Z35型摇臂钻床电气控制解析
Z35摇臂钻床电气控制线路图的读图方法与电气控制线路工作原理分析
0.125 kW、2790 r/min 5.5 kW、1440 r/min 1.5 kW、1440 r/min 0.75 kW、1390 r/min 20A、线圈电压110V 10A、线圈电压110V 15A、熔体2A 60A、熔体25A 15A、熔体10A 25A 10A 线圈电压110V 整定电流11.1 A 5A 150VA、380V/110V、24V 24V、40W 返回
代号 M1 M2 M3 M4 KM1 KM2～KM5 FU1、FU4 FU2 FU3 QS1 QS2 SA KA FR SQ1 SQ2 SB1、SB2 TC EL YG
元件名称 冷却泵电动机 主轴电动机 播臂升降电动机 立柱夹紧松开电动机 交流接触器 交流接触器 熔断器 熔断器 熔断器 电源总开关 冷却泵开关 十字开关 中间继电器 热继电器 摇臂升降限位开关 组合开关 按钮 控制变压器 照明灯 汇流环
电气控制线路工作原理分析
Z35型摇臂钻床电路图如图3—2所示
图3—2
Z35型摇臂共有四台三相交流异步电动机，其中 主轴电动机M2由接触器KM1控制，热继电器FR作过载保 护，主轴的正、反向控制是由双向片式摩擦离合器来实现 的。 摇臂升降电动机M3，由接触器KM2、KM3控制， FU2作短路保护。 立柱松紧电动机M4，由接触器KM4和KM5控制， FU3作短路保护。 冷却泵电动机Ml，是由转换开关QS2控制，FU1作短 路保护。 摇臂上的电气设备电源，由转换开关QS1及汇流环 YG引入。
型号 JCB-22-2 Y132M-4 Y100L2-4 Y802-4 CJ20-20 CJ20-10 RL1-15/2 RL1-60/25 RL1-15/10 HZ2-25/3 HZ2-10/3 LS1-1 JZ7-44 JR16-20/3D HZ4-22 CX5-110/1 LA2 BK-150 KZ型带开关灯 架 规格 数量 1 1 1 1 1 4 4 3 3 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1
引导文实训教学Z35摇臂钻床-推荐下载
内容结构：
识读 Z35 型摇臂钻床电气原理 图
Z35 型摇臂钻床电气设备的维 修方法
分析 Z35 型摇臂钻床电气控制 原理
工作过程：
一、明确任务、获取信息 下达任务： 同学们，本次学习活动的工作任务是：完成分析、判断并利用万用表排除 Z35 型车床的电 气故障。 具体要求：（1）识读 Z35 型摇臂钻床电气原理图；
控制，与主轴电
线圈得电，电动机 M3 反转，
。
，摇臂
Z35 型摇臂钻床电气原理图 Z35 型摇臂钻床试车步骤及正常现象
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
任务三_Z35型摇臂钻床电气控制线路
任务三 Z35摇臂钻床电气控制线路检修
任务巩固
1.画出Z35摇臂钻床电气控制线路图，进一步理解巩固 Z35摇臂钻床的工作原理和各元器件的动作程序。 2.列出Z35摇臂钻床电控系统使用的所有元器件的名称、 型号、规格以及使用数量，为安装Z35摇臂钻床电控 线路做准备。
3.检修完成所有故障后，画出Z35摇臂钻床电气控制线
路故障图，并根据检修记录对每一处故障进行详细分 析，完成实验报告。
摇臂沿外立柱上下移动； 摇臂连同外立柱相对于内立柱的回转运动。
任务三 Z35摇臂钻床电气控制线路检修
任务分析
三、Z35摇臂钻床电力拖动特点及控制要求
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 夹紧与放松
1.主轴电动机不能启动。
2.主轴电动机不能停止。 3.摇臂升降电动机在接通电源后不工作。 4.立柱松紧电动机不能启动。 5.冷却泵电动机不能启动。
6.失压保护不能工作。
任务三 Z35摇臂钻床电气控制线路检修
任务实施
二、故障检修示范操作
三、学生检修实训，做好检修记录。
任务三 Z35摇臂钻床电气控制线路检修
任务三 Z35摇臂钻床电气控制线路检修
任务分析
一、Z35摇臂钻床主要结构 1.主轴箱 2.摇臂
3.工作台
4.底座 5.主轴
6.内外立柱
任务三 Z35摇臂钻床电气控制线路检修
任务分析
二、Z35摇臂钻床运动形式
主 运 动：主轴带动钻头的旋转运动； 进给运动：钻头的上下运动；
辅助运动：主轴箱沿摇臂水平移动；
Z35型摇臂钻床电气控制电路设计
Z35型摇臂钻床电气控制电路设计摇臂钻床是一种常用的金属加工设备，主要用于对金属材料进行孔加工。
为了有效控制钻床的运行，需要设计一个电气控制电路来实现对钻床的电气控制。
一、电气控制电路的功能和要求1.钻孔控制：能够实现钻孔的启动和停止控制，以及钻孔进给速度的调节。
2.进给控制：能够实现刀具进给的启动和停止控制，以及进给速度的调节。
3.保护功能：能够监测钻孔过程中的异常情况，如过载、过流等，并及时停止钻孔。
4.人工操作：能够提供方便的人机界面，方便操作人员对钻床进行控制和监测。
二、电气控制电路的设计方案1.钻孔控制电路钻孔控制电路主要由按钮开关、电磁继电器和交流电机组成。
按钮开关用于启动和停止钻孔，电磁继电器用于控制交流电机的启动和停止，同时可以实现正反转的控制。
另外，还需要一个可变电阻来实现钻孔进给速度的调节。
2.进给控制电路进给控制电路主要由按钮开关、电磁继电器和直流电机组成。
按钮开关用于启动和停止进给，电磁继电器用于控制直流电机的启动和停止，同时可以实现正反转的控制。
同样，还需要一个可变电阻来实现进给速度的调节。
3.保护功能电路保护功能电路主要由过载保护器、过流保护器和断路器组成。
过载保护器和过流保护器用于监测钻孔过程中的异常情况，并及时切断电路，防止损坏设备。
断路器用于切断整个电气控制电路的电源，以保护人员安全。
4.人工操作电路人工操作电路主要由指示灯、报警器和触摸屏组成。
指示灯用于显示钻孔和进给状态，报警器用于发出警报，提醒操作人员注意钻床的工作状态。
触摸屏用于提供方便的人机界面，操作人员可以通过触摸屏对钻床进行控制和监测。
三、电气控制电路的工作原理1.钻孔控制电路的工作原理：当操作人员按下钻孔按钮开关时，按钮开关闭合，电磁继电器接通，交流电机启动。
同时，可变电阻通过调节电流大小来实现钻孔进给速度的调节。
当操作人员再次按下钻孔按钮开关时，按钮开关断开，电磁继电器断电，交流电机停止。
2.进给控制电路的工作原理：当操作人员按下进给按钮开关时，按钮开关闭合，电磁继电器接通，直流电机启动。
Z35摇臂钻床摇臂升降电动机M3的控制概要
SA1-1
SA1扳向中间（SA1-4断 开）→KM3失电→M3停转（摇 臂停止下降）→KM2得电→M3 正转→摇臂夹紧到位→断开 QS4-1→KM2失电→M3停转，
4 SA1-3 QS4-1 6 QS4-2 SQ1 7 KM3 8 11 9 SQ2
SA1-4
10 KM2
摇臂下降过程结束。
KA
KM2
QS4-1 W31 KM3
6
QS4-2 SQ2
9
SQ1 7 FR 8 PE 3U 3V 3W XB M3 3～ KA KM2 0 KM3
10 KM2 11
KM3
Z35型摇臂钻床的摇臂升降电动机M3电气控制线路图
Z35摇臂钻床摇臂升降电动机M3的控制
1 FU4 2 FR 3 ~110V
摇臂升降电机M3的控制:
Z35摇臂钻床摇臂升降电动机M3的控制
学 校：常州高级技工学校 授课人：张 鹏 周 熠
Z35摇臂钻床摇臂升降电动机M3的控制
L2 L3 FU3 U21 V21 W21 KA 4
~
L1
QS1
YG
~
TC
1 110V
FU4 2 FR 3 SA1-1 SA1-3 SA1-4
3 80 V
FU2 U31 V31 KM2
摇臂升降电机M3的控制: 3）摇臂下降： SA1扳向下边（SA1-4闭合） →KM3得电→M3反转，QS4-1
SA1-4
闭合(为夹紧做准备)放松到位
→摇臂开始下降。
10 KM2
KA
KM2
KM3
Z35摇臂钻床摇臂升降电动机M3的控制
1 FU4 2 FR 3 ~110V
摇臂升降电机M3的控制:
Z35型摇臂钻床电气控制电路介绍
.立柱的夹紧与松开控制
钻床立柱夹紧与松开是通过KM4、KM5控制电动机M4的正、反转实现的。如需要摇臂和外立柱绕内立柱转动时 ，应先按下按钮SBl,使KM4得电吸合，其主触点闭合，电动机M4正转启动运转，通过齿式离合器带动齿轮油压泵， 送出高压油，使外立柱松开；然后松开SB1、KM4失电释放，电动失电停转。此时推动摇臂和外立柱绕内立柱作旋 转。当转到所需位置时，再按下按钮SB2,使M5得电吸合，其主触点闭合，电动机M4反向启动运转，在油压的作用 下，将外立柱夹紧，然后松开SB2,KM5失电释放，M4失电停转。
将十字开关手柄扳至中间位置，SA的触点全部断开，KMI失电释放，电动机Ml失电停转，主轴也停止转动。
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.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一摇臂上升或下降一摇臂夹紧的过程。
Z35型摇臂钻床电气控制电路介绍
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)。MI为冷却泵电动机，由开关。S2控制。M2为主轴电动机，由接 触器KMI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。
Z35型摇臂钻床电气控制解析
Z35型摇臂钻床外形图
知识探究
一、Z35型摇臂钻床的运动形式和电气控制要求 二、Z35型摇臂钻床电路工作原理
一、Z35型摇臂钻床的运动形式和电气控制要求
1．Z35型摇臂钻床运动形式
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；辅助运动是主轴箱沿摇臂水平移 动、摇臂沿外立柱上下移动和摇臂连同外立柱一起绕内立 柱的回转运动。
摇臂夹紧控制电路电流回路
如果摇臂下降，可将十字开关SA1扳到下边，微动开 关触头SA1-4闭合，接触器KM3线圈得电，M3反转，先将 夹紧装置松开，并使开关QS4的另一副常开触头QS4-1闭 合，然后拖动摇臂下降，到预定位置时，将十字开关扳到 中间位置，再由QS4-1接通接触器KM2，M3正转，将摇臂 夹紧，直至QS4-1断开，M3停转。
实物图
十字开关
结构示意图
1—手柄 2—密封罩 3—固定盖 4—操作台 5—定位环 6—机构架 7—触头系统
（2）汇流环 又称集流环，或称旋转电气接口、滑环、电刷，主要用 在要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输 电源和信号的机电系统中。
（3）行程开关 LX5-11小柱塞式行程开关主要用于交流50Hz,电压380V，
§2—3 Z35型摇臂钻床电气控制
学习目标
•了解Z35型摇臂钻床的结构特点及工作特点 •熟悉Z35型摇臂钻床的基本操作方法 •掌握Z35型摇臂钻床电路工作原理
课题引入
摇臂钻床是机械加工车间中常见的机床，它适用于单件 或批量生产中带有多个孔的零件的加工，用来对工件进行钻 孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等加工。要实现这些加工工 作，必须要由电气控制线路驱动电动机从而带动机械部件运 行来完成。
直流220V的控制电路中，作为限制各种机构和行程之用。
Z35摇臂钻床控制线路故障检修
电气控制电路图
(2）主轴电动机运 转 将十字开关扳向右 边，微动开关SA1-2 闭合，接触器KMI因 线圈通电而吸合， 主轴电动机M2起动 后运转。主轴的正 反转由主轴箱上的 摩擦离合器手柄操 作。摇臂钻床的钻 头旋转和上下移动 都由主轴电动机拖 动。将十字开关扳 到中间位置，SA1-2 断开，主轴电动摇臂升降方向与十字开关标志的扳动方向相反
原因是升降电动机的电源相序接反。这是危险的，应立即断开电源开关。因 为这时十字开关的触点和终端限位开关的触点都被组合开关SQ2的触点短路， 失去控制作用和终端保护作用。以十字开关扳到摇臂下降的位置为例，电动 机M3起动后摇臂不下降而往上升方向移动，这时SQ2-2闭合，将十字开关扳 回零位，触点SA1-4断开，KM3不会释放，摇臂继续上升，直到将上升终端限 位开关撞开，SQ2-2仍不断开，摇臂仍然上升，应立即断开电源。
Z35摇臂钻床
一、主要构造和运动情况 摇臂钻床的主要构造如图所示。 在底座上固定有内立柱，内立柱 的外面套有空心的外立柱。摇臂 可以连同外立柱绕内立柱回转。 摇臂与外立柱之间不能作相对转 动。主轴箱可以在摇臂上沿导轨 作水平移动。由于这些运动，可 以方便地调整钻头相对于工件的 位置，以对准加工工件所需的加 工孔中心。因此，一些大而重的 多孔工件可以方便地在摇臂钻床 上加工而无需移动工件。
235摇臂钻床常见故障分析 5．摇臂升降不能停止 摇臂升降到所需的位置时，将十字开关扳回中间位置，摇臂却 继续升降，再到终端限位开关触点断开也无济于事。这时，应 及时断开电源，以免发生事故。原因是检修时误将触点SQ2-l和 SQ2--2的接线互换了。
235摇臂钻床常见故障分析 6. 摇臂升降电动机正反转交替运转不停 原因是组合开关SQ2的两个触点SQ2-1和SQ2-2调得太近。
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姓名：张华三单位：镔鑫特钢有限公司摘要：先合上电源开关QS1，将十字开关SA的手柄扳到左侧位置，SA（2-3）接通，零压继电器KA线圈通电，如果电源电压正常，则KA（2-3）接通自锁，为各台电动机通电作好准备。
1、Z35型摇臂钻床简介Z35型摇臂钻床用来对大型零件进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和攻螺纹等。
它主要由底座、内立柱、摇臂、主轴箱、工作台和外立柱等部分组成，如图14-7所示。
底座上固定着工作台和钻床的内立柱，在内立柱的外面套着外立柱，外立柱可绕内立柱回转3600。
摇臂的一端套在外立柱上，它们之间为滑动配合，可作上下移动，但是不能转动。
摇臂上有主轴箱，主轴箱可沿摇臂水平移动。
在主轴箱上有主轴和主轴电动机，还有主轴转动的传动机构和主轴纵向进给运动的传动机构。
为了满足多种钻削和攻螺纹的要求，主轴应能正、反转和较大范围的调速。
这些要求都是通过机械方法来实现的。
主轴电动机要同时拖动主轴转动和进给运动，所以功率较大。
摇臂的升降和立柱夹紧、放松都要求电动机能正、反转。
在摇臂升降时，不允许主轴电动机同时转动，所以要求控制线路进行联锁。
在钻削时，主轴箱、摇臂、外立柱均要紧固在位置上，靠机一电结合的方法来实现。
在钻削中钻头和加工件会产生热量，所以需要用冷却泵电动机输送冷却液。
此外还要求控制线路有过载保护、短路保护、限位保护和零压保护等。
2、主要电器设备及主要环节。
Z35型摇臂钻床的电气控制线路如图所示。
电路中有四台鼠笼式异步电动机。
其中M1是冷却泵电动机，功率为0.125KW，由于功率较小，所以采用转换开关QS2直接控制，不设过载保护。
M2是主轴电动机，功率为5.5KW，用热继电器FR作过载保护。
摇臂升降M3电动机和M4立柱夹紧、松开电动机的功率都较小，分别为1.5KW 和0.8KW，具有正、反转控制，因是短期工作制，故不设过载保护。
M2、M3、M4的功率不大，所以采用直接起动。
Z35摇臂钻床的PLC控制专题
摇臂钻床的电气控制
• 摇臂钻床的结构
• 摇臂钻床的运动形式 • 摇臂钻床的控制特点 • 摇臂钻床的控制电路
Z35摇臂钻床电气控制原理图 Z3040摇臂钻床的电气控制原理图
• 摇臂钻床的典型环节 主运动
主轴旋转（产生的切削）运动
• 进给运动
主轴的纵向进给
Z35摇臂钻床电气控制原理图
KV
集电环(类似绕线型异步机转子滑环)
• 精密导电滑环 Slip rings. 导电滑环又称集电环、 或称旋转关节、旋转电气接口、滑环、集流环、 汇流环、线圈、换向器、转接器，导电滑环是实 现两个相对转动结构的信号、图像、电流及动力 等传递的精密输电装置。导电滑环又称集电环， 或称旋转电气接口、旋转关节、汇流环、滑环等。 它特别适合应用在需要无限制的，连续或断续旋 转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率 或数据的场所。导电环能改善机械性能，简化系 统操作，避免因活动关节的旋转对电线的损害。
• • • • 2.电路工作原理 (1) 主轴电动机的控制 主轴电动机M2由接触器KM1和十字开关SA控制。 先将电源总开关QS1合上，并将十字开关手柄扳向左方。这时，SA 的触头（3－5）压合，零压继电器FV吸合并自锁，为其它控制电 路接通作好准备。再将十字开关扳向右方，SA的触头（5－7）接 通，接触器KM1得电吸合，主轴电动机M2起动运转，经主轴传动机 构带动主轴旋转。主轴的旋转方向由主轴箱上的摩擦离合器手柄 操纵。 • (2) 摇臂升降控制 • 在零压继电器FV得电并自锁的前提下进行，用来调整工件与钻头 的相对高度。 • 以摇臂上升为例，将十字开关手柄从中间位扳到向上位，SA的触 头（5－9）接通，接触器KM2得电，电动机M3正转起动。由于机械
Z35型摇臂钻床电气控制线路
Z35摇臂钻床主电路工作原理
Z35摇臂钻床主电路工作原理
首先，电源通过主电路输入电能，主要包括交流电源和直流电源。
交流电源通过变压器降压并整流，将交流电转化为直流电。
直流电源直接从交流电源中提取直流电。
这两种电源都会通过主开关控制整机的启停。
然后，电能经过主开关进入机床电源。
机床电源主要分为主轴电机和进给电机两部分，其功率分别对应钻头的旋转和进给运动。
主轴电机通过电动机调速器控制，实现对主轴的转速调节。
进给电机则实现对工作台的进给速度调节，使工件能够按指定速度进行加工。
另外，钻头的下压力主要由气动系统控制。
气动系统中主要包括空气压缩机、气缸和控制阀等设备。
空气压缩机将大气中的空气压缩，并通过气管输送至气缸中。
气缸内的气压通过控制阀进行调节，控制气缸的前后移动。
当气压作用于气缸时，气缸的活塞就会受到推力，将钻头推下，从而完成对工件的加工。
最后，控制系统对整个钻床进行控制和监控。
控制系统包括电器控制柜、PLC控制器、按钮开关、电磁阀等设备。
电器控制柜中的PLC控制器接收运行指令，并通过按钮开关进行操作。
当按钮开关按下时，PLC控制器会发出信号，控制电磁阀的开闭，从而控制气动系统的工作。
同时，控制系统还可以实现对机床电源的调节，通过调整电机的转速和进给速度来满足不同加工条件的要求。
综上所述，Z35摇臂钻床主电路的工作原理主要是通过电源的供电，将电能转化为机械能，并通过气动系统对钻头进行控制，通过控制系统对整个钻床进行控制和监控。
这样可以确保钻床能够按照设定的要求进行工作，完成对金属板材的孔加工。
摇臂钻床电路分析
二、主电路各元器件的作用与电路分析： 1、主轴电动机 M2的作用：
由接触器KM2控制带动主轴旋转，主轴能实现正反转是采用摩擦离合器来实现的。
2、摇臂升降电动机 M3的作用：
使摇臂上升(或下降)到达预定的位置摇臂能在电气和机械夹紧装置的控制下，自动夹紧 在外立柱上它由接触器KM2和KM3控制。
3、立柱夹紧与松开电动机 M4 的作用：
使摇臂能在电气和机械夹紧装置的控制下，自动夹紧在外立柱上它由接触器KM4和 KM5控制。
4、冷却泵电动机 M1的作用：
它的作用是在钻削时由冷却泵电动机 M1 供给钻削时所需的冷却液它由组合开关SQ2控 制。
5、QS1组合开的作用：
QS组合开的作用是做电源的总开关
6、熔断器FU1的作用： 7、熔断器FU2的作用： 8、熔断器FU2的作用：
Z35 型摇臂钻床电气控制线路
一、Z35型钻床电路动作简介：
Z35 型摇臂钻床有 4 台电动机。即主轴电动机 M2、摇臂升降电动机 M3、立柱夹紧 与松开电动机 M4 及冷却泵电动机 M1。为满足攻螺纹工序，要求主轴能实现正反 转，而主轴电动机 M2 只能正转，主轴的正反转是采用摩擦离合器来实现的。
作为冷却泵电动机和主轴电动机的短路保护。 作为摇臂升降电动机的短路保护。 作为冷却泵电动机的短路保护。
三、控制电路各元器件的作用与电路分析： 1、主轴电机与摇臂电机的控制：
ห้องสมุดไป่ตู้
主轴电动机 M2 和摇臂升降电动机 M3 采用十字开关 SA 进行操作，十字开 关的塑料盖 板上有一个十字形的孔槽。根据工作需要可将操作手柄分别扳在孔 槽内 5 个不同的位置上， 即左、右、上、下和中间 5 个位置。在盖板槽孔的左、 右、上、下 4 个位置的后面分别装 有一个微动开关，当操作手柄分别扳到这 4 个位置时，便相应压下后面的微动开关，其动合触点闭合而接通所需的电路。操 作手柄每次只能扳在一个位置上，亦即 4 个微动开关只 能有一个被压而接通， 其余仍处于断开状态。当手柄处于中间位置时，4 个微动开关都不 受压，全部 处于断开状态。图 3.18 中用小黑圆点分别表示十字开关 SA 的 4 个位置。 (1) 主轴电动机 M2 的控制： 将十字开关 SA 扳在左边的位置，这时 SA 仅有左 面的触点闭合，使零压继 电器 KA 的线圈得电吸合，KA 的动断触点闭合自锁。再将十字开关 SA 扳到 右边位置，仅使 SA 右面的触点闭合，接触器 KM1 的线圈得电吸合，KM1 主 触点闭 合，主轴电动机 M2 通电运转，钻床主轴的旋转方向由主轴箱上的摩 擦离合器手柄所扳的 位置决定。将十字开关 SA 的手柄扳回中间位置，触点全 部断开，接触器 KM1 线圈失电释 放，主轴停止转动。 (2) 摇臂升降电动机 M3 的控制： 当钻头与工件的相对高低位置不适合时，可通过摇臂 的升高或降低来调整，摇 臂的升降是由电气和机械传动联合控制的，能自动完成从松开摇臂到摇臂上升 (或下降)再夹紧摇臂的过程。Z35 型摇臂钻床所采用的摇臂升降及夹紧的电气 和机械传动的原理如下图所示。
Z35型摇臂钻床电路故障排除实训指导书
Z35型摇臂钻床电路故障排除实训指导书一、实训目的1、掌握Z35型摇臂钻床的组成：主要由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱、主轴和工作台等部件组成，其最大钻孔直径50mm。
2、掌握Z35型摇臂钻床电气控制线路工作原理。
3、掌握Z35型摇臂钻床电气控制线路常见故障及排除方法。
二、实训设备和元器件1、Z35型摇臂钻床一台；2、主要电气元器件：主轴电动机、摇臂升降电动机、立柱电动机、欠电压继电器、交流接触器、按钮等。
三、实训电路控制原理1、主电路分析主电路由四台电动机拖动。
（1）冷却泵电动机M1；（2）主轴电动机M2；（3）摇臂升降电动机M3；（4）立柱夹紧放松电动机M4。
三相电源由电源总开关QS1引入，熔断器FU1为整个控制线路的总短路保护，熔断器FU2为摇臂升降电动机M3和立柱放松夹紧电动机M4的短路保护。
2、控制电路分析合上电源总开关QS1，控制电路的电源经熔断器FU1、FU2加在控制变压器TC的初级绕组端，经降压后输出110V交流电压作为控制电源，6.3V交流电压为机床工作照明电源。
（1）主轴电动机M2的控制；（2）摇臂上升、下降控制；（3）立柱的放松与夹紧控制；（4）冷却泵电动机M1的控制。
四、实训操作内容及要求根据常见故障现象排除故障：1、摇臂不能上升故障现象：合上电源开关QS1，启动SB1、SB3后，摇臂不能上升，按SB4能下降。
故障分析：摇臂不能上升，其原因有两个方面：一是接触器KM2主触点有问题，二是KM2的控制回路有问题。
主要看KM2主触点有否断路，接触不良等；SB3压合接触是否良好、SQ2常闭触点接触是否良好，KM3常闭触点（035-036）接触是否良好，KM2线圈有否断点。
故障检查：根据以上分析，按下SB1、SB3，看KM2无动作，用“短路法”直接接通SB3按钮上端与KM2线圈上端的触点（032-036），KM2能动作，M3能上升。
所以故障在（032-036）间有断点。
逐一检查，发现行程开关SQ2常闭触点接触不良。
Z35摇臂钻床电气控制线路图的读图方法与电气控制线路工作原理分析
.
表3—1 十字开关触点分合表
手柄位置 中 左 右 上 下
接通微动开关的触点 均不接通 SA（2—3） SA（3—4） SA（3—5） SA（3—8）
工作情况 控制电路断电 KA线圈得电并自锁 KMl线圈得电，主轴旋转 KM2线圈得电，摇臂上升 KM3吸合，摇臂下降
摇臂下降：可将十字开关SA扳到向下位置，其动作情况与摇臂上 升相似，不再细述。通过以上分析可知摇臂的升降过程是由机械、电 气联合控制实现的，其工作流程为：
扳动十字开关SA向上(向下)-→摇臂松开-→摇臂上升(下降)-→ 上升(下降)到达所需位置-→扳动十字开关SA回中间位置-→摇臂夹紧 -→自动停止
.
(2)摇臂升降控制 摇臂升降控制是在中间继电器KA得电并
自锁的前提下进行的，用来调整工件与钻头的相 对高度。摇臂升降前必须将夹紧装置放松，升降 完毕后又必须夹紧，这些动作是通过十字开关SA， 接触器KM2、KM3，位置开关SQ1、SQ2控制电动机 M3来实现的。SQ1是能够自动复位的鼓形转换开关， 其两对触点都调整在常闭状态。SQ2是不能自动复 位的鼓形转换开关，它的两对触点调整在常开状 态，由机械装置来带动其通断。
十字开关SA扳向左边，SA的触点(2—3)闭合。KA线圈得电 并自锁，为其他控制电路接通做好准备。若线路电源断电， KA线圈断电，其常开触点(2—3)断开，使整个控制电路断 电。当线路电源恢复时，KA不能自行通电，必பைடு நூலகம்将十字开 关手柄扳至左边位置，KA才能再次通电吸合，从而避免了 机床断电后电源恢复时的自行启动，以免发出安全事故。 (6)照明电路
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。
4.4.2 Z35型摇臂钻床电气控制电路_怎样识读电气控制电路图_[共5页]
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第 章机床电气控制电路4型摇臂钻床采用4台电动机拖动，分别是主轴电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机，这些电动机都采用直接启动方式。
② 摇臂钻床为了适应多种形式的加工，要求主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围，一般情况下多由机械变速实现。
主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。
③ 摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，为此这两项运动由一台主轴电动机拖动，分别经主轴传动机构、进给传动机构实现主轴的旋转和进给。
④ 在加工螺纹时，要求主轴能正、反转。
摇臂钻床主轴的正、反转一般采用机械方法实现。
因此主轴电动机只需要单向旋转。
⑤ 摇臂升降电动机要求能正、反向旋转。
⑥ 内外立柱的夹紧与放松、主轴与摇臂的夹紧与放松可采用机械操作、电气—机械装置，电气—液压或电气—液压—机械等控制方法实现。
若采用液压装置，则备有液压泵电动机，拖动液压泵提供压力油来实现。
液压泵电动机要求能正、反向旋转，并根据要求采用点动控制。
⑦ 摇臂的移动严格按照摇臂松开→移动→摇臂夹紧的程序进行。
因此摇臂的夹紧与摇臂升降按自动控制进行。
⑧ 冷却泵电动机带动冷却泵提供冷却液，只要求单向旋转。
⑨ 具有必要的连锁与保护环节以及安全照明、信号指示电路。
4.4.2 Z35型摇臂钻床电气控制电路Z35型摇臂钻床电气控制电路如图4.4.2所示，其电气元件明细表见表4.4.1。
表4.4.1 Z35型摇臂钻床电气元件明细表代号元 件 名 称作 用代号元 件 名 称作 用M 1 冷却泵电动机 带动冷却泵供给冷却液QS 2 转换开关 冷却泵电动机开关 M 2 主轴电动机 主轴传动 SA 十字开关 控制M 2和M 3 M 3 摇臂升降电动机摇臂升降传动 QS 3 照明开关 照明开关 M 4 立柱夹紧松开电动机立柱夹紧松开传动KV 零压继电器 零压保护 KM 1 交流接触器 控制M 2 FR 热继电器 M 2过载保护 KM 2 交流接触器 控制M 3正转 SQ 2 鼓形转换开关 控制摇臂升降 KM 3 交流接触器 控制M 3反转 SQ 1 行程开关 摇臂上升终端保护 KM 4 交流接触器 控制M 4正转 SQ 3 行程开关 摇臂下降终端保护 KM 5 交流接触器 控制M 4反转 SB 1 按钮 M 4正转点动控制 FU 1 熔断器 总电源短路保护 SB 2 按钮 M 4反转点动控制 FU 2 熔断器 M 3、M 4短路保护 TC 变压器 控制电路、照明低压电源FU 3 熔断器 照明电路短路保护 EL 照明灯 低压照明FU 4 熔断器 控制电路短路保护YG 汇流环QS 1转换开关电源总开关Z35型摇臂钻床是万能钻床，可用于钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹等多种用途，适合于加工多孔的大型工件。
[复习]引导文实训教学Z35摇臂钻床
![[复习]引导文实训教学Z35摇臂钻床](https://img.taocdn.com/s3/m/b1b98fedfbb069dc5022aaea998fcc22bcd143bf.png)
Z35型摇臂钻床电气控制线路的维修学习情境：Z35型摇臂钻床电气控制线路的维修情境描述：其中Z35型摇臂钻床广泛应用于机械加工业，它可以钻孔、绞孔、扩孔、镗孔、攻螺纹以及修刮平面等多种形式的加工。
在实践工作中对于钻床的维修任务较为常见。
本任务学生以Z35钻床模拟控制装置为载体对钻床控制电路进行了解，学生能够掌握钻床控制电路的原理，并能够进行电气原理图分析，学会分析、判断并利用万用表排除Z35型车床的电气故障。
Z35型摇臂钻床如图所示：学习目标：1、正确选择和使用仪表。
2、识读Z35型摇臂钻床电气原理图的方法。
3、掌握Z35型摇臂钻床电气设备的维修方法。
4、通电试车的预防和保护措施5、分析Z35型摇臂钻床电气控制原理。
6、分析、判断并排除Z35型摇臂钻床的电气故障。
学时：建议完成本学习任务需要12学时内容结构：工作过程：一、明确任务、获取信息下达任务：同学们，本次学习活动的工作任务是：完成分析、判断并利用万用表排除Z35型车床的电气故障。
具体要求：（1）识读Z35型摇臂钻床电气原理图；（2）分析判断故障范围；（3）掌握Z35型摇臂钻床电气设备的维修方法；（4）分析、判断并排除Z35型摇臂钻床的电气故障；知识链接：1、Z35型摇臂钻床的主要结构？2、Z35型摇臂钻床的主要运动形式？3、分析Z35型摇臂钻床的电气控制要求（1）、主电路分析识读Z35型摇臂钻床电气原理图Z35型摇臂钻床电气设备的维修方法分析Z35型摇臂钻床电气控制原理正确选择和使用仪表分析、判断并排除Z35型摇臂钻床的电气故障Z35型摇臂钻床电气控制线路的维修Z35型摇臂钻床的主电路共有电动机。
冷却泵电动机M1由控制，与主轴电动机共用熔断器FU1。
主轴电动机带动钻头旋转，由熔断器FU1作为短路保护，热继电器FR作为过载保护，接触器作为失压、欠压保护；摇臂升降电动机M3，由接触器控制其正反转，由于是短时工作制，所以未设过载保护；立柱的夹紧和放松电动机M4，由接触器KM4、KM5控制其，由于是短时工作制，所以未设过载保护；熔断器实现对电动机M3、M4、变压器TC的短路保护。
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(5) 为了操作安全, 控制电路的电源电压为110 V。
二、Z35型摇臂钻床电路工作原理
Z35型摇臂钻床电气控制线路图
Z35型摇臂钻床电气元件明细表
1．Z35型摇臂钻床使用开关元件介绍
（1）十字开关 十字开关由十字手柄和四个微动开关组成，根据工作需 要可将操作手柄分别扳在孔槽内五个不同的位置上，即左、 右、上、下和中间五个位置。除中间位置外，其余四个位置 后面都装有微动开关，当操作手柄分别扳到这四个位置时， 都可压下对应的微动开关，接通相应的控制电路。操作手柄 每次只可扳在一个位置上，当手柄处在中间位置时，四个微 动开关全部处于断开状态。
为防止摇臂上升或下降时超过允许的极限位置，在控 制电路中分别串入行程开制
立柱松紧电动机M4由按钮SB1和 SB2及接触器KM4和KM5控制，M4的 正反转可实现立柱的松开和夹紧。
（4） 照明电路工作原理
变压器TC将380V的交流电压降 为110V，供给控制电路，并输出 24V安全电压供低压照明灯使用。照 明灯EL由开关QS3控制，由熔断器 FU5作短路保护。
摇臂夹紧控制电路电流回路
如果摇臂下降，可将十字开关SA1扳到下边，微动开 关触头SA1-4闭合，接触器KM3线圈得电，M3反转，先将 夹紧装置松开，并使开关QS4的另一副常开触头QS4-1闭 合，然后拖动摇臂下降，到预定位置时，将十字开关扳到 中间位置，再由QS4-1接通接触器KM2，M3正转，将摇臂 夹紧，直至QS4-1断开，M3停转。
§2—3 Z35型摇臂钻床电气控制
学习目标
•了解Z35型摇臂钻床的结构特点及工作特点 •熟悉Z35型摇臂钻床的基本操作方法 •掌握Z35型摇臂钻床电路工作原理
课题引入
摇臂钻床是机械加工车间中常见的机床，它适用于单件 或批量生产中带有多个孔的零件的加工，用来对工件进行钻 孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等加工。要实现这些加工工 作，必须要由电气控制线路驱动电动机从而带动机械部件运 行来完成。
十字开关操作说明
（1）主轴电动机M2的控制
主轴电动机控制
（2）摇臂升降电动机M3的控制
当钻头与工件的相对高低位置不适合时，可通过摇臂的 升高或降低来调整，但在升降前后必须完成摇臂松开和夹紧 工作。 这种松开——上升（或下降）——夹紧的过程是由电 气和机械传动联合配合控制的。
摇臂上升控制电路电流回路
2．Z35型摇臂钻床的控制要求
(1) 为满足攻螺纹工序要求, 主轴需实现正反转, 而主轴电动机 M2 只能单向旋转, 主轴的正反转依靠摩擦离合器来实现。
(2) 摇臂的升降和立柱的松紧分别由三相异步电动机M3和M4 驱动, 要求电动机M3和M4 能实现正反转控制。
(3) 钻削加工时, 由电动机M1 驱动冷却泵输送切削液, 要求电 动机M1 单向启动。
直流220V的控制电路中，作为限制各种机构和行程之用。
(a) 外形图
(b) 内部结构图
(c) 微动开关外形图
LX5 -11 小柱塞式行程开关
（4）组合开关
(a) 外形图
(b) 内部示意图 HZ4-22鼓形组合开关结构示意图
2．主电路工作原理
主电路中共有四台电动机， 冷却泵电动机M1由转换开 关QS2直接控制，只能单向 运转，熔断器FU1作短路保 护。
实物图
十字开关
结构示意图
1—手柄 2—密封罩 3—固定盖 4—操作台 5—定位环 6—机构架 7—触头系统
（2）汇流环 又称集流环，或称旋转电气接口、滑环、电刷，主要用 在要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输 电源和信号的机电系统中。
（3）行程开关 LX5-11小柱塞式行程开关主要用于交流50Hz,电压380V，
主轴电动机M2由接触器 KM1控制，热继电器KH提供 过载保护。
摇臂升降电动机M3和立柱松紧电动机M4各由两只接触器KM2、 KM3和KM4、KM5控制，熔断器FU2和FU3分别作短路保护。
3．控制电路工作原理
主轴电动机M2和摇臂升降电动机M3采用十字开关SA进 行操作。它有集中控制和操作方便等优点。
Z35型摇臂钻床外形图
知识探究
一、Z35型摇臂钻床的运动形式和电气控制要求 二、Z35型摇臂钻床电路工作原理
一、Z35型摇臂钻床的运动形式和电气控制要求
1．Z35型摇臂钻床运动形式
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；辅助运动是主轴箱沿摇臂水平移 动、摇臂沿外立柱上下移动和摇臂连同外立柱一起绕内立 柱的回转运动。