smc气动培训教程-气动理论基础

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品质管理课培训教材主讲:张亚东第一章概论气动技术是以空气压缩机为动力源,以压缩空气为工作介质,进行能量传递的工程技术,是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。发展原因:1加工技术的提高,材料和密封技术的发展、新工艺的出现以及电子技术的结合2工业机械化、自动化发展,生产效率和产品质量的需求(市场的需求)第一节气动技术的应用现状1汽车制造业:车身外壳的吸起和放下、点焊。2电子、半导体制造业:显象管的吸起,芯片的搬运、寿命实验3生产自动化的实现:搬运、转位、定位、加紧、进给、装卸、装配4包装自动化的实现:化肥的计量、粘稠、有毒气体包装第二节气动技术的特点机械方式:凸轮、杠杆、连杆、齿轮和转动轴电气方式:限位开关、继电器、延时器、电磁离合器电子方式:半导体元件液压方式:液压阀、缸气动方式:气动阀、缸从驱动、环境、操作、价格等方面考虑,扬长避短结合使用自动化方式:气动方式优点:1气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低,故使用安全。2工作介质是取之不尽、用之不完的空气,空气本身不花钱。3输出力及工作速度的调节非常容易。4可靠性高,使用寿命长。5利用空气的可压缩性,可贮存能量,实现集中供气。6全气动控制具有防火、防暴、耐潮的能力。7由于空气流动损失小,压缩空气可集中供应,远距离输送。气动方式缺点:1由于空气有压缩性,气缸的动作速度易受负载的变化而变化。2气缸在低速运动时,由于摩擦力占推力的比例较大,气缸稳定性不如液压缸。3气缸的输出力比液压缸小。第三节气动技术发展动向•高质量:阀3000万次缸(2000~5000)KM•高精度:0.5~0.1mm0.01μm0.1mg•高速度:10hz3m/s•低功耗:1~0.5w•小型化•轻量化:铝合金、塑料•无给油化:低成本、寿命长•复合集成化•机电一体化:可编程控制器+传感器+气动元件第二章气动执行元件•将压缩空气的压力能转换为机械能,驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动、夹持的元件称为气动执行元件。第一节气动元件与系统的基本构成气源设备:空气压缩机、后冷却器、气罐气源处理元件:过滤器、干燥器气动控制元件:压力、方向、速度控制阀气动执行元件:气缸、气马达、气爪气动辅助元件:油雾器、消音器、管接头1-增压阀2-五通电磁阀3-储气罐第二节气缸的分类按结构分:有活塞式、非活塞式标准型:CJ、CQ2、CM2、CG1、MB省空间型:CU、CQ2高精度型:CX、CXS、MGP/Q带导杆型:MGP/Q带阀型、无杆型、止动性、中停型、落下防止型、计测型(以上机种为中国工厂常加工的机种)按功能分类:基本型:不带安装件的气缸有S、B、A型脚座型:L型法兰型:F、G型按安装方式分类:耳环型:C、D、E型耳轴型:T、U型固定式摆动式按缓冲方式分类:无缓冲垫缓冲:设置聚氨酯橡胶垫气缓冲设置液压缓冲器给油气缸:由压缩空气带入油雾不给油气缸:靠预先在密封圈内添加的润滑脂来保证。按润滑方式分类:目前,绝大多数系列的气缸都是不给油式。需注意的是,它也可给油使用,单一旦给油,就必须保持给油,如中途停止给油,因润滑脂已被油冲洗掉而是它处于无润滑状态,使密封件过快磨损。限位开关式很少用磁性开关式常用按位置检测方式分类:按驱动方式分类单作用气缸双作用气缸无记号:标准型无“D”:不带磁石“R”:方型端盖缸径:行程:以5进制“N”:N制有“D”:带磁石“B”:标准型12.16.20.25.32.40.50.63CG系列品番介绍NCDGBN20501标准型有“N”字刻印N制护套橡胶缓冲型*标准型与N制的区别:杆:标准型杆端螺纹较N制螺纹粗,N制螺纹较细,同时杆端螺纹追加保护套;端盖:N制型在气孔一侧,有“N”字刻印;气孔螺纹为NPI-*;筒:N制型在气孔一侧,有“N”字刻印;气孔螺纹为NPT-*;气缓冲型方型端盖标准型安装形式:缸径:行程无“D”:不带磁石B基本型4040mm有“D”:带磁石*L轴向角座型5050mm*F前端盖角座型6363mm*G后端盖角座型8080mm*C100100mm*DTCDA2B75CA系列品番介绍50单耳轴型双耳轴型无杆侧耳轴型MB型气缸MBφ32气缸MBφ40-φ100气缸无记号:标准型无“D”:不带磁石“K”:防回转型缸径:行程:以5进制“C”:橡胶缓冲“N”:N制有“D”:带磁石“W”:双杆型12.16.20.25.32.40.50.63无C:无缓冲“E”:E制缸筒的安装形式:驱动方式:“M”:杆端外螺纹“A”:安装孔为螺纹型“D”:双动型无M:杆端内螺纹“B”:安装孔为光孔“S”:单动型(弹簧压入)“T”:单动型(弹簧压出)CNMCD50K2QD20BCQ系列品番介绍φ12~φ25用φ32~φ63用A型安装孔B型安装孔A型筒:均使用N制筒,刻“N”字;B型筒:φ12-φ25,φ32行程5使用标准缸筒,φ32-10以上~φ63使用N制缸筒;杆内螺纹型:端面为圆弧角,12、40、50、63从外观杀上可明显看出,其他目视不明显;杆外螺纹型:螺纹外径明显比标准型小,并且加保护套;双杆型防回转T单动型S单动型外螺纹内螺纹带磁石型安装形式缸径:行程B:标准型32mm40mm50mm63mm80mmNCA系列品番介绍NDC1150400AB150200250325400C95型气缸CP95型气缸E制端盖区别安装形式:缸径:行程无“D”:不带磁石B基本型3232mm有“D”:带磁石*L轴向角座型4040mm*F前端盖角座型5050mm*G后端盖角座型6363mm*C8080mm*D100100mmT双耳轴型无杆侧耳轴型单耳轴型MDBB5075MB系列品番介绍MB型气缸MBφ32气缸MBφ40-φ100气缸无记号标准型缸筒带磁石型安装形式缸径:行程方型缸筒3232mm4040mm5050mm6363mm8080mm100100mmPSBPD50100C95系列品番介绍C95C95型气缸CP95型气缸E制端盖区别形式:无“D”:不带磁石基本型缸径:有“D”:带磁石双杆型防回转型直接安装型安装形式驱动方式:直接安装杆不回转型B标准型D摆动型L角座型F法兰型CDJ2KB16CJ系列品番介绍RKA无记号WKRA6.10.16.“S”无记号“T”标准型双杆型防回转型法兰型U形钩安装导轨型行程:以5进制标准型軸向气孔驱动方式:自动开关的安装形式:缓冲形式:不带磁石型无记号橡胶缓冲气缓冲单动压入安装导轨型安装皮带型50SR无记号双动型无记号RAABA单动压出安装皮带型RA直杆安装型轴向气孔型气缓冲型无“D”:不带磁石安装形式:有“D”:带磁石BD无“D”:不带磁石缸径:有“D”:带磁石8.10.12.16.CDNCDJN16CJ系列品番介绍285标准型双杆型U形钩安装形式:缸径:N行程:标准型自动开关的安装形式:标准型6.10.16.軸向气孔不带磁石型摆动型E制汽缸只有行程:自动开关的安装形式:不带磁石型安装皮带型SB安装皮带型100RR无记号B无记号25B无记号BB16防回转型安装皮带型轴向气孔型气缓冲型磁石有无缸径无20配管方法有25⑭32⑮形式40⑯①安装形式②①B⑪U作動方式③⑦L⑪T④⑧F⑫E⑤⑧G⑬BZ⑥⑨C⑬⑧FZ⑩D⑬⑪UZ双U型沟无凸台杆侧耳轴型RB前面直接安装型单耳轴型无凸台杆侧法兰型T单动压出RA底面直接安装型无杆侧法兰型无凸台基本型S单动压回K杆不回转型杆侧法兰型耳轴一体型无记号复动W双杆型轴向角座型无杆侧耳轴型H气液连用型基本型杆侧耳轴型无记号基本型40mmP集約配管型32mmF内制快换接通D25mm无记号螺纹配管型无记号20mm行程-150SHL40FCDM2型式品番表示①基本形②エアハイドロ形③両ロッド形④ロッド回り止め形磁性开关个数⑱⑱⑱自动开关导线长⑱⑲缓冲形式⑰A气缓冲无记号橡胶缓冲Z5m无记号0.5mL3mKK双面耐热帆布双面尼龙帆布K单面耐热帆布JJJ单面尼龙帆布nn个无记号2个无记号无S1个C73LS防护套J④ロッド回り止め形⑥ダイレクトマウント前面取付形⑦フート形⑤ダイレクトマウント底面取付形⑥ダイレクトマウント前面取付形⑬ボスカット基本形⑫クレビス一体形⑦フート形⑲オートスイッチリード線長さ⑤ダイレクトマウント底面取付形⑭ねじ込み配管形LERARBBZ標準0.5m3m5m不適合事例ロッド先端ねじ部切屑が付着第三节气缸的基本构造•由于气缸的使用目的不同,气缸的构造是多种多样的,但使用最多的是单杆双作用气缸。缸筒内径的大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内作平稳的往复运动,缸筒内表面的表面粗糙度应达Ra0.8μm。对钢管缸筒,内表面还应镀硬铬,以减少摩擦阻力和磨损,并能防止腐蚀。缸筒材质:高碳钢管、高强度铝合金、黄铜、不锈钢。注意:带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸缸筒材质:不锈钢、铝合金或黄铜。进排气通口:缓冲机构(部分)密封圈、防尘圈(杆侧端盖):防止漏气、防尘。导向套(杆侧端盖):提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向载荷,减少活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命;材质:烧结含油合金、铅青铜铸件。材质:可锻铸铁、铝合金压铸(轻、防锈)、黄铜(微型缸)气缸中的受力元件。活塞密封圈:防止活塞左右两腔相互串气;活塞耐磨环:提高气缸导向性;聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂活塞的宽度:由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。(滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死)材质:铝合金、铸铁、黄铜(小缸径)气缸中的重要受力元件材质:高碳钢、表面经镀硬铬处理,不锈钢,以防腐蚀,并提高密封圈的耐磨性。第四节缸筒与端盖的连接方法整体型:采用锻造工艺把缸筒与一侧端盖作成一体,另一侧端盖与缸筒使用铆接或用卡圈固定。用于微型缸和中小型缸。铆接型:在端盖上开有沟槽,将缸筒两端压铆入端盖沟槽内,形成一体,用于中小型缸。CJ2、CM2螺纹连接型:缸筒与端盖上有连接螺纹,将它们连接在一起。用于中小型缸。CG1法兰型:缸筒和端盖上都有法兰,用螺栓将它们连在一起,用于省空间的中小型缸。CUW拉杆型:用四根拉杆将两端盖与缸筒夹紧在一起,端盖与缸筒之间有密封圈。用于行程不太长也不太短的大中型气缸。MB、C95、CA第五节密封•动密封:回转或往复运动的部件密封;•静密封:静止件部分的密封;要求:既能保证密封,滑动摩擦力又小。•压缩密封圈:将密封圈放入密封沟槽内时,便有一定的预压缩量,靠密封面上的接触面压力阻塞泄露通路。•气压密封圈:靠气压力将密封圈的唇部压紧在密封面上以保证密封。指气缸的功能和规格是普遍使用的、结构容易制造的、制造厂通常作为通用产品供应市场的气缸。第三章标准气缸第一节单作用气缸S型气缸:弹簧压回型T型气缸:弹簧压出型特点:气缸结构简单,耗气量少;缩短了气缸的有效行程;作用力随压缩行程而变化;弹簧具有吸收动能的能力,可减少行程终端的撞击作用。在弹簧侧设有呼吸孔,最好有过滤片应用范围:行程短,对输出力和运动速度要求不高的场合。分类:单活塞杆型:普通常用型双活塞杆型:活塞两侧受压面积相等,两侧运动行程和输出力相等。工作台第二节双作用气缸特点:1、活塞前进或后退都能输出力;2、结构简单前因:运动速度大时,紧靠缓冲垫已不足吸收活塞对端盖的冲击力构成:气缓冲装置是由缓冲套、缓冲密封圈和缓冲阀等组成。第三节气缓冲气缸1、当活塞向右运动时,右缓冲套接触右缓冲密封圈,活塞右侧便形成一个封闭气室(称为缓冲腔)。2、缓冲腔气体根据缓冲阀开度向外排气;3、活塞继续右行,气体绝热压缩,压力上升;4、压力对活塞产生反作用力,使活塞减速,停止,避免撞击注意:弹跳现象可调缓冲气缸:带缓冲阀,通过调节缓冲阀的开度,可改变缓冲能力。缓冲行程不宜太长:因缓冲密封圈有节流作用,活塞动作反应慢。不可调缓冲气缸:开有恒节流孔,形成背压,起到缓冲作用。加大恒节流孔,可使气缸的运动速度增大。提示:液压缓冲器运动件质量大,运动速度很高的气缸。要求:缸筒必须是导磁性弱,隔磁性强的材料(硬铝、不锈钢、黄铜)。有触电舌簧型(AC、DC)、无触电固态电子型(DC)第四节带磁性开关的气

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