钻床电气控制系统故障检修第六讲

1、机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修教学目的和要求教学目的和要求： 1.了解Z3050型摇臂钻床的结构及电气控制要求主要运动形式； 2.了解正确识读钻床电气控制电路图、 3.掌握摇臂、液压部分控制电路的工作原理动作程序 教学重点教学重点： 1.熟练掌握摇臂、液压部分控制电路的工作原理动作程序 2.熟练掌握逻辑分析法准确判断故障的大致部位教学难点教学难点：引导教学法、分组讨论法、分组操作法；作业布置：作业布置：填写继电器控制系统的故障分析与处理的试题答题表 教学方法教学方法：分组操作法，分组讨论法， 任务任务6:6: 掌握掌握 Z3050Z3050型摇臂钻床的故障检修型摇臂钻床的故障检修机床

2、控制系统故障检修机床控制系统故障检修一、Z3050型摇臂钻床的主要结构及运动形式1.型号意义2.Z3050型摇臂钻床的主要结构图2-Z型摇臂钻床的外形机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修3.Z3050型摇臂钻床的运动形式()主运动它是指主轴带动钻头的旋转运动，由主轴电动机(M1）驱动。()进给运动它是指钻头的上下运

3、动。()辅助运动它是指主轴箱沿摇臂的水平移动、 摇臂沿外立柱的上下移动 摇臂与外立柱一起相对内立柱的回转运动。液压部分可管控：立柱、主轴箱、摇臂的夹紧、放松。液压控制的夹紧（松开）装置： 松开：液压泵电动机起动后，即可供给压力油，压力油经分配阀体进入摇臂的“松开油腔”，推动活塞移动，活塞推动菱形块将摇臂松开。活塞杆移动的过程中还通过一个簧片压下位置开关SQ2 。 夹紧：液压泵电动机反向旋转，泵内压力油经分阀体进入摇臂的“夹紧油腔”，使摇臂。活塞杆移动的过程中还通过一个簧片压下位置开关SQ3 。机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修摇臂部分摇臂部分的运动形式的运动形式：内立柱：固定在底座上，是

4、不能动的。外立柱：空心的，套在内立柱的外面，可绕内立柱360度旋转（靠人力推动），。但推动之前要放松液压的压紧装置，靠人力推动到所需位置后，又依靠液压装置夹紧。 摇臂的套筒部分： 摇臂的套筒部分套在外立柱上依靠液压控制夹紧（放松）固定在外立柱的外面。因此摇臂也可以随着外立柱作360度旋转。 注意：1、不能连续的不停的推着转； 2、摇臂与外立柱不能作相对运动。 、摇臂的垂直（升降）运动（点动）：（套筒部分在外立柱上的上下移动） 移动前先放松夹紧装置，摇臂升降电动机通过丝杆使摇臂沿外立柱上下移动，到达所需位置后，再通过夹紧装置使摇臂夹紧在立柱上。机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修二、Z305

5、0型摇臂钻床电气控制电路组成表2-1Z3050型摇臂钻床的电气元件明细表机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 。二、Z3050型摇臂钻床电气控制要求1)主轴由主轴电动机(M1)驱动。2)摇臂上升、下降是由摇臂升降电动机(M2)正、反转实现的，因此要求电动机（M2）能双向起动，同时为了设备安全，应具有限位保护。3)机床加工时，对主轴箱、摇臂及内、外立柱的夹紧由液压泵电动机(M3)作动力，它是采用液压驱动的菱形块夹紧机构实现夹紧、放松功能的，要求液压泵电动机能双向旋转。机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修4)钻削加工时，需要对刀具及工件进行冷却，由冷却泵电动机(M4)拖动冷却泵输送切削液，

6、要求冷却泵电动机(M4)单向起动。5)摇臂采用自动夹紧和放松控制，要保证摇臂在放松状态下进行升降并有夹紧、放松指示。机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修五、机床电路原理分析摇臂部分控制电路的工作原理分析摇臂部分控制电路的工作原理分析： M2为摇臂升降电动机，装于立柱顶部，用交流接触器KM2和KM3控制，能实现正反转控制。摇臂的升降分为：放松-上升（或下降）夹紧三步 放松：按下上升按钮SB5（下降按钮SB6），（注意：按SB5或SB6B，按到摇臂上升或下降到所需的位置时就可松手）常闭互锁，常开自锁； 此时只有继电器KT1（断电延时型）通电吸合（回路：4

7、-8-9-20-0）， 其瞬时常闭触头KT1-1（27-28点之间）断开；（作用是：不让KT2、KT3得电，防止误操作。放松摇臂时，不要放松或夹紧立柱、主轴箱）； 其瞬时闭合的常开触头KT1-2（16区、16-17点之间）闭合，使接触器KM4线圈得电（16区）（回路：4-8-9-16-17-18-19-20-0）；机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 液压泵电动机M3启动，正向旋转，供给压力油。压力油经分配阀体进入摇臂的“松开油腔”， 推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂松开。完成摇臂的放松。如果此时摇臂尚未松开，则位置开关SQ2的常开触头则不能闭合，接触器KM2（或KM3）的线圈无电，摇

8、臂就不能上升（或下降）。上升：在活塞移动的同时，活塞杆通过弹簧片压下位置开关SQ2，使其常闭触头（16区，9-16点之间）断开，切断了接触器KM4的线圈得电回路，KM4主触头（6区）断开，液压泵电动机M3停止工作。SQ2常开触头（13区，9-10点）闭合。使交流接触器KM2（或KM3）的线圈通电（上升KM2得电回路为：4-8-9-10-11-12-0；下降KM3得电回路为：4-8-9-10-14-15-0）。KM2（或KM3）的主触头（4 区或5区）接通摇臂升降电动机M2的电源，M2启动旋转，带动摇臂上升（或下降）。当摇臂上升到你所需要的位置时应该松开SB5。完成摇臂的上升（下降）但还需夹紧。

9、 机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 夹紧：当摇臂上升（或下降）到所需位置时，松开按钮SB5（或SB6），则接触器 KM2（或KM3）和时间继电器KT1同时断电释放，M2停止工作，随之摇臂停止上升（或下降）。 由于时间继电器KT1（是断电延时时间继电器）断电释放，经3S时间的延时后，其延时闭合的常闭触头KT1-3（18区24-25点）闭合，使接触器KM5（18区）吸合（回路：4-24-25-26-20-0），液压泵电动机M3反向旋转，随之泵内压力油经分配阀进入摇臂的“夹紧油腔”使摇臂夹紧。 在摇臂夹紧后，活塞杆推动弹簧片压下位置开关SQ3， 其常闭触头（19区，4-24点）断开，KM5断

10、电释放，M3最终停止工作，完成了摇臂的松开上升（或下降）夹紧的整套动作。几点说明： 1、组合开关SQ1a（13区，8-9点）和SQ1b（14区，13-14点）作为摇臂升降的超程限位保护开关。 当摇臂上升到极限位置时，压下SQ1a使其断开，接触器KM2断电释放，M2停 止运行，摇臂停止上升； 当摇臂下降到极限位置时，压下SQ1b使其断开，接触器KM3断电释放，M2停止运行，摇臂停止下降。机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 2、 摇臂的自动夹紧由位置开关SQ3控制。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，在摇臂夹紧后不能使SQ3的常闭触头断开，都会使液压泵电动机M

11、3因长期过载运行而损坏。为此电路中设有热断电器FR2，其整定值应根据电动机M3的额定电流进行整定。 3、 摇臂升降电动机M2的正反转接触器KM2和KM3不允许同时获电动作，以防止电源相间短路。为避免因操作失误、主触头熔焊等原因而造成短路事故，在摇臂上升和下降的控制电路中采用了接触器联锁和复合按钮联锁，以确保电路安全工作。 4、关于KT1、2、3的说明 KT1为断电延时继电器，即当KT1d的线圈断电后，其延时常闭（延时常开）触头才按整定的延时时3S，线圈断电3S后，延时常闭触头闭合。 KT2也是断电延时时间继电器。 KT3是通电延时时间继电器 YA1、YA2：控制液压分配。5、关于SQ2、SQ3

12、的说明： 第一：本设备中没有SQ2、SQ3，因为本设备不可能带有液压系统，但又要模拟液压电动机的运转，所以用KT01、KT02代替SQ2、SQ3，这在原理图中有说明。这部分的原理可以不管，出故障也没有这一部分的故障.机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 第二：SQ2的常闭触头（16区9-16点之间），标有“松后分、紧后合”，意思是：当液压系统松开后这对触头会分开；液压系统压紧后这对触头会合上；就是在分析摇臂上升过程中讲到的液压的活塞杆碰簧片-簧片碰SQ的状态。 其常开触头（13区9-10点之间）标有“松后合、紧后分”，意思是在液压系统松开后这对触头会合上；液压系统压紧后这对触头会分开。都是

13、由机械控制实现的。 第三：SQ3的常闭触头（19区4-24点之间）标有“松后合、紧后分”意思是当液压系统松开后这对触头会合上；液压系统压紧后这对触头分开；也是机械控制。 6、关于断电延时时间继电器：（说明：在实际的模拟机床上是用的电子式 时间继电器，其结构工作原理等与空气式时间继电器完全不同，但时间控制的基本原理、使用是一样的）机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 ()摇臂升降控制)摇臂松开和摇臂上升(或下降)控制。)摇臂夹紧控制。3)摇臂的自动夹紧是由位置开关SQ3来控制的。)摇臂升降的超程限位保护。()立柱和主轴箱的松开或夹紧控制立柱和主轴箱松开

14、或夹紧是同时进行的，也可以单独进行。1)立柱和主轴箱同时松开(或夹紧)控制。2)立柱和主轴箱单独松开(或夹紧)控制。()冷却泵电动机M4的控制()照明、指示电路分析照明、指示电路的电源由控制变压器TC降压后提供24V或6V的电压，由熔断器FU3、FU2作短路保护。机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修1)立柱和主轴箱同时松开(或夹紧)综合控制工作原理分析 将液压分配开关SA2拨到中间位置（综合），然后按下按钮SB7，常闭互锁，常开使时间继电器KT2、KT3线圈同时得电。A、KT2瞬时常闭触头KT2-1（17-18点之间）立即断开（不让摇臂放松；B、KT2瞬时常开触头KT2-2（22-18点之

15、间）立即闭合（做好准备，使立柱、主轴箱能够放松）；C、KT2（断电延时）的延时常开触头KT2-3（22区4-29点之间）瞬时闭合，电磁铁YA1、YA2得电吸合（控制液压油分配）。D、KT3（通电延时）的瞬时触头KT3-1（23-24点之间）立即闭合，（为KM5得电做准备）；E、而其延时闭合的常开触头KT3-2（17区4-21点之间）经3S延时后闭合，使接触器KM4获电吸合（回路：4-21-22-18-19-20-0），液压泵电动机M3正转，“立柱松开”、“主轴箱松开”且指示灯亮。 松开松开SB7，时间继电器KT2和KT3的线圈断电释放，KT3延时常开触 头KT3-2（17区4-21点之间）瞬时

16、分断，接触器KM4断电释放，液压泵电动机M3停转，“立柱松开”、“主轴箱松开”指示灯灭。KT2延时常开触头KT2-3（22区4-29点之间）经3S后分断， 电磁铁YA1、YA2线圈断电释放。 机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 KT2线圈断电时，KT2瞬时常闭触头KT2-1会断开， KT2瞬时常开触头KT2-2会闭合，这都是为下次工作做好准备。夹紧：（液压分配开关SA2还处于中间位置（综合），按下按钮SB8，有按钮互锁，SB8 常开使时间继电器KT2、KT3线圈同时得电。KT2的延时常开触头KT2-2（22区4-29点之间）瞬时闭合，电磁铁YA1、YA2得电吸合（控制液压油分配）。而KT

17、3延时常开触头KT3-2（17区4-21点之间）经3S延时后闭合，使接触器KM5获电吸合（4-21-23-24-25-26-20-0），液压泵电动机M3反转，“立柱夹紧”、“主轴箱夹 紧”指示灯亮。 当然，KT2线圈得电后，KT2瞬时常闭触头KT2-1（17-18点之间）会立即断开，KT2瞬时常开触头KT2-2（22-18点之间）也会立即闭合，但它们都是控制的放松回路，此时放松回路无电，所以，它们的通断情况对电路的工作并没有影响。 松开SB8，时间继电器KT2和KT3的线圈断电释放，KT3延时常开触 头（17区）瞬时分断，接触器KM5断电释放，液压泵电动机M3停转，“立柱夹紧”、“主轴箱夹紧”

18、指示灯灭。KT2延时分断的常开触头（22区）经3S后分断， 电磁铁YA1、YA2线圈断电释放。 2)立柱和主轴箱单独松开(或夹紧)控制工作原理分析主轴箱的主轴箱的：机床控制系统故障检修机床控制系统故障检修 将液压分配开关SA2扳到右侧位置（图上的第2档，此时只有最右边的一对触点是通的，管主轴箱液压控制的YA2通）。按下松开按钮SB7（或夹紧按钮SB8），时间继电器KT2和KT3的线圈同时得电，KT2延时常开触头KT2-2（22区）立即闭合，电磁铁YA2通电吸合（注意：此时只有YA2通电吸合，从而实现主轴箱的单独松开（或夹紧）。KT3延时常开触头KT3-2（17区）经3S延时后闭合，使接触器KM4（或KM5）获电吸合，液压泵电动机M3正转， “主轴箱松开”（或“主轴箱夹紧”）指示灯亮。 松开按钮SB7（或SB8），时间继电器KT2和KT3的线圈断