1、CK6153i 數(shù)控車床在液壓教學(xué)中的應(yīng)用隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控設(shè)備的自動化程度越來越高，使得液壓與氣壓傳動技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱 “我院 ”）為了適應(yīng)這一發(fā)展，在高職機(jī)電、數(shù)控等專業(yè)開設(shè)了液壓與氣壓傳動課程，并將其作為專業(yè)主干課程，并購置了相應(yīng)的實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備。Ck6153i 是濟(jì)南第一機(jī)床廠推出的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，我院采購此機(jī)床作為實(shí)習(xí)設(shè)備時，夾緊裝置選用了液壓卡盤夾緊系統(tǒng)，原因之一就是使學(xué)生進(jìn)行數(shù)控實(shí)習(xí)時熟悉生產(chǎn)型數(shù)控機(jī)床。另外，該機(jī)床采用小型液壓站供油系統(tǒng)控制驅(qū)動裝置（回轉(zhuǎn)式液壓缸）的運(yùn)動，卡盤的夾緊與松開、夾緊力大小的調(diào)整等工作均由液壓

2、站上相關(guān)元件完成，故此機(jī)床非常適合應(yīng)用在液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)中。Ck6153i 數(shù)控車床液壓傳動系統(tǒng)簡介左圖為 Ck6153i 數(shù)控車床液壓傳動系統(tǒng)圖。從中可看出，該液壓系統(tǒng)主要由油箱組件1、方向控制閥3 和 5、壓力控制閥 4 和 7 及壓力繼電器2 等主要部件構(gòu)成。輔助部分有管路系統(tǒng)、通道塊和壓力指示元件等，其中油箱組件包含了變量葉片泵、油箱、濾油器、油位計(jì)和空氣濾清器等元件。在本液壓系統(tǒng)中，系統(tǒng)壓力大小由溢流閥 7 調(diào)節(jié)；單向閥 3 在液壓回路中起鎖緊作用；回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力范圍為 0.52.2MPa ，由減壓閥 4根據(jù)工件所需夾緊力的大小靈活調(diào)節(jié)；壓力繼電器2 是對機(jī)床的液壓系統(tǒng)起

3、欠壓保護(hù)作用；壓力表1 測量系統(tǒng)總壓力，壓力表2 測量油缸工作壓力。該液壓系統(tǒng)電磁鐵動作如表1 ，系統(tǒng)工作原理如下：當(dāng)電磁鐵換向閥2YA得電，1YA失電時，系統(tǒng)壓力油經(jīng)過單向閥3、減壓閥 4、電磁換向閥 5 進(jìn)入回轉(zhuǎn)式液壓缸6 右腔（有桿腔） ，活塞桿左移，液壓卡盤實(shí)現(xiàn)夾緊；反之，當(dāng)電磁換向閥 1YA 得電， 2YA 失電時，系統(tǒng)壓力油經(jīng)過單向閥3 、減壓閥4、電磁換向閥 5 進(jìn)入回轉(zhuǎn)式液壓缸6左腔（無桿腔） ，液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥 5 直接回油箱，此時，活塞桿右移，液壓卡盤松開。Ck6153i 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用要點(diǎn).指導(dǎo)學(xué)生正確讀懂液壓系統(tǒng)原理圖。液壓傳動系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作要

4、求，選用適當(dāng)?shù)囊簤夯净芈凡⒂袡C(jī)組合而構(gòu)成的，其工作原理一般用液壓系統(tǒng)圖來表示。正確、快速地讀懂液壓傳動系統(tǒng)圖，是液壓與氣壓傳動課程教學(xué)中的一個重要內(nèi)容，也是學(xué)生認(rèn)識液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)。筆者通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀Ck6153i 數(shù)控車床這一典型機(jī)械設(shè)備的液壓傳動系統(tǒng)圖，著力提升學(xué)生對液壓設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用能力，其具體方法和步驟如下：1）在閱讀液壓傳動系統(tǒng)圖前，首先向?qū)W生介紹該機(jī)床的功用，并指導(dǎo)其現(xiàn)場操作機(jī)床，同時讓學(xué)生仔細(xì)觀察卡盤夾緊與松開時，液壓系統(tǒng)有何變化，如壓力表的指示、回油管的油量、電磁換向閥的指示燈等，使學(xué)生直觀理解液壓系統(tǒng)與機(jī)床動作的關(guān)系。2）結(jié)合學(xué)生已學(xué)過的知識，介紹液壓系統(tǒng)中的各個元件，特別

5、是一些重要元件的類型及功用。如本系統(tǒng)采用何種類型的單向閥，并且該閥在系統(tǒng)中起到何作用；系統(tǒng)中為什么使用壓力繼電器，該元件在系統(tǒng)中是 過壓保護(hù)還是欠壓保護(hù)，等等。3）在學(xué)生掌握了系統(tǒng)功能及元件功用后，全面闡述液壓系統(tǒng)的工作原理及其工作特點(diǎn)，使其加深對液壓系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用的知識。.踐行理實(shí)一體化教學(xué)模式。在液壓與氣壓傳動課程內(nèi)容中，液壓控制元件較為復(fù)雜，至于其在機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用更是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。授課時，教師常采用多媒體動畫展示，并通過實(shí)際拆裝液壓控制元件來加深對其理解，雖能幫助學(xué)生理解液壓控制元件的結(jié)構(gòu)、工作原理，但仍然無法反映在實(shí)際設(shè)備上的工作狀態(tài)。筆者在授課時，除利用以上教學(xué)手段外，還充

6、分借用 Ck6153i 數(shù)控車床上的液壓站這一平臺，將理論知識與操作技能穿插進(jìn)行，踐行了 “邊講、邊做、講練結(jié)合”的理實(shí)一體化教學(xué)模式，下面僅舉一例說明。在液壓控制元件中，溢流閥是應(yīng)用最多的一種壓力控制元件，其作用是使被控系統(tǒng)或回路壓力維持恒定，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。筆者在講授此部分內(nèi)容時，多以現(xiàn)場教學(xué)的方式，通過其具體應(yīng)用來幫助學(xué)生理解溢流閥結(jié)構(gòu)及工作原理。在 Ck6153i 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)中，單向變量液壓泵提供壓力油，系統(tǒng)最高壓力為3.5 MPa, 一般為2.93.2 MPa,筆者向?qū)W生重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)此壓力大小由溢流閥 7 調(diào)節(jié)。為讓學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識，指導(dǎo)學(xué)生動手調(diào)節(jié)溢

7、流閥上的壓力調(diào)節(jié)旋鈕，并注意觀察壓力表1 （測量系統(tǒng)壓力）的指示，學(xué)生可發(fā)現(xiàn)順時針方向或逆時針方向旋轉(zhuǎn)旋鈕時，系統(tǒng)壓力增加或減少，當(dāng)把壓力調(diào)到一定值時，系統(tǒng)壓力不再增加，同時能聽到油液流動時的聲音明顯增大，說明溢流閥主閥口打開并將多余油液溢出，證明了溢流閥在液 壓回路中起到了控制系統(tǒng)壓力的作用。.指導(dǎo)學(xué)生對系統(tǒng)進(jìn)行合理改進(jìn)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生已對Ck6153i 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)有了充分的認(rèn)識，那么，如何進(jìn)一步提升學(xué)生的認(rèn)識水平呢？筆者采取的方法是：利用學(xué)生已學(xué)的知識，對本液壓系統(tǒng)提出合理化改進(jìn)建議。以方向控制元件單向閥 3 的應(yīng)用為例，筆者首先講述其在系統(tǒng)中的作用：在液壓卡盤夾緊回路中，為防止因?yàn)橐馔庠蛳到y(tǒng)不能正常供應(yīng)壓力油時，單向閥 3 要立刻關(guān)閉，使回轉(zhuǎn)油缸的高壓腔保持一定壓力，避免工件因突然松開而造成事故。針對單向閥 3 在系統(tǒng)中的作用，筆者向?qū)W生提出以下問題：本液壓回路中采用何種類型的單向閥？有何缺點(diǎn)？能否改進(jìn)？學(xué)生通過思考并結(jié)合所學(xué)知識，指出本系統(tǒng)采用的是普通單向閥，雖有一定的保壓作用，但密封性能差，保壓時間較短。若能采用液控單向閥（液壓鎖） ，作為鎖緊元件更好，雖成本有所增加，但保壓時間長，使用更安全。當(dāng)學(xué)生提出采用液壓鎖時，筆者進(jìn)一步闡述，現(xiàn)在生產(chǎn)的高速回轉(zhuǎn)油缸已帶有液壓鎖，這也證明學(xué)生提出的用液控單向閥作為鎖緊元件安全性更好。在液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)過程中，通過充