各部分液压系统的工作原理详解

（1）转塔刀架部分 转塔刀架主要用来车削外圆、内孔和钻孔等。该部分共采用三个液压缸：进给液压缸用来实现纵向切削运动；转位液压缸用来实现刀架的转位；夹紧液压缸用来实现刀架转位前的松开和转位后的夹紧工作。另外，在进行精车外圆工序时，每次切削完毕后可使转塔刀架作微量抬起让刀动作（抬起量为0.5～0.8mm），以防止刀具返回时划伤工件表面。转塔刀架的自动工作循环如图1-49所示。

工作时，转塔刀架快速趋近工件，然后转为工作进给，切削完毕后，转塔刀架作自动微量抬起让刀，再快退至原位。当刀架退到原始位置后，转塔抬起进行转位，然后将转塔夹紧，再开始下一个工作循环。如图1-48所示，其液压系统的工作原理如下：

1）快进。按下起动按钮，使电磁铁YT17通电，换向阀34右位接入系统工作，转塔刀架快速前进，这时的液压回路为：

进油路：变量泵1→电磁换向阀34→转塔刀架进给液压缸右腔。

回油路：转塔刀架进给液压缸左腔→截止阀28→电磁换向阀34→行程阀27→单向阀29→转塔刀架进给液压缸右腔。

图1-48 CB3463—I型半自动转塔车床液压传动系统

1、2—限压式变量泵 3、6～8、12、17、18、23～25、33～35—电磁换向阀 4、11、26、29—单向阀 5—减压阀 9—溢流阀 1O、36—节流阀 13、22—单向调速阀 14、21、27—行程阀 15、2O、28—截止阀 16—单向行程调速阀 19—转阀 3O～32—调速阀

由上述回路可知：转塔刀架采用了差动回路，以实现刀架的快进运动。截止阀28的作用，是在调整机床时使转塔刀架停在所需要的位置上，以便观察和对刀。

2）工作进给。当转塔刀架快进到所需位置时，刀架下部的挡铁压下行程阀27，使其关闭，刀架转为工作进给。其液压回路为：

进油路：与快进相同。

图1-49 转塔刀架的自动工作循环

回油路：转塔刀架进给液压缸左腔→截止阀28→电磁换向阀34→电磁换向阀33→温度补偿调速阀30，或调速阀31，或温度补偿调速阀32→油箱。

电磁换向阀33有三个位置，在图示位置时，YT13和YT14都断电，换向阀中间位置接通，使调速阀31起调速作用；当电磁铁YT13通电、YT14断电时，温度补偿调速阀30接入系统起调速作用；当电磁铁YT14通电、YT13断电时，则温度补偿调速阀32起调速作用。由上述可见，该机床的转塔刀架在一次预调后，工作中可以自动变换三种进给速度，其进给速度可由插销板进行预选。

3）转塔微抬让刀。当转塔刀架工作进给完毕时，转塔刀架下部的挡铁压下固定在床身上的限位开关，使电磁铁YT12通电，换向阀24左位接入系统工作，此时转塔刀架夹紧液压缸的上、下两腔分别经电磁换向阀24和25通入油箱而卸荷，于是转塔刀架在弹簧力的作用下向上微抬，使刀具离开工件表面。

4）快退。当转塔微抬时，压下微动开关使电磁铁YT18通电、YT17断电，电磁换向阀34左位接入系统工作，转塔刀架快速退回。这时的液压回路为：

进油路：变量泵1→电磁换向阀34→截止阀28→转塔刀架进给液压缸左腔。

回油路：转塔刀架进给液压缸右腔→电磁换向阀34→油箱。

5）转塔抬起。当转塔刀架快退至终点时，刀架挡铁压下限位开关，使电磁铁YT15通电、YT12断电，压力油推动转塔刀架夹紧液压缸的活塞上移，将转塔抬起3.5～4mm，同时合上转位离合器M，为转塔的转位做好准备。这时的液压回路为：

进油路：变量泵1→单向阀26→电磁换向阀25→转塔刀架夹紧液压缸下腔。

回油路：转塔刀架夹紧液压缸上腔→电磁换向阀24→电磁换向阀25→油箱。

6）转塔转位。当转塔上抬到最高点时，压下行程开关使电磁铁YT16通电，换向阀35右位接入系统工作，压力油经电磁换向阀35进入转塔刀架转位液压缸的右腔，推动活塞左移，通过活塞杆上的齿条、齿轮、离合器M等带动转塔转位。其液压回路为：

进油路：变量泵1→电磁换向阀35→转塔刀架转位液压缸右腔。

回油路：转塔刀架转位液压缸左腔→电磁换向阀35→节流阀36→油箱。

节流阀36调节转塔的转位速度。

7）转塔夹紧。当转塔转位完毕后，分度挡铁压下触点开关使电磁铁YT15断电，电磁换向阀25右位接入系统工作，压力油经电磁换向阀25、24进入转塔刀架夹紧液压缸的上腔，推动活塞下移，使转塔夹紧，同时将离合器M脱开。其液压回路为：

进油路：变量泵1→单向阀26→电磁换向阀25→电磁换向阀24→转塔刀架夹紧液压缸上腔。

回油路：转塔刀架夹紧液压缸下腔→电磁换向阀25→油箱。

转塔刀架夹紧后，压下行程开关使电磁铁YT16断电，电磁换向阀35右位接入系统。压力油经电磁换向阀35进入转塔刀架转位液压缸左腔，此时因离合器M已脱开，故齿条活塞作空行程退回，为转塔的下次转位做好准备。其液压回路为：

进油路：变量泵1→电磁换向阀35→转塔刀架转位液压缸左腔。

回油路：转塔刀架转位液压缸右腔→电磁换向阀35→节流阀36→油箱。

（2）前刀架部分 前刀架具有纵向和横向两个液压缸，工作时该刀架除了可以车削零件的端面和内、外圆柱表面外，还可车削沟槽。对外圆、外端面和外沟槽的车削，称为正切；对内孔、内端面和内沟槽的车削，称为内切。机床自动工作循环的实例——前刀架的工作循环如图1-50所示。下面仅介绍内切沟槽（图1-50d）工作循环时的液压系统。

图1-50 前刀架的工作循环

a）正切外圆 b）正切外端面 c）内切端面 d）内切沟槽

当进行内切运动时，应将转阀19扳至内切位置，并用挡铁将控制横向运动的行程阀21压下，使其处于关闭状态。

1）横向快进。当电磁铁YT3通电时，电磁换向阀18右位接入系统工作，使前刀架作横向快进。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀18→单向调速阀22→转阀19（O、A接通）→截止阀20→前刀架横向液压缸下腔。

回油路：前刀架横向液压缸上腔→转阀19（B、P接通）→电磁换向阀18→油箱。

2）纵向快进。当横向快进到规定位置时，挡铁压下触点开关使电磁铁YT2通电，电磁换向阀17右位接入系统工作，刀架作纵向快进。其液压回路为：

进油路：变量泵2→换向阀17→前刀架纵向液压缸右腔。

回油路：前刀架纵向液压缸左腔→单向行程调速阀16→电磁换向阀17→油箱。

3）内切工作进给。当纵向快进到规定位置时，挡铁压下触点开关使电磁铁YT1通电、YT3断电，电磁换向阀18左位接入系统工作，前刀架转入内切工作进给，进行车削内沟槽的工作。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀18→转阀19（B、P接通）→前刀架横向液压缸上腔。

回油路：前刀架横向液压缸下腔→截止阀20→转阀19（A、O接通）→单向调速阀22→电磁换向阀18→油箱。

单向调速阀22调节内切时的工作进给速度。

4）内切快退。内切工作进给结束时，挡铁压下行程开关使YT3通电、YT1断电，电磁换向阀18右位接入系统工作，前刀架作内切快退。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀18→单向调速阀22→转阀19（O、A接通）→截止阀20→前刀架横向液压缸下腔。(www.xing528.com)

回油路：前刀架横向液压缸上腔→转阀19（B、P接通）→电磁换向阀18→油箱。

5）纵向快退。当内切快退到原位时，挡铁压下行程开关使电磁铁YT4通电、YT2断电，电磁换向阀17左位接入系统工作，前刀架作纵向快退。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀17→单向行程调速阀16→前刀架纵向液压缸左腔。

回油路：前刀架纵向液压缸右腔→电磁换向阀17→油箱。

6）横向快退。当纵向快退至原位时，挡铁压下触点开关使电磁铁YT1、YT19通电、YT3断电，前刀架作横向快退。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀18→转阀19（B、P接通）→前刀架横向液压缸上腔。

回油路：前刀架横向液压缸下腔→截止阀20→转阀19（A、O接通）→电磁换向阀23→油箱。

（3）后刀架部分 后刀架主要用来车削端面和沟槽。它有纵向和横向两个液压缸。当横向车削端面时，横向进给液压缸带动刀架进给，纵向进给液压缸仅使刀架起上刀和让刀作用。当横向车削沟槽不需上刀和让刀运动时，纵向进给液压缸不工作。后刀架的横向自动工作循环如图1-51所示。图1-51a所示为横向车端面时的工作循环，图1-51b所示为横向车沟槽时的工作循环。横向车端面时的液压回路的工作情况如下：

图1-51 后刀架的横向自动工作循环

a）有让刀架运动的循环 b）无让刀架运动的循环

1）纵向上刀。当电磁铁YT5通电时，电磁换向阀12左位接入系统工作，后刀架作纵向进给，实现上刀运动。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀12→后刀架让刀液压缸右腔。

回油路：后刀架让刀液压缸左腔→电磁换向阀12→油箱。

2）横向快进。当后刀架的上刀运动结束时就转入横向快进运动。它的工作原理是，利用两个液压缸的负载压力不同实现顺序动作。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀12→截止阀15→后刀架横向进给液压缸上腔。

回油路：后刀架横向进给液压缸下腔→行程阀14→电磁换向阀12→油箱。

3）横向工作进给。当后刀架横向快进到刀具接近工件时，挡铁压下行程阀14，后刀架转入工作进给。其液压回路为：

进油路：同横向快进。

回油路：后刀架横向进给液压缸下腔→单向调速阀13→电磁换向阀12→油箱。

单向调速阀13调节横向工作进给速度。

4）纵向让刀。当横向工作进给结束时，挡铁压下行程开关使电磁铁YT5断电，电磁换向阀12右位接入系统工作，后刀架作纵向后退而让刀。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀12→后刀架让刀液压缸左腔。

回油路：后刀架让刀液压缸右腔→电磁换向阀12→油箱。

5）横向快退。让刀结束后，后刀架作横向快退。其液压回路为：

进油路：变量泵2→电磁换向阀12→单向调速阀13→后刀架横向进给液压缸下腔。

回油路：后刀架横向进给液压缸上腔→截止阀15→电磁换向阀12→油箱。

（4）主轴变速与刹车

1）主轴变速。该机床用双速电动机驱动。经V带将运动传到I轴，再由齿轮传到Ⅱ轴。Ⅰ、Ⅱ两轴上共有四个液压离合器M₁、M₂、M₃和M₄，各由单作用式液压缸和摩擦片等元件组成，分别控制四个齿轮组。使M₁、M₃和M₂、M₄转换组合，可实现四种液压自动变速。又因Ⅱ轴与主轴之间有一对双联滑移齿轮传动（z35、z74与z78、z39），故主轴能获得16种转速。四种液压离合器变速的工作情况如下：

①当电磁铁YT8、YT9通电，YT6、YT10、YT11断电时，液压离合器M₁、M₂的液压缸进入压力油并使其结合。其液压回路为：

变量泵2→单向阀11→节流阀10→电磁换向阀8→电磁换向阀7→离合器M₁液压缸。

电磁换向阀6→离合器M₂液压缸。

此时Ⅱ轴的转速为：n₂=n₁×35/78

②当电磁铁YT8、YT11通电，YT6、YT9、YT10断电时，液压离合器M₁、M₄结合。其液压回路为：

变量泵2→单向阀11→节流阀10→电磁换向阀8→电磁换向阀7→离合器M₁液压缸。

电磁换向阀6→离合器M₄液压缸。

此时Ⅱ轴的转速为：n₂=n₁×74/39

③当电磁铁YT10、YT9通电，YT6、YT8、YT11断电时，液压离合器M₂、M₃结合。其液压回路为：

变量泵2→单向阀11→节流阀10→电磁换向阀8→电磁换向阀7→离合器M₃液压缸。

电磁换向阀6→离合器M₂液压缸。

此时Ⅱ轴的转速为：

④当电磁铁YT10、YT11通电，YT6、YT8、YT9断电时，液压离合器M₃、M₄结合。其液压回路为：

变量泵2→单向阀11→节流阀10→电磁换向阀8→电磁换向阀7→离合器M₃液压缸。

电磁换向阀6→离合器M₄液压缸。

此时Ⅱ轴的转速为：n₂=n₁×54/59

2）主轴制动。当机床停止工作时，为了使主轴能尽快停止转动，减少辅助时间，需要制动装置。制动时，使电磁铁YT6通电，YT8、YT9、YT10、YT11均断电，液压离合器M₁和M₃的液压缸都通油箱，故M₁和M₃均松开，Ⅰ轴空转，动力来源被切断。此时，压力油进入液压离合器M₂和M₄的液压缸，使M₂和M₄结合，这时因双联齿轮z35、z74与z78、z39相啮合不能同时实现两种转速而迫使Ⅱ轴停止转动，迫使主轴制动。制动压力由压力阀Y10B来调节，其压力为0.6MPa左右。为了消除变速刹车的惯性冲击，在进油路系统中装置针状调速阀，以便实现离合器的吸合、断开有个过渡时间，达到主轴变速刹车时的平稳无冲击。

（5）工件夹紧。工件安装在液压卡盘内，当电磁铁YT7断电时，液压卡盘夹紧；YT7通电时，卡盘松开。卡盘夹紧力的大小，可根据加工零件的要求用减压阀5进行调节。