电工与电子技术电子商务电子课件电工技能与工艺6-2 钻床电气线路ppt

1、电子课件电工技能与工艺6-2 钻床电气线路CONTENTS电工技能与工艺项目教程入厂培训1电工基本技能2电气绘图与识图3常用低压电器4电气基本控制环节5常用电气控制线路6 项目六模块一 车床电气线路 项目六 常用电气控制线路 模块二 钻床电气线路模块三 磨床电气线路模块四 铣床电气线路模块五 起重机电气线路模块六 电气故障诊断和维修模块二 钻床电气线路2.1 Z37摇臂钻床电路2.2 Z3050摇臂钻床电路钻床钻床:钻床是一种用途广泛的孔加工机床。用途：它主要用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可以用来扩孔、铰孔、镗孔以及攻螺纹等。结构：钻床的结构形式很多，有立式钻床、卧式钻床、台式钻床、深孔

2、钻床及多轴钻床。摇臂钻床：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的大型零件的孔加工。2.1 Z37摇臂钻床电路Z37型摇臂钻床型号意义1主要结构及运动形式1）Z37型摇臂钻床的主要结构 图6-2-1 Z37摇臂钻床外形图1主要结构及运动形式2）Z37型摇臂钻床的运动形式 主运动：摇臂钻床的主运动是主轴带动钻头的旋转运动；进给运动：进给运动是钻头的上下运动；辅助运动：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。2电力拖动特点及控制要求（1）四台电机主拖动电动机M2承担钻削及进给任务。主轴的正反转一般通过正反转摩擦离合器来实

3、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与放松由电动机M3和M4拖动，可正反转运动。M1为冷却泵电动机。（2）十字开关SAZ37型摇臂钻床的各种工作状态都通过十字开关SA进行操作，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，控制电路设有零压保护环节。（3）限位保护摇臂的升降有限位保护。2电力拖动特点及控制要求（4）摇臂夹紧与放松：摇臂的夹紧与放松由机械和电气联合控制。外立柱和主轴箱的夹紧与放松由电动机配合液压装置完成。（5）冷却：钻削加工时，需要对刀具及工件进行冷却。由电动机M1拖动冷却泵输送冷却液。（6）保护：该钻床应有过载保护、欠压保护、失压保护、短路保

4、护。3Z37电路分析图6-2-2 Z37型摇臂钻床电路图3Z37电路分析Z37型摇臂钻床共有四台三相异步电动机。M2电机：主拖动电动机M2由接触器KM1控制，热继电器FR用于过载保护，主轴的正反转控制由正反转摩擦离合器实现。M3电机：摇臂升降电动机M3由接触器KM2、KM3控制，FU2用于短路保护。M4电机：立柱松紧电动机M4由接触器KM4和KM5控制，FU3用于短路保护。M1电机：冷却泵电动机M1由组合开关QS2控制，FU1用于短路保护。电源：摇臂上的电气设备电源通过转换开关QS1及汇流环YG引入。（1）主电路分析 3Z37电路分析电源电压：合上电源开关QS1，由控制变压器TC向控制电路提供

5、110V电压。十字开关SA：Z37型摇臂钻床控制电路采用十字开关SA操作，它有控制集中和操作方便等优点。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位置上，即左、右、上、下和中间位置。手柄：十字开关手柄处在各个工作位置时的工作情况如表6-2-1所示。零压保护：为防止突然停电又恢复供电而造成的危险，电路设有零压保护环节。（2）控制电路分析3Z37电路分析（2）控制电路分析表6-2-1 十字开关SA操作说明手 柄 位 置接通微动开关的触点工 作 情 况中均不通控制电路断电左SA（2-3）KA通电并自锁右SA（3-4）KM1通电，主轴旋转上SA（3-5）KM

6、2吸合，摇臂上升下SA（3-8）KM3吸合，摇臂下降提示Z37型钻床由KA和SA实现零压保护。3Z37电路分析（2）控制电路分析 主拖动电动机M2主拖动电动机M2的旋转通过接触器KM1和十字开关SA控制。首先将十字开关SA扳到左边位置，SA的触点（2-3）闭合，中间继电器KA通电吸合并自锁，为其他控制电路接通做好准备。再将十字开关SA扳到右边位置，这时SA的触点（2-3）分断后，SA的触点（3-4）闭合，接触器KM1线圈通电吸合，主拖动电动机M2通电旋转。主轴的正反转则由摩擦离合器手柄控制。3Z37电路分析（2）控制电路分析 主拖动电动机M2将十字开关扳回中间位置，接触器KM1线圈断电释放，主

7、拖动电动机M2停转。启动M2：将SA扳到启动位置KA得电形成自锁SA扳到右边KM1得电M2得电启动。停止M2：将SA扳到中间位置KM1失电M2停转。3Z37电路分析（2）控制电路分析 摇臂升降M3摇臂的放松、升降及夹紧的半自动工作是通过十字开关SA、接触器KM2和KM3、位置开关SQ1和SQ2及鼓形组合开关S1控制电动机M3来实现的。当工件与钻头的相对高度不合适时，可将摇臂升高或降低来调整。要使摇臂上升，将十字开关SA的手柄从中间位置扳到上边位置，SA的触点（3-5）接通，接触器KM2通电吸合，电动机M3启动正转。由于摇臂在升降前被夹紧在立柱上，所以M3刚启动时，摇臂不会上升，而是通过传动装置

8、先把摇臂松开，这时鼓形组合开关S1的常开触点（3-9）闭合，为摇臂上升后的夹紧做好准备，随后摇臂才开始上升。3Z37电路分析（2）控制电路分析 摇臂升降M3当上升到所需位置时，将十字开关SA扳到中间位置，接触器KM2线圈断电释放，电动机M3停转。由于摇臂松开时，鼓形组合开关S1常开触点（3-9）已闭合，所以当接触器KM2线圈断电释放，其联锁触点（9-10）恢复闭合后，接触器KM3通电吸合，电动机M3启动反转，带动机械夹紧机构将摇臂夹紧，夹紧后鼓形开关S1的常开触点（3-9）断开，接触器KM3线圈断电释放，电动机M3停转，摇臂夹紧。3Z37电路分析（2）控制电路分析 摇臂升降M3要使摇臂下降，可

9、将十字开关SA扳到下边位置，于是十字开关SA的触点（3-8）闭合，接触器KM3线圈通电吸合，其余动作情况与上升相似，不再细述。由以上分析可知摇臂的升降是由机械、电气联合控制实现的，能够自动完成摇臂松开摇臂上升（或下降）摇臂夹紧的过程。3Z37电路分析（2）控制电路分析 摇臂升降M3摇臂上升：将SA扳到上边位置KM2得电M3正转摇臂放松S1常开触点（3-9）闭合摇臂上升。摇臂下降：将SA扳到下边位置S1常开触点（3-8）闭合KM3得电M3反转摇臂下降。为使摇臂上升或下降不致超出允许的极限位置，在摇臂上升和下降的控制电路中分别串联位置开关SQ1和SQ2作为限位保护。3Z37电路分析（2）控制电路分

10、析 立柱夹紧与松开M4当摇臂转动到所需位置时，只要扳动手柄使位置开关SQ3复位，其常开触点（14-15）断开，而常闭触点（11-12）闭合，使接触器KM4线圈通电吸合，电动机M4带动液压装置反向运转，就可以完成立柱的夹紧动作。当完全夹紧后，组合开关S2复位，其常开触点（3-11）分断，常闭触点（3-14）闭合，使接触器KM4的线圈断电，电动机M4停转。提示Z37主轴箱的松开与夹紧和立柱的松开与夹紧由同一电机M4完成。3Z37电路分析（2）控制电路分析 立柱夹紧与松开M4钻床正常工作时，外立柱夹紧在内立柱上。要使摇臂和外立柱绕内立柱转动，应首先扳动手柄放松外立柱。立柱的松开与夹紧是靠电动机M4的

11、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、位置开关SQ3、接触器KM4和KM5来实现。3Z37电路分析（2）控制电路分析 立柱夹紧与松开M4位置开关SQ3是由主轴箱与摇臂夹紧的机械手柄操作的。拨动手柄使SQ3的常开触点（14-15）闭合，接触器KM5线圈通电吸合，电动机M4拖动液压装置工作，使立柱夹紧装置放松。当夹紧装置完全放松时，组合开关S2的常闭触点（3-14）断开，使接触器KM5线圈断电释放，电动机M4停转，同时S2的常开触点（3-11）闭合，为夹紧做好准备。3Z37电路分析（3）照明电路分析照明电源：照明电路的电源也由变压器TC将380V的交流电压降为24V安全电压

12、来提供照明灯：照明灯EL由开关QS3控制。短路保护：熔断器FU4用于短路保护。4Z37常见电气故障分析与检修（1）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的触点、KM1和中间继电器KA的触点接触是否良好。若中间继电器KA的自锁触点接触不良，则将SA扳到左边位置时，中间继电器KA吸合，然后再扳到右边位置时，KA线圈将断电释放；若SA的触点（3-4）接触不良，当将SA手柄扳到左边位置时，KA吸合，然后再扳到右边位置时，继电器KA仍吸合，但KM1不动作；若SA触点接触良好，而KM1的主触点接触不良时，当扳动十字开关手柄后，接触器KM1线圈通电吸合，但主拖动电动

13、机M2仍然不能启动。此外，连接各电气元件的导线开路或脱落，也会使主拖动电动机M2不能启动。4Z37常见电气故障分析与检修（2）M2不能停止当把十字开关SA的手柄扳到中间位置时，主拖动电动机M2仍不能停止运转，其故障原因是接触器KM1主触点熔焊或十字开关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。若触点熔焊，应更换同规格的触点或接触器，必须先查明触点熔焊的原因并排除故障后才可进行；若十字开关SA的触点（3-4）失控，应重新调整或更换开关，同时查明失控原因。4Z37常见电气故障分析与检修（3）摇臂升降、松紧故障故障原因是鼓形组合开关S1未按要求闭合。正常情况下，

14、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，使接触器KM3线圈通电吸合，摇臂会自动夹紧。若因触点位置偏移，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进行夹紧，而下降完毕进行夹紧，则说明S1的触点（3-9）有故障；反之则是S1的触点（3-6）有故障。另外鼓形组合开关S1的动触点和静触点弯曲、磨损、接触不良等，也会使摇臂不能夹紧。 摇臂上升或下降后不能完全夹紧4Z37钻床常见电气故障分析与检修（3）摇臂升降、松紧故障原因是鼓形组合开关S1的常开触点（3-6）或（3-9）闭合的顺序颠

15、倒。例如，将十字开关SA扳到下边位置时，接触器KM3线圈通电吸合，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的常开触点（3-9）闭合，那么十字开关SA扳到中间位置时，将不能切断接触器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。 摇臂升降后不能按需要停止4Z37常见电气故障分析与检修（4）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

16、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S2的接线是否可靠，有无接触不良或脱落等现象，触点接触是否良好，有无移位或熔焊现象。同时还要配合机械、液压系统协调处理。提示检修中应注意电源相序与电机转动方向的关系2.2 Z3050摇臂钻床电路1主要结构及运动形式 1）摇臂钻床型号的含义 1主要结构及运动形式 2）摇臂钻床的结构组成 图6-2-3 Z3050型摇臂钻床的构造1主要结构及运动形式 3）摇臂钻床的运动形式 主运动主运动是主轴带动钻头的旋转运动。进给运动进给运动是主轴的垂直移动。辅助运动辅助运动是摇臂沿外立柱垂直运动，主轴箱

17、沿摇臂径向移动，摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动。1主要结构及运动形式 4）两套液压控制系统 （1）操纵机构液压系统安装在主轴箱内，用以实现主轴正反转、停车制动、空挡、预选及变速。（2）夹紧机构液压系统安装在摇臂背后的电器盒下部，用以夹紧/松开主轴箱、摇臂及内外立柱。2Z3050电路分析 图6-2-4 Z3050型摇臂钻床电气控制电路图2Z3050电路分析 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直接启动外，其余三台异步电动机均采用接触器控制启动。M1电机：M1是主拖动电动机，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

18、于主轴箱顶部，拖动主轴及进给传动系统运转。热继电器FR1作为电动机M1的过载及断相保护，短路保护由断路器QF1中的电磁脱扣装置来完成。M2电机：M2是摇臂升降电动机，装于立柱顶部，用接触器KM2和KM3控制其正反转。由于电动机M2是间断性工作的，所以不设过载保护。2Z3050电路分析 1）主电路分析 提示M3电机：M3是液压泵电动机，用接触器KM4和KM5控制其正反转，由热继电器FR2作为过载及断相保护。该电动机的主要作用是拖动油泵供给液压装置压力油，以实现摇臂、立柱以及主轴箱的松开和夹紧。摇臂升降电动机M2和液压油泵电动机M3共用断路器QF3中的电磁脱扣器作为短路保护。M4电机：M4是冷却泵

19、电动机，功率很小，由断路器QF2直接控制其启停，并实现短路、过载及断相保护。Z3050使用时，勿沿一个方向连续转动摇臂2Z3050电路分析 2）控制电路分析 为保证操作安全，本钻床具有“开门断电”功能，由SQ4实现。启动前应将立柱下部及摇臂后部的电门盖关好，方能接通电源。合上QF3（5区）及总电源开关QF1（2区），则电源指示灯HL1（10区）显亮，表示钻床的电路已进入带电状态。（1）启动前的准备工作2Z3050电路分析 2）控制电路分析 M1启动：按下启动按钮SB3（12区），接触器KM1吸合并自锁，使主拖动电动机M1启动运行，同时指示灯HL2（9区）亮。M1停止：按下停止按钮SB2（12区

20、），接触器KM1释放，使主拖动电动机M1停止旋转，同时指示灯HL2熄灭。（2）主拖动电动机M12Z3050电路分析 2）控制电路分析 按下上升按钮SB4（15区）（或下降按钮SB5），则时间继电器KT1（14区）通电吸合，其瞬时闭合的常开触点（17区）闭合，接触器KM4线圈（17区）通电，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。同时活塞杆通过弹簧片压下位置开关SQ2，使其常闭触点（17区）断开，常开触点（15区）闭合。前者切断了接触器KM4的线圈电路，KM4主触点（6区）断开，液压泵电动机M3停止工作。（3）

21、摇臂升降M22Z3050电路分析 2）控制电路分析 后者使交流接触器KM2（或KM3）的线圈（15区或16区）通电，KM2（或KM3）的主触点（5区）接通M2的电源，摇臂升降电动机M2启动旋转，带动摇臂上升（或下降）。如果此时摇臂尚未松开，则位置开关SQ2的常开触点则不能闭合，接触器KM2（或KM3）的线圈无电，摇臂就不能上升（或下降）。（3）摇臂升降M22Z3050电路分析 2）控制电路分析 由于时间继电器KT1断电释放，经13时间的延时后，其延时闭合的常闭触点（18区）闭合，使接触器KM5（18区）吸合，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

22、臂夹紧后，活塞杆推动弹簧片压下位置开关SQ3，其常闭触点（19区）断开，同时，由活塞杆通过弹簧片松开位置开关SQ2，其常开触点断开，常闭触点闭合。KM5断电释放，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。（3）摇臂升降M22Z3050电路分析 2）控制电路分析 组合开关SQ1a（15区）和SQ1b（16区）作为摇臂升降的超程限位保护。当摇臂上升到极限位置时，压下SQ1，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。（3）摇臂升降M22Z3050电路分析 2）控制电

23、路分析 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的常闭触点断开，都会使液压泵电动机M3因长期过载运行而损坏。为此电路中设有热继电器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M2提示M2的正反转接触器KM2和KM3不允许同时通电。2Z3050电路分析 2）控制电路分析 立柱和主轴箱同时松开、夹紧松开SB6，时间继电器KT2和KT3的线圈断电释放，KT3延时闭合的常开触点（17区）瞬时分断，接触器KM4断电释放，液压泵电动机M3停转。KT2延时分断的常开触点（22区）经13s后分断，电磁

24、铁YA1、YA2线圈断电释放，立柱和主轴箱同时松开的操作结束。立柱和主轴箱同时夹紧的工作原理与松开相似，只要按下SB7，使接触器KM5通电吸合，液压泵电动机M3反转即可。（4）立柱和主轴箱的夹紧与放松M32Z3050电路分析 2）控制电路分析 （4）立柱和主轴箱的夹紧与放松M3提示 立柱和主轴箱单独松开、夹紧如果希望单独控制主轴箱，可将SA1扳到右侧位置。按下SB6（或SB7），KT2和KT3的线圈同时通电，这时只有YA2单独通电吸合，主轴箱的单独松开（或夹紧）。松开SB6（或SB7），KT2和KT3的线圈断电释放，KT3的通电延时闭合的常开触点瞬时断开，KM4（或KM5）的线圈断电释放，M3

25、停转。经13s的延时后，KT2常开触点分断，YA2的线圈断电释放，主轴箱松开（或夹紧）的操作结束。同理，把SA1扳到左侧，则使立柱单独松开或夹紧。立柱和主轴箱的松开与夹紧应采用点动控制。2Z3050电路分析 2）控制电路分析 扳动断路器QF2，就可以接通或切断电源，操纵冷却泵电动机M4的启停。（5）冷却泵电动机M42Z3050电路分析 3）照明、指示电路分析电源：照明、指示电路也由控制变压器TC降压后提供24、6的电压；保护：由熔断器FU3、FU2作为短路保护；照明灯：EL是照明灯；电源指示灯：HL1是电源指示灯；主轴指示灯：HL2是主轴指示灯。3Z3050常见电气故障及维修 1）摇臂不能升降 由摇臂升降过程可知，摇臂升降电动机M2旋转，带动摇臂升降，其条件是使摇臂从立柱上完全松开后，活塞杆压合位置开关SQ2。所以发生故障时，应首先检查SQ2是否动作，如果SQ2不动作，常见故障是SQ2的安装位置移动或已损坏。这样，摇臂虽已放松，但活塞杆压不上SQ2，摇臂就不能升降。有时，液压系统发生故障，也会压不上SQ2，使摇臂不能运动。M3电源相序接反时，按SB4（或SB5），M3反转，使摇