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1、M1432B 型万能外圆磨床液压系统外圆磨床主要用来磨削圆柱形、阶梯形、锥形外圆表面，在使用附加装置时还可以磨削圆柱孔和圆锥孔。液压系统完成的动作有：工作台的往复运动和抖动，砂轮架的间歇进给运动和快进、快退，工作台手动和机动的互锁，尾架的松开。这些运动中要求最高的是工作台的往复运动。其性能要求如下。(1) 一般要求能在0.05m/min6m/min 范围内无级调速。高精度外圆磨床在修整砂轮时要求最低稳定速度为10mm/min30mm/min。(2) 自动换向。要求换向频繁，换向过程要平稳、无冲击，制动和反向启动迅速。(3) 换向精度高。磨削阶梯轴和盲孔时，工作台应有准确的换向点。一般说来，在相
2、同速度下，换向点变化应小于0.02mm(称为同速换向精度)；在不同速度下，换向点变化应小于0.2mm(称为换向精度)。(4) 端点停留。磨削外圆时，砂轮一般不应越出工件，为避免工件两端由于磨削时间较短而尺寸偏大，要求工作台在换向点做短暂停留。停留时间在0s5s 范围内可调。(5) 抖动。切入磨削或加工工件长度略大于砂轮宽度时，为了改善工件表面粗糙度，工作台需做短行程频繁的往复运动，这种磨削运动称为抖动。抖动行程为1mm3mm，抖动频率为100 次/min150 次/min。上述几项要求除调速要求一项外，其余四项都和工作台的换向有关，所以工作台换向问题是外圆磨床的核心问题。由于这些要求很难用标准
3、液压换向阀来实现，往往用专门设计制造的操纵箱来实现这些要求。8.6.1 M1432B型外圆磨床的液压系统M 1432B型万能外圆磨床的最大磨削直径为320mm，最大磨削长度有750mm、1 000m，1500mm三种规格。磨削精度可达12 级，表面粗糙度可达Ra0.4Ra0.1。该磨床液压传动系统原理图如图8.9 所示。该液压系统主要由工作台往复运动回路、砂轮架快速进退回路、砂轮进给回路和润滑回路等四部分组成。1. 工作台的往复运动工作台的往复运动是由Z 形行程控制式液压操纵箱(HYY 21/4P25T)控制。其中，机动换向阀E 是液动换向阀A 的先导阀。1) 工作台运动的实现如图 8.9 所
4、示，开停阀C处于“开”的位置，先导阀E 及换向阀A 的阀芯处于左端位置。此时，手摇机构松开、工作台向左运动。手摇机构松开的油路如下。滤油器XU1齿轮泵B单向阀I油路1换向阀A开停阀(C4)油路10液压缸G5，压缩弹簧，使手摇机构松开。 图 8.9 M 1432B型万能外圆磨床液压系统原理图工作台向左运动的主油路如下。进油路：XU1齿轮泵B单向阀I油路1换向阀A油路3液压缸G1左腔，推动工作台左移；回油路：液压缸G1右腔油路4换向阀A油路6先导阀E油路7开停阀C(C1)开停阀C(C2)油路8节流阀D(D1)节流阀D(D1)油路0油箱。若先导阀阀芯处于右端位置，则工作台向右运动。2) 工作台的换向
5、过程在外圆磨床或万能外圆磨床上常需要磨削带台肩的轴和阶梯轴，万能外圆磨床上有时也磨不通孔，因此对工作台的换向精度要求很高。该磨床在换向时采用了行程制动换向回路，如图8.10(a)所示。当工作台向左运动到调定位置时，固定在工作台右端的挡铁推动先导阀E 的换向拨杆向左摆动，使先导阀E 的阀芯移动到右端，切换控制油路。此时，控制油路为：进油路：滤油器XU1液压泵B精密滤油器XU2油路11先导阀E油路20单向阀I1换向阀A阀芯左端。推动换向阀A的阀芯向右移动，但其右移速度受右端回油油路的控制。回油路：为保证工作台的换向性能良好，回油路设计了三种不同的通道，使换向阀A的阀芯能够产生三种连续运动：第一次快
6、跳、慢移和第二次快跳。这样使工作台的换向相应经历了迅速制动、端点停留和迅速反向启动三个阶段。(a) 迅速制动时控制油路的回油路换向阀 A阀芯右端油路2先导阀E油路0油箱。由于控制油路的回路上无节流元件，使换向阀A 阀芯快速右移即产生第一次快跳。这时液压缸G1通过油路3、油路4 使两腔互通压力油，工作台停止运动。(b) 端点停留时控制油路的回油路换向阀 A阀芯右端节流阀L2油路2先导阀E油路0油箱。当阀 A 快跳到其右端部遮住油路2 的油口时，回油只能通过节流阀L2开始慢移，如图8.10(a)所示。调节节流阀L2可以控制换向阀A 的换向速度，从而控制工作台的端点停留时间。这一阶段换向阀芯慢速移动
7、，液压缸G1左右两腔通过油路3、油路4 继续互通压力油，工作台仍保持不运动。至图8.10(b)时工作台停留阶段即将结束。(c) 迅速反向启动时控制油路的回油路换向阀 A阀芯右端油路23油路24油路2先导阀E油路0油箱。换向阀 A 的阀芯由图8.10(b)所示位置继续右移，换向阀A 阀芯右端的沉割槽使油路24 与油路沟通，这时换向阀A 右端的回油压力油的回路畅通。换向阀A 的阀芯在左端控制压力油的作用下快跳到右位终点，这就是换向阀A阀芯的第二次快跳。换向阀A使主油路迅速切换，工作台迅速反向启动，如图8.10(c)所示。换向阀 A移到右端后的主油路如下。进油路：滤油器XU1齿轮泵B单向阀I油路1换
8、向阀A油路4液压缸G1的右腔；回油路：液压缸G1左腔油路3换向阀A油路5先导阀E油路7开停阀C(C1)开停阀C(C2)油路8节流阀D(D1)节流阀D(D1)油路0油箱。工作台的右端换向与上述相似。工作台返回前的左右停留时间可分别调节节流阀L1和节流阀L2来实现。旋转节流阀D用来调节节流口通流面积的大小，因而可使工作的往复运动无级调速。这里采用了回油节流调速，使液压缸的回油腔产生背压，因此工作台的运动比较平稳。图 8.10 工作台换向过程中液动换向阀所处的位置I1，I2单向阀；L1，L2节流阀2. 工作台抖动把工作台上的两个挡铁间的距离调整得很近，甚至夹住换向拨杆。这时磨床启动后，换向拨杆和先导
9、阀在抖动阀的作用下进行左、右快跳，换向阀阀芯也同时作左、右快跳(这时节流阀L1和节流阀L2应调至最大)，使工作台液压缸G1两腔的压力油迅速交替变换，工做台便可做短距离的往复运动，即抖动。3. 工作台位置的手动调整根据被加工工件的磨削部位，往往需要调整磨床工作台的往返行程的大小及换向点的位置，这时需要通过手摇机构使工作台移动。置开停阀C 于“停”的位置，主油路7与油路8被切断，油路3与油路4沟通，使液压缸G1两端互通压力油，工作台停止运动。同时，手摇机构通道10 与油路0 相通回油箱，液压缸G5靠弹簧力复位，使齿轮与工作台上的齿条啮合，通过手摇机构可使工作台实现手动。4. 砂轮架快速进退装卸工件
10、和测量工件尺寸时要求砂轮架快速后退，磨削开始时砂轮架应快速移近工件，以节省辅助时间。砂轮架的快速进退由快动阀V1控制快动油缸G2来实现。图8.9 所示位置是快退位置。当扳动快动阀V1使阀右位接入回路，砂轮架快速前进，这时的油路如下。进油路：油路1快动阀V1油路19液压缸G2后腔。压力油推动活塞向前，驱动砂轮架快速前进；回油路：液压缸G2前腔油路18快动阀V1油路0油箱。砂轮架前进的同时，行程开关XK1闭合，接通砂轮架电机及冷却泵电机，使砂轮旋转及提供冷却液。当砂轮架快退时，行程开关XK1断开，使砂轮主轴和冷却泵停止转动。为使砂轮架快进快退时不产生冲击和提高快进的重复精度，在液压缸G2两端设有缓
11、冲装置。同时设有闸缸G3，以消除丝杠和螺母之间的间隙。5. 砂轮架的周期进给M 1432B 型外圆磨床的自动周期进给由进给操纵箱W(M 1432B56/1)实现，该操纵箱包括有选择阀H、进给阀M 和进刀阀N。选择阀有四个不同的位置，即双进给、左进给、无进给和右进给。可以根据磨削工件的工艺要求来选择。其工作原理如下。1) 双向进给如图 8.9 所示，进给箱W内选择阀H 置于“双进给”位置。当工作台的右撞块撞及杠杆而带动先导阀E 换向后，辅助压力油经油路11油路20，推动进刀阀N 阀芯右移。压力油经油路1油路13油路15油路17进入进给液压缸G4右端推动活塞向左移动。通过柱塞上的棘爪拨动棘轮转动，
12、再通过齿轮、丝杠、螺母使砂轮架做微进给一次。当阀 N 移动一段距离后，辅助压力油经油路20油路25节流阀L4油路26，推动进给阀M阀芯右移，阀芯的移动速度可调节L4，使进给液压缸有足够的通油时间。当阀M阀芯移动一段距离后，辅助压力油经油路20油路25，推动进给阀M 阀芯快速右移，使油路15油路17 的油路切断，而油路17油路16油路0，接通油箱。此时进给液压缸G4在弹簧力的推动下使柱塞复位，为下次进给做好准备。反之，当工作台左撞块撞及杠杆换向后，辅助压力油经油路11油路2，推动进刀阀N 阀芯左移，并经油路1选择阀H油路14进刀阀N油路16进给阀M油路17，推动进给液压缸柱塞左移。进给液压缸G4
13、的进给原理同上所述。2) 右端进给将选择阀H 从双向进给位置顺时针旋转90，置于“右进给”位置，这时选择阀H只连通油路1和油路13。当工作台的右撞块撞及杠杆而带动先导阀E 换向后，辅助压力经油路11油路20，推动进刀阀N 右移。压力油经油路1油路13油路15油路17进入液压缸G4右端，进给原理同双向进给时的右端进给。而当工作台左撞块撞及杠杆换向时，辅助压力油经油路11油路2，推动进刀阀N 左移。这时由于油路1 与油路14 不相通，故不能实现工作台在左端换向时砂轮架的进给。3) 左进给将选择阀H 从双向进给位置逆时针旋转90，置于“左进给”位置，这时选择阀H只连通油路1和油路14。砂轮架的进给原
14、理同右进给，这时仅实现砂轮架在工件左端的进给。4) 两端无进给将选择阀H 置于“无进给”位置时，油路13 及油路14均与油路1 断开，所以进刀阀N及进给阀M 虽然随着先导阀E 的换向也相应做换向移动，但由于选择阀H 将压力油油路1与油路13及油路14均切断，压力油不能进入进给液压缸G4，故无进给动作。6. 尾架顶尖的自动松开这个动作由一个脚踏式尾架阀V2操纵，由尾架缸实现。当砂轮架处于图示快退位置时，如欲装卸工作，脚踏尾架阀V2，使压力油经油路1油路18油路22进入尾架液压缸，通过铰链机构压缩弹簧，使尾架顶尖右移退出；不踏时，阀V2靠弹簧复位，尾架液压缸贮油经油路22油路0回油箱。尾架顶尖靠弹
15、簧力复位，顶住工件。当砂轮架处于“快进”位置时，若误踏了尾架阀V2，并不能使压力油进入尾架液压缸，这是因为尾架液压缸通过油路22油路18快进退阀V2油路0，接通油箱。这样就实现了“在磨削时若误踏了尾架阀，工件也不会松落”的连锁作用。7. 机床的润滑导轨润滑油：油路1精滤油器XU2润滑油稳定器S 节流阀 L5平导轨润滑 节流阀 L6工作台三角导轨润滑 节流阀 L7丝杆、螺母副等润滑为不导致因润滑油过多而使工作台浮升过高，所以采用了工作台开槽卸荷的润滑形式。8.6.2 M 1432B型外圆磨床液压系统的特点(1) 系统采用活塞杆固定式双杆液压缸，不仅保证了工作台左、右两个方向运动速度相等，而且减小了机床的占地面积。(2) 系统采用HYY 21/4P25T 型快跳式操纵箱，结构紧凑、操纵方便、换向精度和换向平稳性都较高。此外，这种操纵箱设置有抖动阀20，还能使工作台高频抖动，有利于提高切入磨削时的加工质量。(3) 系统采用出口节流的调速形式，液压缸回油腔中有背压，这样工作台工作稳定性好，有助于加速工作台的制动并能有效防止空气渗入系统。(4) 尾架顶尖采用弹簧力顶紧工件，由液压油顶出。系统设计为顶尖退出与砂轮架进给互锁，可防止造成事故。(5) 工作台液压驱动
