电力拖动控制线路与技能训练教案课题三Z3050

1、实 训（实验、一体化）授 课 教 案课程名称电力拖动控制线路与技能训练总课题：课题三 车床电气控制线路分课题：课题三Z3050摇臂钻床电气控制线路审批签字授课课时8课时实用课时10课时起止日期（周次）理论：第4周 实训：第1112周授课班级2012级电工班（汉）授课内容Z3050摇臂钻床电气控制线路构成及工作原理、Z3050钻床电气常见故障判断、及检修处理目的要求1、熟悉Z3050摇臂钻床电气控制线路的构成及工作原理。2、掌握Z3050摇臂钻床电气常见故障判断与处理、及检修处理方法课题技术要求技术理论知识Z3050摇臂钻床电气控制线路构成及工作原理实际技术操作掌握掌握Z3050摇臂钻床电气常见

2、故障判断与处理、及检修处理方法设备、材料、工具量具、刃具准备万用表、导线、尖嘴钳、螺钉刀、广东三向SX602A/B机床电气技能考核鉴定柜示范操作准备课前操作、课前练习教 学 过 程 和 内 容时间分配和教法一、组织教学1、 师生问好、点名、检查工作服2、 检查学生出勤情况，填写考勤记录。3、 检查工作服。二、入门指导（一）、讲授新课1. Z3050摇臂钻床的主要结构及运动形式结合挂图讲解机床的结构、运动形式教 学 过 程 和 内 容时间分配 Z3050摇臂钻床的外形如图3-9所示。它主要由底座、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，它外面套着空心的外立柱，摇臂上的

3、电气设备电源通过汇流环引入。内外立柱间装有汇流环，外立柱可绕着不动的内立柱回转360。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，摇臂可沿外立柱上下移动，但不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起相对内立柱回转。主轴箱安装于摇臂的水平导轨上，可由手轮操纵沿摇臂作径向移动。当需要钻削加工时，先将主轴箱固定在摇臂导轨上，摇臂固定在外立柱上，外立柱紧固在内立柱上。工件不大时可压紧在工作台上加工，较大工件需安装在夹具上加工，通过调整摇臂高度、回转及主轴箱位置，完成钻头的调准，转动手轮操控钻头进行钻削。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

4、移动以及摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。2、Z3050摇臂钻床电力拖动特点及控制要求 (1) Z3050摇臂钻床相对运动部件较多，为简化传动装置，采用多台电动机拖动。(2)各种工作状态都通过十字开关SA操作，为防止十字开关手柄停在某一工作位置因接通电源而产生误动作，本控制线路设有零压保护环节。(3)摇臂升降要求有限位保护。(4)钻削加工时需要对刀具及工件进行冷却。3、Z3050摇臂钻床电气控制线路分析SQ1、SQ2限位。SA3（36）放松上升，放松后S1（39）闭合为加紧做准备，将换向开关SA扳倒向上位置SA（35）闭合 KM2得电M3正传上升 同时摇臂被放松SA（39）闭合为夹紧做

5、准备。摇臂上升到加工位置后将SA扳倒中间位置 KM2失电KM（910）闭合KM3得电M2反传夹紧摇臂夹紧结束S1（39）断开，上升结束。通过机床运动形式引出机床控制电路教 学 过 程 和 内 容时间分配 放松SA（35） 上升 夹紧S1（39）行程开关SQ1和SQ2用作限位保护，保护摇臂上升或下降不致超出允许的极限位置。3)立柱的夹紧与松升控制Z3050摇臂钻床在正常工作时，外立柱夹紧在内立柱上。要使摇臂和外立柱绕内立柱转动，应首先将外立柱放松。立柱的松开和夹紧是靠电动机M4的正反转拖动液压装置来完成的。电动机M4的正反转由组合开关S2,行程开关SQ3,接触器KM4和KM5来控制，行程开关SQ

6、3则是由主轴箱与摇臂夹紧的机械手柄操作的。控制过程如下：分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配 (3)照明电路分析照明电路的电源也是由变压器TC将380 V的交流电压降为24伏全电压来提供。照明灯EL由开关QS3控制，熔断器FU4作短路保护。4. Z3050摇臂钻床常见电气故障分析与检修方法Z3050摇臂钻床主电路和控制电路常见故障的检修方法与车床相似。因其摇臂的升降和松紧控制是由电气和机械机构相互配合，实现摇臂的放松一上升（下降）夹紧半自

7、动顺序控制，因此在维修时不但要检查电气部分，还必须检查机械部分是否正常。常见的电气故障及处理方法见表3-17。 Z3050摇臂钻床的主要结构及运动形式Z3050型摇臂钻床与Z3050型摇臂钻床的结构、主要运动形式、电力拖动的特点及控制要求基本相同，不同之处在于Z3050摇臂的升降、放松和夹紧是依靠机械机构和电气的配合自动进行的，而23050摇臂的夹紧和放松是由电动机配合液压装置自动进行的，并有夹紧、放松指示。分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时

8、间分配1.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断路器QF2直接启动外，其余三台电动机均采用接触器直接启动，其控制和保护电器见表3-18.电源配电盘装在立柱前下部，断路器QF1作为电源引人开关。冷却泵电动机M4装在靠近立柱的底座上，升降电动机M2装于立柱顶部，其余电气设备置于主轴箱或摇臂上。由于Z3050摇臂钻床内外立柱间未装汇流排，因此使用时不允许沿一个分析连续转动摇臂，以免发生事故。2、 控制电路分析：控制电路电源由控制变压器TC提供110 V电压，熔断器FU1作为短路保护。为保证操作安全，本钻床具有“开门断电”功能，开车前将立柱下部及摇臂后部的配电箱门盖关好，门

9、控开关SQ4 (11区）接通，方能接通电源。合上QFl (2区），电源指示灯HLl (10区）亮，表示钻床电气线路已进人通电状态。(1)主轴电动机M1丫的控制按下启动按钮SB3 (12区），接触器KMl 吸合并自锁，主轴电动机M1启动运行，同时指示灯HL2(9区）亮，按下停止按钮SB2，KM1断电释放，M1停止运转，同时HL2熄灭。(2)摇臂的升降控制摇臂通常夹紧在外立柱上，以免升降丝杠承担吊挂载荷。因此23050钻床摇臂的升降是由升降电动机M2,摇臂夹紧机构和液压系统协调配合，自动完成摇臂松开摇臂上升（下降）摇臂夹紧的控制过程。 断电延时的时间继电器，通电时，触头全部瞬时动作，断电后，延时动

10、作放松：SB6KT2得电KT2（715）闭合电磁铁YA1YA2动作放松 KT2得电KT3（721）延时闭合分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配组合开关SQla和SQlb用作摇臂升降的超程限位保护。摇臂下降的工作过程与上升的过程基本相似，只是按卞上升按钮SB4的操作变为按下下降按钮SB5。(3)立柱和主轴箱的夹紧和放松控制立柱和主轴箱的夹紧和放松由液压和电气控制系统协调完成。立柱和主轴箱的夹紧（或放松）既可以同时进行，也可以单独动作，由转换

11、开关SAl (22.24区）和复合按钮SB6（或SB7)进行控制。SA1有三个位置，扳到中间位置时，立柱和主轴箱的夹紧（或放松）同时进行；扳到左边位置时，立柱夹紧（或放松）；扳到右边位置时，主轴箱夹紧（或放松）。复合按钮SB6是松开控制按钮，SB7是夹紧控制按钮。Z3050摇臂钻床工作原理合上QS1 KM5得电M3反转夹紧将SQ3扳到位置则KM5失电1、主轴电动机M1控制启动：按下SB2 KM1得电KM1吸合M1得电带动主轴转动 KM1常开（2010）闭合指示灯HL3亮停止：按下SB1主轴电动机M1停转2、摇臂上升控制按下SB3KT得电KT（520）闭合YA得电电磁铁放松 KT（1415）闭合

12、KM4得电M3正转电磁铁放松夹紧装置松开压合SQ2SQ2（714）断开KM4失电M3失电停止放松。SQ2（29）闭合KM2得电M2得电正转摇臂上升 分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配摇臂上升上升到需要位置时松开SB3KM2失电M2失电停止上升。 KT失电经过13秒延时后KT（520）延时分断YA失电电磁铁夹紧。其瞬时断开延时闭合常闭触头KT（1718）闭合KM5得电M3反转使摇臂夹紧装置夹紧摇臂分断SQ3（517）KM5失电M3停止工作

13、。3、摇臂下降控制按下SB4KT得电瞬时闭合断电延时断开触头（520）闭合YA得电 瞬时闭合触头（1415）闭合KM4得电M3正转电磁铁放松。使摇臂夹紧装置松开后压合SQ2SQ2（714）断开KM4失电M3失电SQ2（79）闭合KM3得电M2得电反转 停止放松。摇臂下降上升到需要位置时松开SB4KM3失电M2失电停止下降。 KT失电经过13秒延时后KT（520）延时分断YA失电电磁铁夹紧。其瞬时断开延时闭合常闭触头KT（1718）闭合KM5得电M3反转使摇臂夹紧装置夹紧摇臂分断SQ3（517）KM5失电M3停止工作。4、立柱和摇臂的夹紧与松开控制（手动）松开：按下SB5KM4得电M3正传松开立

14、柱和摇臂夹紧：按下SB6KM4失电M3反传夹紧立柱和摇臂5、电磁铁YA主要用于立柱和主轴的夹紧放松，由SQ3控制。放松压合SQ2，放松压合SQ3.Z35摇臂钻床工作原理主电路常见故障分析：主轴电动机M2不能启动：首先检查电源开关 QS1 、汇流环 YG 是否正常。 其次, 检查十字开关SA 的触头、接触器 KM1 和中间继电器 KA 的触头接触是否良好。若中间继 电器 KA 的自锁触头接触不良 , 则将十字开关 SA 扳到左面位置时 , 中间继电器 KA 吸合 , 然后再扳到右面位置时 ,KA 线圈将断电释放，若十字开关 SA 的触头 (3-4) 接触不良 , 当将十字开关 SA 手柄扳到左面

15、位置时 , 中间继电器KA吸合 , 然后再扳到右面位置时 , 继 电器 KA 仍吸合 ,分析主电路和控制电路，结合挂图讲解机床电路的控制过程和工作原理，结合机床实训考核装置，利用万用表找出对应的电器元件，根据电路原理图分析、判断故障现象并排除故障。教 学 过 程 和 内 容时间分配但接触器 KM1 不动作 ；若十字开关 SA 触头接触良好 , 而接触器 KM1 的 主触头接触不良时 , 当扳动十字开关于柄后 , 接触器 KM1 线圈获电吸合 , 但主轴电动机 M2 仍然不能启动。此外 , 连接各电器元件的导线开路或脱落 , 也会使主轴电动机M2不能启动。主轴电动机 M2 不能停止：当把十字开关

16、 SA 的手柄扳到中间位置时 , 主轴电动机 M2 仍不能停止运转 , 其故障原因是接触器 KM1 主触头熔焊或十字开关 SA 的右边位置开关 失控。出现这种情况 , 应立即切断电源开关 QS1, 电动机才能停转。若触头熔焊需更换同规格的触头或接触器时 , 必须先查明触头熔焊的原因并排除故障后进行；若十字开关 SA 的触头（3一 4) 失控 , 应重新调整或更换开关 , 同时查明失控原因。控制电路电路常见故障分析：摇臂上升或下降后不能完全夹紧：故障原因是鼓形组合开关 S1 未按要求闭合。正常 情况下 , 当摇臂上升到所需位置 , 将十字开关 SA 扳到中间位置时 ,S1(3-9) 应早已接 通

17、 , 使接触器 KM3 线圈获电吸合 , 摇臂会自动夹紧。若因触头位置偏移 , 使 S1（3-9） 未按要求闭合 , 接触器 KM3 不动作, 电动机 M3 也就不能启动反转进行夹紧 , 故摇臂仍处于放松状态。若摇臂上升完毕没有夹紧作用 , 而下降完毕有夹紧作用 , 则说明S1的触头 (3- 9) 有故障 ；反之则是 S1 的触头 (3-6) 有故障。另外鼓形组合开关 S1 的动、静触头弯曲、 磨损、接触不良等 , 也会使摇臂不能夹紧。检修中应注意三相电源相序与电动机转动方向的关系 , 否则会发生上升和下降方向颠倒 , 电动机开停失控、位置开关不起作用等故障 , 容易造成机械事故。摇臂升降后不

18、能按需要停止：原因是鼓形组合开关 S1 的常开触头 (3-6) 或 (3- 9) 闭合的顺序颠倒。例如 , 将十字开关 SA 扳到下面位置时 , 接触器 KM3 线圈获电吸合 , 电动机 M3 反转 , 通过传动装置将摇臂放松 , 摇臂下降 ; 此时鼓形组合开关 S1(3-6) 应 该闭合 , 为摇臂下降后的重新夹紧做好准备。但如果鼓形组合开关调整不当 , 使鼓形开关 S1 的常开触头 (3-9) 闭合 , 结果 , 将十字开关 SA 扳到中间位置时 , 不能切断接触器 KM3 的线圈电路 , 下降运行不能停止 , 甚至到了极限位置也不能使 KM3 断电释放 , 由此 可能引起很危险的机械事故。若出现这种情况 , 应立即切断电源总开关 QS1, 使摇臂停 止运动。主轴箱和立柱的松紧故障：由于主轴箱和立柱的夹紧与放松是通过电动机 M4 配合 液压装置来完成的 , 所以若电动机 M4 不能启动或不能停止时 , 应检查接触器 KM4 和 KM5 、位置开关 SQ3 和组合开关恒的接线是否可靠 , 有元接触不良或脱落等现象 , 触头接 触是否良好 , 有无移位或熔焊现象。同时还要配合机械液压协调处理。