1.气源

气源的主体是图8.1-2a所示的空气压缩机，但由于空气压缩机产生的压缩空气所含的杂质较多，因而一般不能直接用于数控机床，故气源通常还应配套图8.1-2b所示的压缩空气压力调节和过滤、干燥、油雾分离的净化装置。

（1）空气压缩机

空气压缩机是将电能转换成气体压力能的装置，它应根据系统所需要的工作压力和流量选配。气源的工作压力原则上应比气动系统的最高工作压力高20%左右，对于系统中工作压力要求较低的控制器件，可通过减压阀减压后使用。空气压缩机的额定工作压力分为低压（0.7～1MPa）、中压（1～10MPa）、高压（10～100MPa）三类，数控机床的气压系统压力一般为0.5～0.8MPa，故可采用低压空气压缩机。空气压缩机的流量（供气量）应根据机床要求的压缩空气消耗量选用，并留有足够的余量，流量一般可按下式计算：

图8.1-2 气源的组成

a）空气压缩机 b）压力调节和净化装置

Q_c=ψK₁K₂∑Q_f

式中Q_c——空气压缩机供气量（L/min）；

Q_f——单台设备的平均消耗（L/min）；

ψ——设备利用系数，通常取1；

K₁——漏损系数，一般可取1.15～1.5；

K₂——备用系数，一般取1.3～1.6。

（2）压力调节和净化装置

压力调节和净化装置是气动系统的基本组件，其作用是去除压缩空气中所含的杂、凝结水和油泥，调节并保持工作压力恒定。系统的压力调节可通过上部的调节旋钮进行；过滤出的凝结水存放在下部的储水杯里，使用时应经常检查储水杯的水位，水杯应经常排放，如果到达最高标线就可能被重新吸入，此时必须予以排放。

2.执行元件

气动执行元件是将压缩空气的压力能转化为机械运动的器件，它可驱动机械机构进行直线往复、回转或摆动运动，气缸和气动马达是常用的气动执行元件。

（1）汽缸

汽缸的种类繁多，根据运动形式，数控机床常用的气缸主要有图8.1-3所示的直线气缸、旋转气缸和气动卡爪三类。按压缩空气推动活塞的形式，可分单作用气缸、双作用气缸等；按气缸结构可分为活塞式气缸、叶片式气缸、薄膜式气缸、气-液阻尼缸等；按安装方式可分为耳座式、法兰式、轴销式和凸缘式等；按功能可分为普通气缸、特殊气缸（如气-液阻尼缸、薄膜式气缸、冲击气缸、摆动式气缸、伺服气缸）等。(www.daowen.com)

图8.1-3 数控机床常用的气缸

a）直线气缸 b）旋转气缸 c）气动卡爪

（2）气动马达

气动马达是用于连续回转运动控制的器件。常用的气动马达有图8.1-4所示的叶片式（滑片式）、活塞式和伺服马达三种，以叶片式马达的应用最广；叶片式气动马达的转速较高，但输出转矩较小，活塞式马达的输出转矩较大，但转速较低。但是，与液压马达相比，气动马达总体属于转速高、输出转矩小的执行器件，故适用于高速、轻载的机械手、输送装置等控制场合。

图8.1-4 常用的气动马达

a）叶片式 b）活塞式 c）伺服马达

3.控制元件

气动控制元件用于压力、流量、方向控制或检测，其种类繁多。根据不同的用途，控制元件可分为图8.1-5所示的方向控制阀、压力/流量调节阀、消声器/油雾分离器等辅助器件以及逻辑元件等。

1）方向控制阀：方向控制阀主要用于运动方向的控制，根据其特点又可分为单向控制阀和换向控制阀等。

2）压力调节阀：压力调节阀主要用于压缩空气的压力控制，它可分为调压阀（减压阀）、顺序阀和安全阀等。

3）流量调节阀：流量调节阀可通过改变阀的流通面积，来控制压缩空气流量，从而起到调节运动部件速度的目的，节流阀是最常用的流量控制阀。

4）逻辑元件：启动逻辑元件是以压缩空气为工作介质，通过气控信号，改变气体流动方向、实现指定逻辑功能的控制元件。逻辑元件按功能分有与门、或门、非门和双稳等；按结构形式分有截止式、膜片式、滑阀式等；按工作压力分有高压（0.2～0.8MPa）、低压（0.02～0.2MPa）和微压元件（小于0.02MPa）等。

图8.1-5 气动控制元件

a）调节阀 b）换向阀 c）油雾分离/消声器