Z3050型摇臂钻床维修实训装置说明书

3 实训考核装置电路图

图2 Z3050型摇臂钻床电气原理图及故障点

6 Z3050型摇臂钻床电气原理

钻床是一种孔加工设备，可以用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。按用途和结构分类，钻床可以分为立式钻床、台式钻床、多孔钻床、摇臂钻床及其他专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。

6.1 摇臂钻床外形结构

摇臂钻床主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转的钻床（图13）。摇臂还可沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上。

摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。

内立柱固定在底座的一端，在其外面套有外立柱，外立柱可绕内立柱回转360度。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱做上下移动。由于丝杆与外立柱连成一体，而升降螺母固定在摇臂上，因此摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。内外主轴的夹紧与放松、主轴与摇臂的夹紧与放松用电气—机械装置控制方法严格按照摇臂松开→移动→摇臂夹紧的程序进行。主轴箱是一个复合部件，由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构、机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，可以通过手轮操作，使其在水平导轨上沿摇臂移动。

Z3050型摇臂钻床运动部件较多，为了简化传动

装置，采用4台电动机拖动，分别是主轴电动机，摇

臂升降电动机，立柱夹紧—松开电动机和冷却泵电动

机，这些电动机都采用直接启动方式。各种工作状态都通过按钮操作。 当进行加工时，由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，而外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时，钻头

一边进行旋转切削，一边进行纵向进给，其运动形式

为：

① 摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动。

② 进给运动为主轴的纵向进给。 ③ 辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱

沿摇臂长度方向的移动，摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。

6.2 主电路分析

M1是主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的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FR1是过载保护元件，短路保护电器是总电源开关中的电磁脱扣装置。

M2是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制正反转。因为该电动机短时间工作，故不设过载保护电器。

M3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的启动与停止由接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压油泵电动机的过载保护电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧和松开。

M4是冷却泵电动机，功率很小，由开关直接启动和停止。

图12 摇臂钻床外形结构图 内外立柱

工作台 主轴 主轴箱 摇臂 主轴电动机 底座 摇臂升降丝杆 摇臂电动机

6.3 控制电路分析

6.3.1 主电动机旋转

按启动按钮SB2，交流接触器KM1吸合并自锁，主电动机M1旋转；按停止按钮SB1，交流接触器KM1释放，主电动机M1停止旋转。

为了防止主电动机长时间过载运行，电路中设置热继电器FR1，其整定值应根据主时机M1的额定电流进行调整。

6.3.2 摇臂升降

按上升（或下降）按钮SB3（SB4），时间继电器KT吸合，使交流接触器KM4得电吸合，液压泵电动机M3旋转，压力油经分配阀进入摇臂松开油腔，推动活塞和菱形块使摇臂松开。同时活塞杆通过弹簧片压限位开关SQ2，使交流接触器KM4失电释放，交流接触器KM2或（KM3）得电吸合，液压泵电动机M3停止旋转，升降电动机M2旋转，带动摇臂上升（或下降）。如果摇臂没有松开，限位开关SQ2常开触点不能闭合，交流接触器KM2（或KM3）就不能得电吸合，摇臂不能升降。当摇臂上升（或下降）到所需的位置时，松开按钮SB3（或SB4），交流接触器KM2（或KM3）和时间继电器KT失电释放，升降电动机M2停止旋转，摇臂停止上升（或下降）。

由于时间继电器KT失电释放，经1～3.5秒延时后，其延时闭合的常闭触点闭合，交流接触器KM5得电吸合，液压泵电动机M3反向旋转，供给压力油，压力油经分配阀进入摇臂夹紧油腔，使摇臂夹紧。同时活塞杆通过弹簧片压限位开关SQ3，使交流接触器KM5失电释放，液压电动机M3停止旋转。

行程开关SQ1、SQ5用来限制摇臂的升降行程，当摇臂升降到极限位置时，SQ1（或SQ5）动作，交流接触器KM2（或KM3）断电，升降电动机M2停止旋转，摇臂停止升降。

摇臂的自动夹紧是由限位开关SQ3来控制的。如果液压夹紧系统出现故障，不能自动夹紧摇臂或者由于SQ3调整不当，在摇臂增值紧后不能使SQ3的常闭触点断开，都会使液压泵电动机处于长时间过载运行状态，造成损坏。为了防止损坏液压泵电动机，电路中使用热继电器FR2，其整定值应根据液压泵电动机M3的额定电流进行调整。

6.3.3 立柱和主轴箱的松开或夹紧

立柱和主轴箱的松开或夹紧是同时进行的。按松开（或夹紧）按钮SB5（或SB6）电磁铁YA失电不吸合，液压泵电动机M3正转或反转，给压力油。压力油经分配阀进入立柱和主轴箱松开（或夹紧）油腔，推动活塞和菱形块使立柱和主轴箱分别松开（或夹紧）。

6.3.4 冷却泵的启动和停止

合上或断开开关QS2，就可接通或切断电源，实现冷却泵电动机M4的启动和停止。