液压动力部件控制电路优化

组合机床上最主要的通用部件是动力头和动力滑台，它们是完成刀具切削运动和进给运动的部件。通常将能同时完成切削运动和进给运动的动力部件称之为动力头，而将只能完成进给运动的动力部件称之为动力滑台。动力滑台按结构分为机械动力滑台和液压动力滑台。机械动力滑台和液压动力滑台都是完成进给运动的动力部件，两者区别仅在于进给的驱动方式不同。动力滑台与动力头相比较，前者配置成组合机床更为灵活。在动力头上只安装多轴箱，而滑台还可安装各种切削头，组成卧式、立式组合机床及其自动线，以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、铣削和攻螺纹等加工工序，安装分级进给装置后，也可用来钻深孔。

1.液压动力头控制电路

液压动力头的自动工作循环是由控制电路控制液压系统来实现的。图2-35所示为动力头一次工作进给液压系统及其电气控制电路图，因为电磁阀没有触点，对短信号无自锁能力，所以要使用中间继电器，系统可工作于自动和手动两种工作方式。

（1）自动工作方式

把选择开关SA拨在“自动”位置，系统按行程控制原理实现自动工作循环，动力头快进→工作进给→快速退回到原位。其工作流程如图2-36所示。

图2-35 动力头一次工作进给电液控制电路

图2-36 工作流程图

1）动力头原位停止。动力头由液压缸YG带动，可做前后进给运动。当电磁阀线圈YA1，YA2、YA3都断电时，电磁阀YV1处于中间位置，动力头停止不动。动力头只有在原位时，行程开关ST1被挡铁压动，其动合触点闭合，此时起动按钮SB1才能按下有效，在工作流程图中用ST1同SB1“与”来表明这点。

2）动力头快进。按起动按钮SB1，中间继电器KA1得电动作并自锁，其动合触点闭合使电磁阀线圈YA1、YA3通电。YA1通电后三位五通换向阀YV2处于左位，液压油把液压缸的活塞推向右端，动力头向前运动。此时由于YA3也通电，除了工进油路外，还经二位三通换向阀YV2处于右位，将液压缸左腔内的回油排入大腔，加大了油的流量，所以动力头快速向前运动。

3）动力头工进。在动力头快进过程中，当挡铁压动行程开关ST2时，其动合触点闭合，使KA2得电动作，KA2的动断触点断开，使YA3断电，使动力头自动转为工作进给状态。KA2的动合触点接通自锁电路（如果挡铁的长度超过行程开关ST2与ST3间的距离时，就不用此触头）。

4）动力头快退。当动力头工作进给到期望点时，由行程开关ST3检测并发出信号，其动合触头闭合使KA3得电动作并自锁。KA3动作的结果是：其动断触点断开，使YA1，YA3断电，其动合触头闭合，使YA2得电，三位五通换向阀YV2处于右位，油路换向得以实现，液压缸活塞左移，动力头快速退回。动力头退回原位后，ST1被压动，其动断触点断开，使KA3断电，因此YA2也断电，动力头停止。

（2）手动工作方式

将选择开关SA拨在“手动”位置。此时按动按钮SB1也可接通KA1使电磁阀线圈YA1、YA3通电，动力头快进。但由于KA1不能自锁，因此放松SB1后，动力头立即停止，这种工作方式称为手动或点动。

SB2是后退按钮，当动力头不在原位需要后退时，按下SB2，使KA3得电动作，YA2得电，动力头做快退运动，直到退回原位，ST1被压下，KA3断电，动力头停止。

2.液压动力滑台控制电路

液压动力滑台与机械滑台的区别在于，液压动力滑台进给运动的动力是压力油，而机械滑台的动力来自于电动机。液压动力滑台由滑台、滑座、油缸及挡铁等部分组成，由油缸拖动滑台在滑座上移动。液压滑台具有典型的自动工作循环，它通过电气控制电路控制液压系统来实现。液压滑台的工进速度由调速阀来调节，可实现无级调速。电气控制电路一般采用行程、时间原则及压力控制方式。

（1）液压动力滑台工作循环形式(www.xing528.com)

液压动力滑台配置不同的控制电路，可完成多种自动循环。动力滑台的基本工作循环形式如下。

1）一次工作进给。快进→工进→（延时停留〉→快退，可用于钻孔、扩孔、镗孔和加工盲孔、刮端面等。

2）二次工作进给。快进→一次工进→二次工进→延时停留→快退，可用于镗孔完后又要车削或刮端面等。

3）跳跃进给。快进→一次工进→快进→二次工进→延时停留→快退，例如，镗削两层壁上的同心孔，可采用跳跃进给自动工作循环。

4）双向工作进给。快进→正向工进→反向工进→快退，例如，用于正向工进粗加工，反向工进精加工。

5）分级进给。快进→工进→快退，快进→工进→快退→……→快进→工进→快退，主要用于钻深孔。

（2）液压动力滑台控制电路

具有一次工作进给的液压动力滑台电气控制电路见图2-37，根据液压系统原理图，液压与电气控制的工作过程如下：

1）滑台原位停止。因滑台由油缸YG驱动，当电磁铁YA1、YA2均为断电状态时，油缸内压力油不流动，滑台原位停止，并压下行程开关SQ1，使其常开触点闭合，常闭触点断开。

2）滑台快进。按下按钮SB1，继电器KA1通电并自锁，电磁铁YA1通电，使电液动换向阀（三位五通）处于左位，压力油使液动换向阀也处于左位，压力油经电液换向阀5及行程阀8流入滑台油缸左腔，使缸体左移，油缸右腔排出的油经电液换向阀5及单向阀4也进入油缸左腔，使滑台实现快进。此时，SQ1复位，其常开触点断开，常闭触点闭合。

3）滑台工进。当挡铁压下行程阀8时，压力油经调速阀6进入液压缸左腔，此时流入油缸左腔的油液较少，滑台由快进转为工进，多余的压力油经溢流阀10流回油箱。通过调节调速阀6的流量可调节滑台的工进速度。

图2-37 具有一次工作进给液压动力滑台电气控制电路

1—油箱 2—变量液压泵 3、4、9—单向阀 5—电液换向阀 6—节流调速阀 7—压力继电器 8—行程阀 10—溢流阀 YG—油缸

4）死挡铁停留。当液压滑台工进到被死挡铁挡住的位置时，液压缸左腔油压开始升高。油压升高到压力继电器KP的动作值时，所经过的时间就是滑台的延时停留时间。

5）滑台快退。当压力继电器KP动作时，KP的常开触点闭合，电磁铁YA2和继电器KA2线圈通电，电磁铁YA1和继电器KA1断电，并由KA2触点实现自锁，使电液换向阀处于右位，油缸右腔进油，滑台快速向后退回。退回原位后压下SQ1，其常闭触点断开，YA2断电。电液换向阀5回到中间位置，液压滑台原位停止。当滑台不在原位时（即SQ1常开触点断开），若需要快退，可按下按钮SB2，此时KA2和YA2通电，滑台快退。退至原位时，压下SQ1，YA2断电，滑台停在原位。

在上述电路中，如果要求停留的时间可调，则用行程开关和时间继电器取代压力继电器KP即可。若滑台工进到终点后，不需要延时停留，即工作循环改为快进→工进→快退，在死挡铁处加装行程开关，去掉KP即可。