Z摇臂钻床电气控制电路
Z3050型摇臂钻床电气控制线路
Z3050型摇臂钻床型号含义
1 普通钻床的主要结构组成 2 普通钻床的运动形式 3 普通钻床的控制要求
26:30
1 普通钻床的主要结构组成
孔加工机床
升降电动机 内立柱
外立柱 电源开 关箱
升降丝杆
主轴电动机 主轴箱 摇臂
主轴
工作台
底座
2 普通钻床的运动形式
（1）主运动：钻头的旋转运动。 （2）进给运动：主轴带动钻头的上下移动。
3. 主轴旋转与进给应能在较大范围内调速，采用机械调速， 对电动机无任何调速要求。主轴变速机构与进给变速机构放在 一个变速箱内，两种运动由一台电动机拖动。
4．升降电动机要求正反转。 5．摇臂、主轴箱以及立柱的加紧和放松由一台异步电动机配 合液压装置完成，液压泵电动机用来驱动液压泵送出不同流向的 压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱的夹紧与放 松以及主轴箱和摇臂的夹紧与放松，故液压泵电动机要求正反转。 摇臂的移动严格按照摇臂松开→摇臂移动→移动到位摇臂夹紧的 程序进行。 6．钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，供出冷却液 进行钻头冷却，要求单向旋转。 7．要求有必要的联锁与保护环节。 8．具有机床安全照明电路与信号指示电路。
电流继电器分为过电流继电器和欠电流继电器两种。
当继电器中的电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继 电器称为过电流继电器。它主要用于频繁启动和重载启动的场合，作为电 动机和主电路的过载和短路保护。
当流过继电器的电流减小到低于整定值时动作的继电器称为欠电流继 电器。在线圈电流正常时这种继电器的衔铁与铁芯是吸合的。它常用于
Z3050型摇臂钻床电气控制线 路
学习领域三 机床电气控制
任务活动二 Z3050型摇臂钻床电气控制
精品Z3040型摇臂钻床电气线路的改造
:用于串联电路块的并联连接。
OLD（Or Load）
OLD指令的使用
LD I0.0 A M0.0 LD I0.1 AN M0.1 OLD LDN I0.2 AN M0.2 OLD = Q0.0
LPS、LRD和LPP指令应用
LD I0.0 LPS LD M0.0 O M0.1 ALD = Q0.0 LRD
LD M0.2 A M0.3 LDN M0.4 A M0.5 OLD ALD = Q0.1
1.3.2.2摇臂钻床电气控制电路
图3-1-3
主轴箱与立柱,外立柱与内立柱间的夹紧、松开（两者同时进行）： 松开：按下SB5→KM4线圈通电→液压泵电动机M3正转，电磁铁YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸右腔→主轴箱和立柱同时松开→ 直至位置开关SQ4复位→HL1作松开状态指示，此时松开按钮SB5，放松过程结束。 夹紧：按下SB6→KM5线圈通电→液压泵电动机M3反转、YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸左腔→主轴箱和立柱同时夹紧→ 直至压下位置开关SQ4→HL2作夹紧状态指示，此时，松开按钮SB6，夹紧过程结束。
OLD指令使用说明： ① 几个串联支路并联连接时，其支路的起点以LD、LDN开始，支路终点用OLD指令。 ② 如需将多个支路并联，从第二条支路开始，在每一支路后面加OLD指令。用这种方法编程，对并联支路的个数没有限制。 ③ OLD指令无操作数。
1.3.1.4 并联电路块的串联指令
ALD（And Load）
O、ON指令使用说明： ① O、ON指令可作为一个接点的并联连接指令，紧接在LD、LDN指令之后用，即对其前面LD、LDN指令所规定的触点再并联一个触点，可以连续使用。 ② 若要将两个以上触点的串联回路和其他回路并联时，须采用后面说明的OLD指令。 ③ O、ON的操作数：I，Q，M，SM，T，C，V和S。
二、Z3050摇臂钻床电气控制线路
QF1
SB1 Ｌ1 Ｌ2 Ｌ3
SB2
SB4 SB5 SB6 KT3 KT2 SB7
QF2
QF3
KM4 KM5 KM2
SQ4 SB3 KM1 KM1
SQ1a SQ2
SQ1b SQ2 KT2 KT1 SQ3 KT3 KT1 KT1 KM4 SA
KM1
KM3
SB5
SB4
KM3 KM2 KM5
M 3~
M 3~
M 3~
M 3~
EL HL2 HL1 QF1 KM4
KM5 6 17 6 6
KT2 KT3 18 17 18
YA1 YA2
M4
M1
M2
M3
17 18 5 16 5 15 6 18 6 × 20 5 5 6 5 5
22
17
扳动QF2，冷却泵电动机M4起动。合上照明灯开关，照明灯亮。
M 3~
M 3~
EL HL2 HL1 QF1 KM1 4 13 4 10 4
KT1 KM2
KM3 KM4
KM5 6 17 6 6
KT2 KT3 18 17 18
YA1 YA2
M4
M1
M2
M3
17 18 5 16 5 15 6 18 6 × 20 5 5 6 5 5
22
17
主轴电动机M1的控制 : 按下启动按钮SB3（12区）,接触器KM1吸合并自锁， 主轴电动机M1启动运行，同时指示灯HL2（9区）亮。
Z3050型摇臂钻床电路图分析
1 2 3 4 5 摇臂升降电动机 上升 下降 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 电源进线 电源开关 冷却泵电动机 主轴电动机 液压夹紧电动机 指示灯 主电机 松开 夹紧 控制变压器 短路保护 照明 主电 电源 门控开关 总停止 启动停止 摇臂升降控制 上升 下降 液压松夹控制 松开 夹紧 液压松夹延时 液压分配开关 立柱 综合 主轴箱
Z3040摇臂钻床控制电路
控制电路分析 电源接触器和冷却泵的控制 按下上班，电源接触器KM吸合并自锁， 把机床的三相电源接通。按SB4，KM断 电释放，机床电源即被断开。KM吸合后， 转动SA6，使其接通，KM6通电吸合，冷 却泵电机得电运行。
• (2)主轴电动机和摇臂升降电动机控制 • 采用十字开关操作控制，控制线路中SA1a SA1b和SA1c是十字开关的三个触头。
– 摇臂升降和夹紧工作的自动循环
•
摇臂钻床正常工作时，摇臂应夹紧在立柱 上。因此，在 上升或下降时，必须先松开 夹紧装置。当摇臂上升或下降到指定位置 时，夹紧装置又须将摇臂夹紧。
• 本机床摇臂的松开，升（降）、夹紧这个过程能够自动完 成。将十字开关扳到上升位置（即向上），触头SA1b闭 合，交流接触器KM4吸合，摇臂升降电动机正转。这时候， 摇臂还不会移动，电动机通过传动机构，先使一个辅助螺 母在丝杆上旋转上升，辅助螺母带动夹紧装置使之松开。 当夹紧装置松开的时候，带动行程开关SQ2，其触头SQ2 （6—14）闭合，为接通接触器KM5做好准备。摇臂松开 后，辅助螺母继续上升，带动一个主螺母沿着丝杆上升， 主螺母则推动摇臂上升。摇臂上升到预定高度，将十字开 关扳到中间位置，触头SA1b断开，交流接触器KM4断电 释放。电动机停转，摇臂停止上升。由于行程开关SQ2 （6—14）任然闭合，所以在KM4释放后，接触器KM5即 通电吸合，摇臂升降电动机即反转，这时电动机只是通过 辅助螺母使夹紧装置将摇臂夹紧。摇臂并不下降。当摇臂 完全夹紧时，行程开关SQ2（6—14）即断开，接触器 KM5断电释放，电动机M4停止运转。
– 立柱和主轴箱的夹紧控制环节
•
机床立柱分内外两层，外立柱可以围绕内 立柱作360的旋转。内外立柱之间有夹紧 装置。立柱的夹紧和放松由液压装置进行， 电动机拖动一台齿轮泵。当电动机正转时， 齿轮泵送出压力油使立柱夹紧，电动机反 转时，齿轮泵送出压力油使立柱放松。
Z3040-摇臂钻床控制电路
– 摇臂升降和夹紧工作的自动循环
•
摇臂钻床正常工作时，摇臂应夹紧在立柱 上。因此，在 上升或下降时，必须先松开 夹紧装置。当摇臂上升或下降到指定位置 时，夹紧装置又须将摇臂夹紧。
• 本机床摇臂的松开，升（降）、夹紧这个过程能够自动完 成。将十字开关扳到上升位置（即向上），触头SA1b闭 合，交流接触器KM4吸合，摇臂升降电动机正转。这时候， 摇臂还不会移动，电动机通过传动机构，先使一个辅助螺 母在丝杆上旋转上升，辅助螺母带动夹紧装置使之松开。 当夹紧装置松开的时候，带动行程开关SQ2，其触头SQ2 （6—14）闭合，为接通接触器KM5做好准备。摇臂松开 后，辅助螺母继续上升，带动一个主螺母沿着丝杆上升， 主螺母则推动摇臂上升。摇臂上升到预定高度，将十字开 关扳到中间位置，触头SA1b断开，交流接触器KM4断电 释放。电动机停转，摇臂停止上升。由于行程开关SQ2 （6—14）任然闭合，所以在KM4释放后，接触器KM5即 通电吸合，摇臂升降电动机即反转，这时电动机只是通过 辅助螺母使夹紧装置将摇臂夹紧。摇臂并不下降。当摇臂 完全夹紧时，行程开关SQ2（6—14）即断开，接触器 KM5断电释放，电动机M4停止运转。
• 立柱的夹紧松开与主轴箱的夹紧松开有了 电气上的联锁。立柱松开，主轴箱也松开， 立柱夹紧，主轴箱夹紧。当按SB2接触器 KM3吸合，立柱松开，KM3（6—22）闭合， 中间继电器KA通电吸合并自锁。KA的一个 动合触头接通电磁阀YV，使液压装置将主 轴箱松开。在立柱放松的整个时期内，中 间继电器KA和电磁阀YV的始终保持工作状 态。按下SB1，接触器KM2通电吸合，立柱 被夹紧。KM2的动断辅助触头（22—23） 断开，KA断电释放，电磁阀YV断电，液压 装置将主轴箱夹紧。
• 十字开关的手柄有五个位置。当手柄处在中间位 置，所有的触头都不通，手柄向右，触头SA1a闭 合，接通主轴电动机接触器KM1；手柄向上，触 头SA1b闭合，接通摇臂上升接通交流接触器KM4； 手柄向下，触头SA1c闭合，接通摇臂下降交流接 触器KM5。手柄向左的位置，在本实训柜中为使 用。 • 十字开关的使用使得操作模拟实际摇臂钻床的运 行操作，更关键十字开关一次只能占有一个位置， KM1、KM4、KM5三个接触器就不会同时得电， 这样防止主轴电动机同时闭合而造成短路事故的 机会
Z3050摇臂钻床电气原理图
Z3050摇臂钻床电气原理图1 主电路设计（2～7区）三相电源L1 L2 L3由电源开关QS控制，熔断器FU1实现对全电路的短路保护（1区）。
从2区开始就是主电路。
主电路有4台电动机。
1）M4（2区）是冷却泵电动机，带动冷却泵供给工件冷却液。
由于M4容量较小，因此不需要过载保护，由转换开关QS2直接控制。
M4直接起动，单向旋转。
2）M1(3区) 是主轴电动机，带动主轴的旋转运动和垂直运动，是主运动和进给运动电动机。
它由KM1的主触点控制，其控制线圈在13区。
热继电器FR1做过载保护，其常闭触点在13区。
M1直接起动，单向旋转。
主轴的正反转由液压系统和正反转摩擦离合器来实现，空档，制动及变速也由液压系统来实现。
3）M2(4～5区) 是摇臂升降电动机，带动摇臂沿立柱的上下移动。
它由KM2,KM3的主触点控制正反转，其控制线圈分别在15，16区。
电动机M2是短时运行，因此不需要过载保护。
4）M3(6～7区) 是液压泵电动机，带动液压泵送出压力油以实现摇臂的松开，夹紧和主轴箱的松开，夹紧控制。
它由KM4,KM5的主触点控制其正反转,控制线圈分别在17，18区。
热继电器FR2作过载保护。
其常闭触点在17区。
熔断器FU2作摇臂升降电动机M2，液压电动机M3和控制电路的短路保护。
2 控制电路的设计（13～19控制电区）控制电路由控制变压器TC(8区) 将380V交流电源降为127V.1）主轴电动机M1的控制电路（13区）。
主轴电动机M1的控制电路是典型的电动机单向连续控制电路。
SB1,SB2分别为砂轮电动机M1的停止和启动按钮。
2）摇臂升降的控制电路（14～19区）。
摇臂升降由摇臂升降电动机M2作动力，按钮SB3,SB4分别为摇臂上升，下降的点动按钮，和KM3,KM2组成接触器按钮双重连锁的正反转点动控制电路（15～16区）。
由于摇臂的升降控制须与夹紧机构液压系统紧密配合：摇臂升降前，先把摇臂松开，再由M2驱动升降；摇臂升降到位后，再重新夹紧。
Z3050型摇臂钻床控制线路工作原理
Z3050型摇臂钻床控制线路工作原理
1.主电路：摇臂钻床的主电路是由电源、电动机和控制开关组成的。
当打开电源并启动控制开关时，电流从电源进入电动机，使电动机开始正
反转运动。
电动机的运动通过传动装置传递给摇臂，使摇臂上的钻头进行
上下运动。
2.前进电磁阀控制线路：摇臂钻床的前进电磁阀用于控制钻头的前进
运动。
当启动前进电磁阀时，电流从电源进入电磁阀线圈，产生磁场引起
电磁铁的吸合，使前进气缸向前伸展，推动摇臂向下运动，实现钻孔。
3.回程电磁阀控制线路：摇臂钻床的回程电磁阀用于控制钻头的回程
运动。
当启动回程电磁阀时，电流从电源进入电磁阀线圈，产生磁场引起
电磁铁的吸合，使回程气缸向前伸展，推动摇臂向上运动，实现钻头回程。
4.制动电磁阀控制线路：摇臂钻床的制动电磁阀用于控制摇臂的制动
效果。
当停止操作摇臂钻床时，启动制动电磁阀，电流从电源进入制动电
磁阀线圈，产生磁场吸引制动器，制动器与摇臂之间产生摩擦力，使摇臂
停止运动。
5.急停按钮控制线路：摇臂钻床的急停按钮用于紧急情况下停止钻孔
作业。
当按下急停按钮时，电流的通路断开，停止供电给电动机和电磁阀，使整个摇臂钻床停止运动。
6.信号传感器和控制器：摇臂钻床配备信号传感器和控制器，用于获
取用户设定的相关参数，并根据传感器检测到的工件位置、孔深等信息来
控制钻孔过程中刀具的前进和回程。
总体来说，Z3050型摇臂钻床的控制线路是通过电源、电动机、控制开关、电磁阀、急停按钮、信号传感器和控制器等组成的，以控制摇臂钻床的运动、前进、回程、制动等操作，实现精确的钻孔加工过程。
Z35型摇臂钻床电气控制电路
Z35型摇臂钻床电气控制电路一、主电路分析Z35型摇臂钻床共配置4台电动机（见图1-6）o Ml为冷却泵电动机，由开关QS2控制。
M2为主轴电动机，由接触器KMl控制，只能正转，主轴正、反转则由机械手柄操作通过双向片式摩擦离合器来实现。
通过改变主轴箱中的齿轮传动比能实现不同切削速度。
M3为摇臂升降电动机，由接触器KM2、KM3控制正、反转，以实现摇臂上升或下降。
当摇臂升（或降）到预定位置时，摇臂能在电气和机械夹紧装置配合下，自动夹紧在外立柱上。
摇臂可沿立柱上、下移动，而摇臂与外立柱可以一起相对内立柱作360。
的回转运动，外立柱的夹紧与放松是通过立柱夹紧或放松电动机M4的正反转并通过液压装置进行的，M4由接触器KM4和KMS控制其正、反转。
二、控制电路分析合上开关QSl,电流经接线排YG给电动机M2~M4主电路供电，并通过控制变压器TC给控制电路供电，控制电路电压为127V o1.主轴电动机M2的控制将十字开关扳至左边的位置，在图［10］区的触点SA （3- 4）闭合，使电压继电器KV得电吸合并自锁，为其他控制电路得电作准备，主轴和摇臂升降控制是在电压继电器KV得电并自锁的前提下进行的。
将十字开关柄扳到右边位置，在图［11］区的触点SA (4-5)闭合，使KMl得电吸合，在图［3］区的主触点闭合，使电动机M2得电启动运转，经主传动链带动主轴旋 转。
主轴的旋转方向由主轴箱上的摩擦离合器手柄所扳的位置来 决定。
将十字开关手柄扳至中间位置，SA 的触点全部断开，KMl 失电释放，电动机Ml 失电停转，主轴也停止转动。
期曲靠郛了田≡墟蜜期斜期Z 女株一点弱 ㈱M捐力2 .摇臂升降的控制摇臂松开后才能进行升降，升或降到位后必须将摇臂夹紧。
摇臂升降是由电气和机械传动联合控制的，能自动完成摇臂松开 T 摇臂上升或下降一摇臂夹紧的过程。
要使摇臂上升，将十字开关手柄扳到向“上”位置，SA 的触 点SA (4-6)闭合，使KM2得电吸合，使其在图［4］区主触点 闭合，电动机M3正转启动运转；KM2的辅助动断触点KM2(IO-II)断开，使KM3不能得电，实现互锁。
Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修
Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修
一、电气控制原理：
1.主驱动电路：摇臂钻床的主导电机主要由交流变频器控制，变频器
可以实现无级调速和转向控制。
2.表进给电路：表进给电路主要由交流伺服电机和伺服驱动器组成，
通过控制伺服电机的转动来实现工作台的进给运动。
4.切削冷却电路：切削冷却电路主要由冷却泵和冷却液箱组成，通过
控制冷却泵工作来实现对切削过程的冷却。
二、维修方法：
1.故障现象分析：在维修过程中，需要根据故障现象对设备进行分析，例如摇臂不能移动、电机无法启动、无法切削等。
2.电气接触检查：检查设备的电气连接情况，确保电气接触良好，无
松动和接触不良的现象。
3.电气元件检查：检查设备中的电气元件，如保险丝、继电器、开关等，是否存在损坏或老化现象，如有需要及时更换。
4.电气线路检查：检查设备中的电气线路是否有短路、断路或接触不
良等问题，及时修复或更换损坏的线路。
5.设备参数设置：根据设备的工作要求，需要对设备的参数进行设置，如变频器的转速和转向、伺服驱动器的运动参数等。
6.故障排除测试：在修复后，需要对设备进行测试，确保设备的正常
运转和各项功能正常。
总结：Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修需要对设备的电路和元件进行检查和修理，并根据设备的工作要求进行参数设置，以确保设备的正常运转和工作效果。
在维修过程中需要注意安全，并及时更换损坏的部件和线路，以保证设备的使用寿命和工作效率。
Z3040摇臂钻床电气控制电路讲解
Z3040摇臂钻床电气控制电路讲解钻床是一种用途广泛的万能机床，可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修剖面等多种形式的加工。
钻床按结构形式可分为立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、深孔钻床等，在各种钻床中，摇臂钻床操作方便，灵活，适用范围广，特别适用于单件或成批生产中带有多孔大型工件的孔加工，是机械加工中常用的机床设备。
如下图所示是典型的Z3040摇臂钻床的电气控制电路，下表格中列出了其主要电气元件。
Z3040摇臂钻床电气控制电路图Z3040摇臂钻床电气控制电路图，点击图片看大图Z3040摇臂钻床主要电器元件表：Z3040摇臂钻床电气元件表Z3040摇臂钻床电气元件表根据Z3040摇臂钻床的加工要求，应完成下列几种运动方式的控制：主运动：主轴的旋转运动及进给运动。
辅助运动：摇臂沿外立柱的垂直移动，主轴箱沿摇臂的径向移动及摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动，后者为手动。
另外还要考虑主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧和松开。
由于摇臂钻床运动部件较多，常采用多电机拖动。
图中M1为主轴电动机，M2为摇臂升降电动机，M3为液压泵电动机，M4为冷却泵电动机。
主电路分析M1为单向旋转，接触器KM1控制，主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现，并由热继电器FR1作电动机M1的长期过载保护。
M2的正反转由正反转接触器KM2、KM3控制。
控制电路保证，在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机起动旋转，送出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使M2起动，拖动摇臂上升或下降，当移动到位后，控制电路又保证M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电动机才停转，M2为短时工作，不用设长期过载保护。
M3由接触器KM4、KM5实现正、反转控制，并有热继电器FR2作长期过载保护。
M4电动机容量较小，仅为0.125kW，所以由开关SA1直接控制。
控制电路分析一、主轴电动机控制：由按钮SB1、SB2与KM1构成主轴电动机的单向起动停止控制电路，M1起动后，指示灯HL3亮，表示主轴电动机在旋转。
4.4.3 Z3040型摇臂钻床电气控制电路_怎样识读电气控制电路图_[共9页]
![4.4.3 Z3040型摇臂钻床电气控制电路_怎样识读电气控制电路图_[共9页]](https://img.taocdn.com/s3/m/d56f821bda38376baf1faee2.png)
电子电工经典畅销图书专辑怎样识读电气控制电路图SB2，KM5失电释放，M4失电停转。
（4）冷却泵电动机M1的控制M1由转换开关QS2直接控制。
4.4.3 Z3040型摇臂钻床电气控制电路Z3040型摇臂钻床电气控制电路如图4.4.4所示，其中M1为主轴电动机，M2为摇臂升降电动机，M3为液压泵电动机，M4为冷却泵电动机，QS为总电源控制开关。
其电气元件明细表见表4.4.3。
表4.4.3 Z3040型摇臂钻床主要电气元件明细表符号名称及用途符号名称及用途M1主轴电动机驱动主轴及进给YA 电磁铁主轴箱松紧M2摇臂升降电动机驱动摇臂升降SA1组合开关冷却泵电动机启、停M3 液压泵电动机摇臂、立柱和主轴箱松开、夹紧SA2转换开关照明灯控制M4冷却泵电动机驱动冷却泵FR1热继电器主轴电动机过载保护KM1主轴旋转接触器主轴电动机启、停FR2热继电器液压泵电动机过载保护KM2摇臂上升接触器摇臂升降电动机正转TC 变压器控制电路、指示电路电源KM3摇臂下降接触器摇臂升降电动机反转SB1主轴电动机停止按钮KM4接触器液压泵电动机正转SB2主轴电动机启动按钮KM5接触器液压泵电动机反转SB3摇臂上升按钮KT 时间继电器控制KM5吸合时间SB4摇臂下降按钮SQ1限位开关摇臂升降限位保护SB5立柱、主轴箱松开按钮SQ2限位开关控制摇臂松开SB6立柱、主轴箱夹紧按钮SQ3限位开关控制摇臂夹紧EL 照明灯安全照明SQ4限位开关立柱与主轴箱松紧指示HL1～HL3指示灯工作状态指示QS 断路器总电源的输入【看图思路】（1）电气—机械—液压装置在控制中的相互配合该机床采用先进的液压技术，具有两套液压控制系统：一套是操纵机构液压系统，由主轴电动机拖动齿轮泵输送压力油，通过操纵机构实现主轴正/反转、停车制动、空挡、预选与变速；另一套由液压泵电动机拖动液压泵输送压力油，实现摇臂的夹紧与松开，主轴箱和立柱的夹紧与松开。
①操纵机构液压系统。
项目四Z3040型摇臂钻床电气控制线路
通电检查法是指机床和机械设备发生电气故 障后，根据故障的性质，在条件允许的情况下， 通电检查故障发生的部位和原因。
二、一般电气故障的检修方法
1.断路故障的检修
（1）验电器检修法 （2）万用表检修法
1）电压测量法
① 分阶测量法。
图5-1 用验电器检修断路故障
② 分段测量法。
图5-2 电压的分阶测量法
正反转控制，通过液压装置和 电气联合控制
Z37摇臂钻床电气控制线路分析
项目四 Z3040型摇臂钻床电气控制线路
机械加工过程中经常需要加工各种各样的孔，钻床就是 一种用途广泛的孔加工机床。
Z4125型台式钻床
滑座式万向摇臂钻床
Z3050摇臂钻床
任务一、认识Z3040型摇臂钻床
❖ 学习目标
1、了解Z3040型摇臂钻床的用途、主要结构和运动形式
各电动机功能及控制要求
电动机名称及代号 冷却泵电动机M1
主轴电动机M2 摇臂升降电动机M3
立柱松紧电动机M4
作用 供给冷却液
拖动钻削及进给运动
拖动摇臂升降 拖动内、外立柱及主 轴箱与摇臂夹紧与放 松
控制要求
正转控制，拖动冷却泵输送冷 却液
单向运转，主轴的正反转通过 摩擦离合器实现
正反转控制，通过机械和电气 联合控制
Z3040型摇臂钻床电气控制电路图
Z37型摇臂钻床电气控制电路文档
Z37型摇臂钻床电气控制电路知识目标：1、了解Z37型摇臂钻床的结构、运动形式及电力拖动的特点。
2、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的工作原理。
技能目标：1、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的安装。
2、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的故障分析及检修方法。
Z37型摇臂钻床电气元件明细表一、主要结构及运动形式Z37摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等部分组成。
内立柱固定在底座上，在它外面套着空心的外立柱，外立柱可绕着不动的内立柱回转3600。
摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杠，摇臂可沿着外立柱上下移动，但两者不能作相对转动，因此摇臂与外立柱一起相对内立柱回转。
主轴箱是一个复合的部件，它包括主轴及主轴旋转和进给运动(轴向前进移动)的全部传动变速和操作机构。
主轴箱安装于摇臂的水平导轨上，可通过手轮操作使它沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。
当需要钻削加工时，可利用夹紧机构将主轴箱紧固在摇臂导轨上，摇臂紧固在外立柱上，外立柱紧固在内立柱上，以保证加工时主轴不会移动，刀具也不会振动。
摇臂钻床的主运动是主轴带动钻头的旋转运动；进给运动是钻头的上下运动；辅助运动是指主轴箱沿摇臂水平移动、摇臂沿外立柱上下移动以及摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。
二、电力拖动特点及控制要求1、由于摇臂钻床的相对运动部件较多，故采用多台电动机拖动，以简化传动装置。
主轴电动机M2承担钻削及进给任务，只要求单向旋转。
主轴的正反转一般通过正反转摩擦离合器来实现，主轴转速和进刀量用变速机构调节。
摇臂的升降和立柱的夹紧放松由电动机M3和M4拖动，要求双向旋转。
冷却泵用电动机M1拖动。
2、钻床的各种工作状态都是通过十字开关SA操作的，为防止十字开关手柄停在任何工作位置时，因接通电源而产生误动作，本控制电路设有零压保护环节。
3、摇臂的升降要求有限位保护。
4、摇臂的夹紧与放松是由机械和电气联合控制。
外立柱和主轴箱的夹紧与放松是由电动机配合液压装置来完成的。
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Z3050摇臂钻床电气控制电路钻床是一种用途广泛地孔加工机床•它主要是用钻头钻削精度要求不太高地孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等•钻床地结构形式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床等.摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔地大型零件地孔加工.本节以Z3050型摇臂钻床为例进行分析•Z3050型摇臂钻床地含义为:一、主要结构及运动形式图7-9是Z3050摇臂钻床地外形图.Z3050摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成.内立柱固定在底座上，在它外面套着空心地外立柱，外立柱可绕着内立柱回转一周，摇臂一端地套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杆，摇臂可沿着外立柱上下移动，但两者不能做相对转动，所以摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转.主轴箱b5E2RGbCAP是一个复合地部件，它具有主轴及主轴旋转部件和主轴进给地全部变速和操纵机构.主轴箱可沿着摇臂上地水平导轨做径向移动.当进行加工时，可利用特殊地夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上,主轴箱紧固在摇臂导轨上,然后进行钻削加工.plEanqFDPw钻削加工时，主运动为主轴地旋转运动；进给运动为主轴地垂直移动；辅助运动为摇臂在外立柱上地升降运动、摇臂与外立柱一起沿内立柱地转动及主轴箱在摇臂上地水平移动.DXDiTa9E3d主釉e e图7- 9 Z3050摇臂钻床结构示意图摇臂钻床地电力拖动及控制要求1 •由于摇臂钻床地运动部件较多，为简化传动装置，需使用多台电动机拖动，主轴电动机承担主钻削及进给任务，摇臂升降、夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动.RTCrpUDGiT2•为了适应多种加工方式地要求，主轴及进给应在较大范围内调速•但这些调速都是机械调速，用手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求•主轴变速机构与进给变速机构在一个变速箱内，由主轴电动机拖动.5PCzVD7HxA3•加工螺纹时要求主轴能正反转.摇臂钻床地正反转一般用机械方法实现，电动机只需单方向旋转.4•摇臂升降由单独地一台电动机拖动，要求能实现正反转.5•摇臂地夹紧与放松以及立柱地夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成，要求这台电动机能正反转.摇臂地回转和主轴箱地径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动.jLBHrnAILg6•钻削加工时，为对刀具及工件进行冷却，需要一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液.7•各部分电路之间有必要地保护和联锁.三、电气控制线路分析图7- 10是Z3050型摇臂钻床地电气控制线路地主电路和控制电路图.■ c o o ___o elecfahs com 电 * • r—i <x*x > I ui v 、I 77T I 3- ________ k 2 d [)(10 elecfanscom 电孑反*友i r M4K*蛊■9 4H«*A■ W 直H--H« -H 991V K ar彌4HM*ft ：勒 s a n出*&««»««妙岗 **＜一）主电路分析Z3050 型摇臂钻床共有四台电动机, 除冷却泵电动机采用开关直接起动外, 其余三台异步电动机均采用接触器直接起动. xHAQX74J0XM1是主轴电动机，由交流接触器KMI控制,只要求单方向旋转，主铀地正反转由机械手柄操作.M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统,热继电器FRI是过载保护元件.LDAYtRyKfEM2是摇臂升降电动机,装于主轴顶部,用接触器KM2和KM3空制正反转.因为该电动机短时间工作, 故不设过载保护电器. Zzz6ZB2LtkM3是液压油泵电动机，可以做正向转动和反向转动.正向旋转和反向旋转地起动与停止由接触器KM4和KM5空制.热继电器FR2是液压油泵电动机地过载保护电器.该电动机地主要作用是供给夹紧装置压力油、实现摇臂和立柱地夹紧与松开. dvzfvkwMI1M4是冷却泵电动机，功率很小，由开关直接起动和停止.＜二）．控制电路分析1．主轴电动机MI 地控制按起动按钮SB2，则接触器KMI吸合并自锁,使主电动机Ml起动运行,同时指示灯HL3亮.按停止按钮SB1,则接触器KMI释放,使主电动机M1停止旋转,同时指示灯HL3熄灭.rqyn14ZNXI2．摇臂升降控制＜1）摇臂上升.Z3050型摇臂钻床摇臂地升降由M2拖动,SB3和SB4分别为摇臂升、降地点动按钮＜装在主轴箱地面板上，其安装位置如图7—9所示），由SB3 SB4和KM2 KM3组成具有双重互锁地M2正反转点动控制电路.因为摇臂平时是夹紧在外立柱上地，所以在摇臂升降之前，先要把摇臂松开,再由M2驱动升降；摇臂升降到位后，再重新将它夹紧.而摇臂地松、紧是由液压系统完成地.在电磁阀YV线圈通电吸合地条件下，液压泵电动机M3正转，正向供出压力油进入摇臂地松开油腔，推动松开机构使摇臂松开,摇臂松开后,行程开关SQ2动作、SQ3复位；若M3反转，则反向供出压力油进入摇臂地夹紧油腔，推动夹紧机构使摇臂夹紧，摇臂夹紧后，行程开关SQ3动作、SQ2复位.由此可见,摇臂升降地电气控制是与松紧机构液压一机械系统＜M3与YV地控制配合进行地.下面以摇臂地上升为例, 分析控制地全过程：EmxvxOtOco按住摇臂上升按钮SBMSB3动断触点断开，切断KM3线圈支路；SB3动合触点闭合＜1-5）-时间继电器KT线圈通电一KT动合触点闭合＜13—14）,KM4线圈通电,M3正转；延时动合触点＜1 - 17）闭合,电磁阀线圈YV通电，摇臂松开一行程开关SQ2动作一SQ2动断触点＜6- 13）断开,KM4线圈断电,M3停转；SQ2动合触点＜6—8）闭合,KM2线圈通电,M2正转,摇臂上升一摇臂上升到位后松开SB4KM2线圈断电,M2停转；KT线圈断电一延时1〜3S,KT动合触点＜1- 17）断开，丫V线圈通过SQ3＜—17）-仍然通电；KT动断触点＜17- 18）闭合,KM5线圈通电,M3反转,摇臂夹紧一摇臂夹紧后，压下行程开关SQ3,SQ勧断触点＜1- 17）断开,YV线圈断电；KM5线圈断电,M3停转. SixE2yXPq5摇臂地下降由SB4控制KM-M2反转来实现,其过程可自行分析.时间继电器KT地作用是在摇臂升降到位、M2停转后,延时1〜3s再起动M3将摇臂夹紧,其延时时间视从M2停转到摇臂静止地时间长短而定.KT 为断电延时类型, 在进行电路分析时应注意. 6ewMyirQFL如上所述,摇臂松开由行程开关SQ2发出信号,而摇臂夹紧后由行程开关SQ3发出信号如果夹紧机构地液压系统出现故障，摇臂夹不紧；或者因SQ3地位置安装不当，在摇臂已夹紧后SQ3仍不能动作，则SQ3地动断触点＜1—17）长时间不能断开，使液压泵电动机M3出现长期过载，因此M3须由热继电器FR2进行过载保护.kavU42VRUs摇臂升降地限位保护由行程开关SQl实现,SQl有两对动断触点：SQ—1＜5—6）实现上限位保护,SQl —2＜7—6）实现下限位保护. y6v3ALoS89＜2）主轴箱和立柱松、紧地控制.主轴箱和立柱地松、紧是同时进行地,SB5和SB6分别为松开与夹紧控制按钮，由它们点动控制KM4 KM5＞控制M3地正、反转,由于SB5 SB6地动断触点＜17—20—21）串联在YV线圈支路中•所以在操作SB5 SB6使M3点动作地过程中，电磁阀YV线圈不吸合，液压泵供出地压力油进入主轴箱和立柱地松开、夹紧油腔, 推动松、紧机构实现主轴箱和立柱地松开、夹紧. 同时由行程开关SQ4控制指示灯发出信号：主轴箱和立柱夹紧时,SQ4地动断触点＜201—202）断开而动合触点＜201—203）闭合，指示灯HLI灭HL2亮；反之，在松开时SQ4复位,HLI亮而HL2灭.M2ub6vSTnP＜三）辅助电路包括照明和信号指示电路•照明电路地工作电压为安全电压36V,信号指示灯地工作电压为6V,均由控制变压器TC提供.0YujCfmUCw四、Z3050型摇臂钻床常见电气故障地诊断与检修Z3050 型摇臂钻床控制电路地独特之处,在于其摇臂升降及摇臂、立柱和主轴箱松开与夹紧地电路部分, 下面主要分析这部分电路地常见故障：eUts8ZQVRd＜一）摇臂不能松开摇臂作升降运动地前提是摇臂必须完全松开. 摇臂和主轴箱、立柱地松、紧都是通过液压泵电动机M3地正反转来实现地，因此先检查一下主轴箱和立柱地松、紧是否正常.如果正常,则说明故障不在两者地公共电路中，而在摇臂松开地专用电路上.如时间继电器KT地线圈有无断线，其动合触点＜1 —17）、＜13—14）在闭合时是否接触良好，限位开关SQl地触点SQl—1＜5—6）、SQl—2＜7—6）有无接触不良，等等.sQsAEJkW5T如果主轴箱和立柱地松开也不正常，则故障多发生在接触器KM4和液压泵电动机M3这部分电路上.如KM4线圈断线、主触点接触不良,KM5地动断互锁触点＜14—15）接触不良等.如果是M3 或FR2出现故障,则摇臂、立柱和主轴箱既不能松开,也不能夹紧.GMsIasNXkA＜二）摇臂不能升降除前述摇臂不能松开地原因之外, 可能地原因还有：＜1 ）行程开关SQ2地动作不正常,这是导致摇臂不能升降最常见地故障.如SQ2地安装位置移动,使得摇臂松开后,SQ2不能动作,或者是液压系统地故障导致摇臂放松不够,SQ2也不会动作，摇臂就无法升降.SQ2地位置应结合机械、液压系统进行调整,然后紧固.TIrRGchYzg＜2 ）摇臂升降电动机M2控制其正反转地接触器KM2 KM3以及相关电路发生故障,也会造成摇臂不能升降. 在排除了其他故障之后, 应对此进行检查. 7EqZcWLZNX＜3 ）如果摇臂是上升正常而不能下降, 或是下降正常而不能上升, 则应单独检查相关地电路及电器部件＜如按钮开关、接触器、限位开关地有关触点等）. lzq7IGf02E＜三）摇臂上升或下降到极限位置时, 限位保护失灵检查限位保护开关SQI,通常是SQI损坏或是其安装位置移动.＜四）摇臂升降到位后夹不紧如果摇臂升降到位后夹不紧＜而不是不能夹紧），通常是行程开关SQ3地故障造成地.如果SQ3移位或安装位置不当,使SQ3在夹紧动作未完全结束就提前吸合，M3提前停转,从而造成夹不紧. zvpgeqJ1hk＜五）摇臂地松紧动作正常, 但主轴箱和立柱地松、紧动作不正常应重点检查：＜1）控制按钮SB5 SB6,其触点有无接触不良,或接线松动•＜2）液压系统出现故障.。