行机械加工，其气压系统的动作过程如下。

当用脚踏下脚踏换向阀 1（在自动线中往往采用其它形式的换向方式）后，压缩空气经单向节流阀进入气缸 A 的无杆腔，夹紧头下降至锁紧位置后使机动行程阀 2 换向，压缩空气经单向节流阀 5 进人中继阀 6 的右侧，使阀 6换向，压缩空气经阀6通过主控阀4的左位进入气缸 B和C的无杆腔，两气缸同时伸出。

与此同时，压缩空气的一部分经单向节流阀 3 调定延时后使主控阀换向到右侧，则两气缸 B 和 C 返回。

在两气缸返回的过程中有杆腔的压缩空气使脚踏阀 1 复位，则气缸 A 返回。

此时由于行程阀 2 复位（右位），所以中继阀 6 也复位，由于阀 6 复位，气缸 B 和 C 的无杆腔通大气，主控阀 4 自动复位，由此完成了一个缸 A 压下（）一夹紧缸B和C伸出夹紧（、）一夹紧缸B和C返回（、）一缸A 返回（）的动作循环。