机床拆装实习教案

机床拆装实习教案

一、教学目标

（一）知识掌握点

1．通过床拆装训练了解机床结构及传动方式，零部件的作用

及连接方式。

2．提高识图能力。

3．熟悉装配的概念，及部件的拆装方法。

（二）能力训练

1．熟练掌握常用装配工具的使用

2．基本掌握零部件拆装的操作方法。

（三）素质培养点：培养同学严谨、细致工作的态度，科学

有效的工作方法。.

二、大纲重点、学习难点及化解办法

1．大纲重点：

（1）了解机床结构及传动方式；零部件的作用及联接方式。

（2）掌握机床零部件的拆装方法。

2．学习难点：

机床结构空间位置和传动过程。

3．难点化解办法：

指导教师在拆装现场、分步讲解。

三、教学计划

教学计

单元主要内容目标计划用时备注

划

课堂讲常规机械了解机械拆装常用方法

130分钟录像课

授拆装方法及操作技能

课堂讲C618拆装了解车床的结构，传动原

225分钟录像课

授方法理及拆装方法

车床结构

课堂讲了解车床结构各部分的

385分钟全班同学

授作用以及传动关系

传动系统

主轴箱2天

拆装主箱每台车床分

溜板箱丝杠、

两组主轴箱

溜板箱、丝了解车床部件结构掌握光杠、操纵

现场操为第1组，

4杠、光杠、常用工具的使用方法及杠、尾座、刀

作溜板箱等为

操纵杠、拆装方法架

第2组，两

天后调换

尾座、刀架2天

拆装现回答车床了解同学的学习情况，解全班分成两

5100分钟

场有关问题答同学提出问题组

清点工具、

拆装现

6培养良好工作习惯40分钟

场

搞卫生

[设计说明]

1．电化教学图文并貌，直观性强，理论讲解和零件相对应，

易于理解接受。

2．课堂讲解可针对录像中讲到内容，重点的提出几个问题，

加深同学记忆，同时用挂图等系统阐明机床结构、各部件作

用及传动系统原理。

3．从理论到实际操作，针对性强，即提高同学理解也提高同

学操作技能，养成严谨、科学的工作作风。

四、物质准备

1．设备：C620CW6140

2．工具：扳手类、旋具类、拉出器、手锤类、铜棒、衬垫、

弹性卡簧钳、油池、毛刷

3．材料：棉沙、柴油

4．教具：录像机、电视机、挂图、讲义等

五、教学过程

单元1课堂录像

[导入]首先我代表钳工训练室欢迎※※班同学来钳工进行拆

装实习。

接下来我向大家介绍一下我们训练室的基本情况和实习计划

安排及要求。实习时间：5天；实习内容：了解机床结构、

各部件作用及传动原理，掌握常用拆装工具使用，以及零部

件拆装操作方法。录像详细讲解机械拆装的拆装工具、工具

使用、操作方法、操作顺序、机械连接形式等内容，以及C618

车床结构，传动方式及拆装全过程，我要在上课时针对录像

中讲到内容提出问题，请同学们认真观看。

机械拆装（录像）

单元2课堂录像

机械拆装（C618车床拆装方法）（录像）

单元3车床结构及传动系统

一、机械拆装方法

[提问讲解]（一）拆装工艺过程：

①拆装前的准备工作阶段。

②拆装工作阶段。

③装配后的检验、调整和试车阶段。

④上漆和装箱阶段。

（二）拆装前的准备工作：

①熟悉装配图及有关资料，了解机械结构及各部件关系。

②确定拆装方法、程序和使用的工夹具等。

③清理、清洗零部件。

④确定零部件修理、修复方法，更换损伤件。

（三）拆装的常用工具：①扳手类；②旋具类；③拉出器；

④手锤类；⑤铜棒、衬垫；⑥弹性卡簧钳。

（四）机械装配的常用方法：互配法、选配法、修配法、调

整法。

（五）机械拆卸的常用方法：拆卸顺序与装配顺序相反，一

般为先外后内，先上后下的原则，它包括：①击卸；②拉卸；

③压卸；④破坏性拆卸。

（六）拆装注意事项：

①重要油路等要做标准。

②拆卸零部件要顺序排列，细小件要放入原位。

③轴类配合件要按原顺序装回轴上，细长轴要悬挂放置。

（七）联接方法：固定联接、活动联接。

（八）按照拆卸方法可分为：可拆联接、不可拆联接。

螺栓、销、键属于固定可拆联接。

焊接、胶粘接属于固定不可拆联接。

轴承等属于活动可拆式联接。

铆接等属于活动不可拆卸联接。

（九）成组螺栓装配顺序：分次、对称、逐步旋紧。

二、车床结构及传动系统

[讲解]1、车床的型号

机床的型号是机床产品的代号，用来表示机床的类别、主要

技术参数、性能和结构特点。机床型号采用汉语拼音字母和

阿拉伯数字，按一定规律组合表示。

2、车床结构和作用

①主轴箱：主要用于安装主轴和主轴的变速机构，主轴前端

安装卡盘以夹紧工件。并带动工件旋转实现主运动。为方便

安装长棒料，主轴为空心结构。

②挂轮箱：主要用来把主轴的转动传给进给箱，调换箱内齿

轮，并和进给箱配合，可以车削不同螺距的螺纹。

③进给箱：主要安装进给变速机构。它的作用是把从主轴经

挂轮机构传来的运动传给光杠或丝杠，取得不同的进给量和

螺距。

④溜板箱：是操纵车床实现进给运动的主要部分，通过手柄

接通光杠可使刀架做纵向或横向进给运动，接通丝杠可车螺

纹。

大拖板是纵向车削的；中拖板是横向车削和控制被吃刀量；

小托板是纵向车削较短工件或角度工件；刀架是用于安装车

刀。

⑤尾座：安装顶尖支顶较长工件，还可安装中心钻、钻头、

铰刀等其它切削刀具。

⑥床身：用于支撑和连接车床其它部分部件并保证各部件间

的正确位置和相互运动关系。

3、传动系统

电动机输出动力经皮带轮的传动传给主轴箱，变换箱外手柄

的位置可使主轴得到各种不同的转速。主轴通过卡盘带动工

件做旋转运动。此外主轴的旋转通过挂轮箱、进给箱、丝杠

或光杠、溜板箱的传动，使拖板带动装在刀架上的刀具沿床

身导轨做直线走刀运动。如图：

（一）齿轮与轴的联接传动方式：滑套齿轮通过磨擦离合

器、齿型离合器、牙嵌离合器与轴联接的传动方式；滑动齿

轮通过花键轴联接的传动方式；固定齿轮通过固定键、销、

顶丝与轴固定联接的传动方式。

（二）传动路径：

①主轴正转是通过……

主轴反转是通过……

主轴快速旋转是通过……

②进给变速箱是通过……光杠

进给变速箱是通过……丝杠

③溜板箱是通过……实现溜板箱纵向进给。

溜板箱是通过……实现中拖板横向进给。

④超越离合器是通过……

[小结]

通过学习和实践，加深对车床结构、传动系统理解，提高同

学实际操作技能，为今后工作打下紧实的基础。

单元4车床拆装

一、C620主轴箱拆装

本节课题是通过同学们自己动手拆装主轴箱的主轴部分、Ⅰ

轴部分、润滑装置等，使他们了解主轴变速箱的结构，并以

组为单位，独立完成各轴组的拆装过程。

1．主轴变速箱中Ⅰ轴的构造及拆装方法

首先说明拆装时所需的工具，然后讲述拆装的顺序，主要本

着先拆的零件最后装配，后拆的零件先装配的原则，最后参

照图纸让学生自己动手进行拆装，并对学生搞不清楚的地方

进行指导。

Ⅰ轴的拆卸首先从主轴箱的左端开始的。轴Ⅰ的左端有带轮，

第一步用销冲把锁紧螺母拆下，然后用内六角扳手把带轮上

的端盖螺丝卸下，用手锤配合铜棒把端盖卸下，拆下带轮上

的另一个锁紧螺母，使用撬杠把带轮卸下，然后用手锤配合

铜棒把轴承套从主轴箱的右端向左端敲击，直到卸下为止，

到这时轴Ⅰ整体轴组可以一同卸到箱体外面。

装在轴Ⅰ上的零件较多，拆装麻烦，所以通常是在箱体外拆

装好后再将轴Ⅰ装到箱体中。

轴Ⅰ上的零件首先从两端开始拆卸，两端各有一盘轴承，拆

卸轴承时，应用手锤配合铜棒敲击齿轮，连带轴承一起卸下，

敲击齿轮时注意用力均匀，卸下轴承后，把轴Ⅰ上的空套齿

轮卸下，然后把摩擦片取出，到这时整个轴Ⅰ上的零件卸下。

轴Ⅰ上的零件卸下后，应向学生讲解轴Ⅰ的传动原理，并配

合挂图讲解轴Ⅰ上的摩擦离合器的工作原理。

轴Ⅰ的装配在箱体外进行，在装配过程中应注意轴承的位置

和轴Ⅰ上的滑套是否能在圆宝键上比较通顺的滑动，否则应

视为装配不合理，从新进行装配。

轴Ⅰ装好后，再从箱体外装到箱体中。

2．主轴的拆装方法

主轴的拆装应从两端的端盖开始，然后从箱体左侧向右侧拆

卸，左侧箱体外有端盖和锁紧调整螺母，卸下后，把主轴上

的卡簧松下退后，此时用大手锤配合垫铁把主轴从左端向右

端敲击，敲击的过程中，应注意随时调整卡簧的位置。

卸下主轴后，主轴上的零件应用铁棒穿上，放在清洗液中清

洗干净后才可以装配。

配合主轴装配图向学生讲解主轴的零件名称、传动原理，主

轴的装配应从箱体的左侧向右侧进行，在装配的过程中，，

第一注意主轴的前轴承的装配应该均匀的装在轴承圈中，否

则会损坏轴承；第二注意齿轮的装配应咬合均匀，无顶齿现

象；第三，装配后，主轴应能正常旋转。

3．主轴箱的润滑装置

C620-1型的主轴箱的润滑方式主要有两种，一助压泵式，二

下溅式。

对照实物，向学生讲解主轴箱的润滑方法：（1）盘动轴Ⅰ，

使助塞运动，向学生讲解助塞泵的工作原理；（2）讲解齿轮

工作才能产生润滑油下溅的原理。

4．钢带式制动器

在轴Ⅳ上装有制动器，通过制动器的操纵，向学生讲

解制动器的传动原理。

二、C620溜板箱拆装

1、拆卸光扛、丝扛，操纵扛及固定支称座。

2、拆下固定溜板箱5个螺栓（提示学生螺栓组的拆装顺序）。

3、将溜板箱放置在工作平台上，串上光扛、丝扛、操纵扛。

①讲解手动纵向进给，手动横向进给全过程。

②操作溜板箱纵向横向操纵手柄，让学生看清齿轮切换及传

动啮合，如何实现纵向，横向机动进给。

③操作溜板箱丝扛进给手柄，让学生看清丝扛、光扛、互换、

互琐操作过程，讲清机构原理。

④拆下纵横向机动进给齿轮组及丝扛开合螺田装制，直观讲

解脱落蜗杆过载保护全过程。

⑤清洗和修复各传动零件，按拆卸相反顺序安装好各个零件，

使之能操作自如可靠。

⑥提问讲解溜板箱可能出现故障及排除方法。

a、机动进给中，没有纵向走刀，没有横向走刀。

b、开合螺母挂不上或没有螺纹走刀。

⑦展开讨论，你对纵横向机动进给设计有什么新的想法？丝

扛、开合螺母传动有什么好的办法？

4、将溜板箱、丝扛、光扛、操纵扛安装在机床上，调解安装

完毕后，使各个手柄操作自如可靠。

三、C620尾座拆装

1、讲解尾座工作原理，和各功能零部件。

2、提问学生如何拆装，讲解安装注意事项（主要是各基准面

定位方法）。

3、拆开尾座讲解进给，锁紧的功能零部件。

4、清洗和修复各传动零件，按拆卸相反的顺序装配好各个零

件。

5、提问讲解尾座可能出现的故障及故障排除方法。

①尾座与主轴不同心

②尾座不能沿床身移动

③尾座没有纵向进给

④尾座支称零件不可靠

6、将尾座安装在床身上，调解各零部件，使之能操作自如。

四、CW6140-1主轴箱拆装

[导入]：主轴变速箱是用来使主轴转动，并使之按所需的转

速运转的部件，它由箱体、摩擦离合器、各传动轴、主轴、

变速操纵机构、制动器和润滑装置等组成。

[讲解]：

（一）主轴箱、轴、I、II、III、VI的拆卸：

1、拆卸之前需要讲明的几个问题：

⑴机械传动传递力的方法很多，如常见的皮带传动、链传动

等，在主轴箱里为何用齿轮传动（目的：说明齿轮传动的优

缺点）？

⑵主轴箱的润滑方式？

⑶主轴箱中各轴的排列顺序？

2、轴I的拆卸：

轴I主要的部件是双向片式摩擦离合器。

[提问]它是做什么用的？

①正转和反转的摩擦片片数为何不一样多？

②轴I上共有3个销，这3个销在各自的位置都起何作用？

销的材料是什么？拆卸销时工具叫什么？

3、轴VI的拆卸：

[提问]①应怎样取出VI轴上较大的齿轮？

②主轴上有3盘轴承，名称各是什么？都承受怎样的力？

[提示]主轴是车床主要的零件之一，它较大，较重，同时要

求有足够的刚度和较高的旋转精度，因此，在拆卸时，要保

证有3个以上的同学同时抬起或放下，以防损坏主轴。

3、轴II的拆卸：

[提问]设计轴II的拆卸方法？

[提示]轴II一端是箱体，另一端与IV轴相连，拆卸时不能

采用传统的铜棒加手锤的敲敲打打，而应采用专用工具。

4、轴III的拆卸：

拆卸方法与轴II相同。

[提问]轴III上有一离合器，名称叫什么？起什么作用？

（二）轴I、轴II、轴III与轴VI的装配

1、装配之前需要讲明的几个问题：

⑴装配前的准备工作有哪些？

⑵常用的零件清洗液有几种？各用在何种场合？

⑶装配螺纹时常用的工具有哪些？

2、装配时注意事项：

①各轴间的装配顺序依次为III轴、II轴、I轴、VI轴。

②装配时各零件间的相互位置基本按先拆后装的原则。

③对于滚动轴承、双列短圆柱滚子轴承等要涂抹黄油。

④装配时不能乱敲乱打，应垫铜棒或木板。

CW6140-1进给箱的拆装

进给箱用来将主轴箱经交换齿轮传来的运动进行各种传动比

的变换，使丝杠、光杠得到与主轴有不同速比的转速，以取

得机床不同的进给量和适应不同螺距的螺纹加工，它由箱体、

箱盖、齿轮轴组、倍数齿轮轴组、丝杠、光杠连接轴组及各

操纵机构等组成。

进给箱中的各种拆卸、方法与主轴箱中的II轴及III轴一样，

均采用工具拔销器。安全注意事项与主轴箱相同（略）。

（三）溜板箱拆装顺序

1．拆下三杠支架，取出丝杠、光杠、Φ6锥销及操纵杠、M8

螺钉，抽出三杠，取出

溜板箱定位锥销Φ8，旋下M12内六方螺栓，取下溜板箱。

2．开合螺母机构

开合螺母由上、下两个半螺母组成，装在溜板箱体后壁的燕

尾形导轨中，开合螺母背

面有两个圆柱销，其伸出端分别嵌在槽盘的两条曲线中（太

极八卦图），转动受柄开合螺母可上下移动，实现与丝杠的

啮合、脱开，（1）拆下手柄上的锥销，取下手柄；（2）旋

松燕尾槽上的两个调整螺钉，取下导向板，取下开合螺母，

抽出轴等。装按反顺序进行。

3．纵、横向机动进给操纵机构

纵、横向机动进给动力的接通、断开及其变向由一个手柄集

中操纵，且手柄扳动方向

与刀架运动方向一致，使用比较方便。（1）旋下十字手柄、

护罩等，悬下M6顶丝，取下套，抽出操纵杆，抽出Φ8锥销，

抽出拨叉轴，取出纵向、横向两个拨叉（观察纵、横向的动

作原理）；（2）取下溜板箱两侧护盖，M8沉头螺钉，取下

护盖，取下两牙嵌式离合器轴，拿出齿轴1、2、3、4及铜套

等（观察牙嵌式离合器动作原理）；（3）悬下蜗轮轴上M8

螺钉，打出蜗轮轴，取出齿轮1蜗轮2等；（4）旋下快速电

机螺钉，取下快速电机；（5）旋下蜗杆轴端盖，M8内六角

螺钉，取下端盖蜗，抽出蜗杆轴。

4．蜗轮轴上装有超越离合器，安全离合器，通过拆装讲解

及教具理解两离合器的作

用。（1）拆下轴承1，取下定位套1，取下超越离合器，安

全离合器等；（2）打开超越离合定位套，取下齿轮等，利用

教具观看内部动作，理解动作原理；（3）对照实物讲解安全

离合器原理。

5．旋下横向进给手轮螺母，取下手轮，旋下进给标尺轮M8

内六方螺栓，取下标尺

轮。（分解开看内部结构）取出齿轮轴联结Φ6锥销，打出

齿轮轴，取下齿轮轴1、2。

6．对照实物讲解由丝杠、光杠的旋转运动变成刀具的纵向、

横向运动路线。

（四）注意事项：

1．看懂结构再动手拆，并按先外后里，先易后难，先下后

上顺序拆卸。

2．先拆紧固、联结、限位件（顶丝、销钉、卡圆、衬套等）。

3．拆前看清组合件的方向、位置排列等，以免装配时搞错。

4．拆下的零件要有秩序的摆放整齐，做到键归槽、钉插孔、

滚珠丝杠盒内装。

5．注意安全，拆卸时要注意防止箱体倾倒或掉下，拆下零

件要往桌案里边放，以免掉下砸人。

6．拆卸零件时，不准用铁锤猛砸，当拆不下或装不上时不

要硬来，分析原因（看图）搞清楚后再拆装。

7．在扳动手柄观察传动时不要将手伸入传动件中，防止挤

伤。

单元5回答车床拆装过程的有关问题

1、说出车床主要部分名称及用途（6部分）？

2、指出三杠，说明其各自作用？

3、片式磨擦离合器有何作用？过紧或过松有何不妥？

4、主轴箱有几种润滑方式？

5、开合螺母作用？

6、说明CW6140A和C620-1牌号意义？

7、齿轮传动有何特点？

8、主轴上有几个轴承？各叫什么？

9、超越离合器起何作用？

10、脱落蜗杆有何作用？

11、销连接特点？拆卸销时所用的工具叫什么？

12、尾座作用？

13、方形、圆形布置的成组螺母的拧紧顺序？

14、装配前的准备工作有哪些？

15、常用清洗液有几种？

16、CW6140A、C620-1车床上各共有几种离合器？指出在哪？

17、说出溜板箱的作用？大拖板、中拖板、小拖板各起何作

用？

18、装配螺纹时常用的工具有哪些？

19、键连接有何特点？根据结构特点和用途的不同，键连接

分哪几类？

单元6清点工具，搞卫生

机电技术训练中心

实训课程教案

2010/2011学年第二学期

课程名称：机床电气线路排故实训

使用班级：数控0933

授课教师：丁宏亮

课程

机床电气线路排故实训适用专业数控、电气、机电

名称

教学铣床、镗床、钻床和磨床电气线路故障排

教学课时30

课题除技能训练

教学目标：

通过实习，使学生巩固和加深所学基本理论知识，加强动脑动手能力，获得机床电

气控制线路故障检修基本操作技能，并在劳动观念、求实精神、工作方法与态度等方面

得到锻炼和培养。

教学（项目）内容与形式：

本次共进行镗、铣、钻、磨床电气线路故障排除实习。

具体见《实训教学计划表》。

通过集中“6S”教育，特别加强安全用电教育；分组交叉读图和实际技能操作；师生互

动，巡回指导的形式，使

教学

最终要达到学生能

内容

读懂电路图和独立进行机床故障排除，获得技能操作要点，并在实习的过程中，使竖

及教

立牢固的安全用电意识，从而能安全、规范的带电操作。通过实习，获得电工电子基本操

学方

作技能，并得到6S方面的锻炼和培养。

案

教学条件准备：

排故教室及设备：镗床4台，铣床4台，钻床2台，磨床2台。多媒体及

课件；相关机床线路资料。

教学重点与难点：

本次实习的“重难点”介绍：

重点：机床电气线路的工作原理及对可能产生故障的线路分析；

难点：电气线路工作原理以及电路图中图形符号与电器相对应的实物位置；

关键点：线路及故障。

考核要求与考核方式：

实训成绩由平时成绩和考核成绩组成。分为优秀、良好、中等、及格和不及格五档。

1）平时成绩组成：劳动态度、纪律、安全文明生产、实训报告（小结）等，占30%；

2）考核成绩组成：实际操作考核，包括口试，占70%；

3）累计缺课（包括病假、事假、公假以及矿课）达到实习计划的三分之一时，本次实训

重修。

课后作业：

读图与分析：会讲解所要操作的机床电气线路的工作原理。

课后小结：

讲解与示范内容（讲稿）：

一、入门教育

1）6S教育：整理、整顿、清理、清洁、素质、安全。

2）用电安全教育——多媒体课件

3）故障排除方法——多媒体课件

二、理论教学

多媒体课件及机床线路资料；

三、项目训练讲解、操作和指导

现场实际讲解和指导

四、读图指导

五、课后小结

天天讲评。

六、总结讲评

本次实习时间为：下午2：10~4：30，晚上17：30~20：00。

实施时，分A组（1~15号）、B组（16~30号）、C组（30~45号）三组教学。其中两组排故操作

时，另一组读图分析，三组按计划轮换。姜小华负责读图分析及常规教学指导；XXX负责铣床和磨

床指导；XXX负责镗床和钻床指导。

教学内容、教学方式及时间安排等将依教学中具体实际情况作适当调整；清理工作包括：仪表和

器材的整理，设备、仪器仪表维护保养，工位清洁整理，场地卫生，等等。

T68卧式镗床电气原理分析

一、卧式镗床的用途

镗床主要用于孔的精加工，

二、T68型卧式镗床运动对电气控制电路的要求

1)主运动与进给运动由一台双速电动机拖动，高低速可选择；

2)主电动机要求正反转以及点动控制；

3)主电动机应设有快速准确的停车环节；

4)主轴变速应有变速冲动环节；

5)快速移动电动机采用正反转点动控制方式；

6)进给运动和工作台不平移动两者只能取一，必须要有互锁。

三、T68卧式镗床的电气控制线路分析

电路工作

T68卧式镗床主电动机M1采用双速电动机，由接触器KM3、KM4和KM5作三角形——双星形

变换，得到主电动机M1的低速和高速。接触器KM1、KM2主触点控制主电动机M1的正反转。电

磁铁YB用于主电动机M1断电抱闸制动。快速移动电动机M2的正反转由接触器KM6、KM7控制，

由于M2是短时间工作，所以不设置过载保护。

A．主电动机M1的控制

主轴电动机M1的控制有高速和低速运动，正反转，点动控制和变速冲动。

主轴电动机正反转由接触器KM1、KM2主触点完成电源相序的改变，达到改变电动机转向。按

下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈（1-9-11-13-15-17-19-21-6-2）得电，其自锁触点KM1(17-23)

闭合，实现自锁。互锁触点KM1(27-29)断开，实现对接触器KM2的互锁。另处，常天触点KM1(31-33)

闭合，为主电动机高速或低速运转做好准备。主电路中的KM1主触点闭合，电源通过KM3或KM4、

KM5接通定子绕组，主电动机M1正转。

反转时，按正反转起动按钮SB5，对应接触器KM2线圈（1-9-11-13-15-25-27-29-6-2）得电，主

轴电动机M1反转。为了防止接触器KM1和KM2同时得电引起电源短路事故，采用这两个

接触器互锁。

对刀时采用点动控制，这种控制不能自锁。正转点动按钮SB3按下时，由常开触点SB3（15-17）

接通接触器KM1线圈电路；常闭触点SB3(15-23)断开接触器KM1的自锁电路，使其无法自锁，从面

实现点动控制。反转点动按钮SB4同样设有常开触点各一对，利用这种复合按钮是考虑到可以主便地

实现点动控制。

主轴电动机M1为双速电动机，定子绕组三角形按法（KM3得电吸合）时，电动机低速旋转；双

得形接法（KM4和KM5得电吸合）时，电动机高速旋转。高低速的选择与转换由变速手柄和行程开

关SQ1控制。选择好主轴转速，变速手柄置于相应低速位置，再将变速手柄压下，行程开关SQ1未

被压合，SQ1的触点不动作，由于主电机M1已经选择了正转或反转，即KM1(31－33)或KM2（31-33）

闭合，此时接触器KM3线圈（1-9-11-31-33-37-3935-41-6-2）得电，其互锁触点KM3（43-45）断开，

实现对接触器KM4，KM5的互锁。主电路中的KM3主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松

开机械制动装置，另一方面将主轴电动机M1定子绕组接成三角形接入电源，电动面低速运转。

主轴电动机高速运转时，为了减小起动电流和机械冲击，在起动时，先将定子绕组接成低速连线

（三角形连接），即先低速全压起动，经适当延时后换接成高速运转。其工作情况是先将变速手柄置

于相应高速位置，再将手柄压下，行程开关SQ1被压合，其常闭触点SQ1(33-35)断开，常开触点

SQ1(33-37)闭合，时间继点器KT线圈（1-9-11-31-33-37-6-2）得电，它的延时触点暂不动作，但KT

的瞬时触点KT（39-35）立即闭合，接触器KM3线圈（1-9-11-31-33-37-39-35-41-6-2），电动机M1

定子接成三角形，低速起动。经过一段延时（起动完毕），延时触点KT（37-39）断开，接触器KM3

线圈断电，电动机M1解除三角开连接；延时触点KT（37-43）闭合，接触器KM4,KM5线圈

（1-9-11-31-33-37-43-45-6-2）得电，主电路中的KM4,KM5主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈

YB，松开机械制动装置，另一方面将主电动机M1定子绕组接成双星形接入电源，电动机高速运转。

高低速运转时，按动停止按钮SB1，KM1~KM5线圈均断电，解除自锁，电磁抱闸线圈YB断电

抱闸，电动机轴无法自由旋转，主电机M1制动迅速停车。

考虑到本机床在运转的过程中进行变速时，能够使齿轮更好的啮合，现采用变速冲动控制。本机

床的主轴变速和进给变速分别由各自的变速孔盘机构进行调速。其工作情况是如果运动中要变速，不

必按下停车按钮，而是将变速手柄拉出，这时行程开关SQ被压，触点SQ2断开，接触器KM3,KM4,KM5

线圈全部断电，无论电动机M1原来工作在低速（接触器KM3主触点闭合，三角形连接），还是工作

在高速（接触器KM4,KM5主触点闭合，双星形连接）都断电停车，同时因KM3和KM5线圈断电，

电磁抱闸线圈YB断电，电磁抱闸对电动机M1进行机械制动。这时可以转动变速操作盘（孔盘），选

择所需转速，然后将变速手柄推回原位。若手柄可以推回原处（即复位），则行程开关SQ2复位，SQ2

触点闭合，些时无论是否压下行程开关SQ1，主电动机M1都是以低速起动，便于齿轮啮合。然后过

渡到新先定的转速下运行。若因顶齿而使手柄无法推回时，可来回推动手柄，能过手柄运动中压合，

释放行程开关SQ2，使电动机M1瞬间得电、断电，产生冲动，使齿轮在冲动过程在很快啮合，手柄

推上。这时变速冲动结束，主轴电动机M1是新选定的转速下转动。

B.快速移动电动机M2的控制

加工过程中，主轴箱、工作台或主轴的快速移动，是将快速手柄扳动，接通机械传动链，同时压

动限位开关SQ5或SQ6，使接触器KM4,KM7线圈得电，快速移动电动机M2正转或反转，拖动有关

部件快速移动。

（1）将快速移动手柄扳到“正向”位置，压动SQ6,其常开触头SQ6（11-47）闭合，KM6线圈

经过（1-9-11-47-49-6-2）得电动作，M2正向转动。将手柄扳到中间位置，SQ6复位，KM6线圈失电

释放，M2停转。

（2）将快速移动手柄扳到“反向”位置，压动SQ5，其常开触头SQ5(51-53)闭合，KM7线圈经

过（1-9-11-51-53-6-2）得电动作，M2反向转动。将手柄扳至中间位置，SQ5复位，KM7线圈失电释

放，M2停转。

C.主轴箱、工作台与主轴机动进给互锁功能

为防止工作台，主轴箱和主轴同时机动进给，损坏机床或刀具，在电气线路上采取了相互联锁措

施。联锁通过两个关联的限位开关SQ3和SQ4来实现。主轴进给时手柄压下SQ3,SQ3常闭触点

SQ3(9-11)断开；工作台进给时手柄压下SQ4,SQ4常闭触点（9-11）断开。两限位开关的常闭触点都

断开，切断了整个控制电路的电源，从而M1和M2都不能运转。

铣床电气原理分析

主电路中有三台电动机，M1是主电动机，拖动主轴带动铣刀进行铣削加工；M2是进给电动机，

拖动升降台及工作台进给；M3是冷却泵电动机，供应冷却液。三台电动机共用一组熔断器FU1作短

路保护。每台电动机均有热继电器FR作过载保护。其中以主电动机的热继电器FU1和冷却泵电机的

热继电器FU2作总的保护，它们的常闭触头串在控制电路的总线上，而进给电动机的热继电器FR3

只作进给系统的保护，其常闭触头接在进给控制电路中。因为主电动机要求不频繁的正反转，用组合

开关SA5控制倒相。进给电动机的正反转频繁，用接触器KM3和KM4进行倒相。冷却泵在主电动

机起动后方可开动，另有手动开关SA1控制。主电机采用两组起动按钮SB3和SB4并联，两组停止

按钮SB1和SB2串联。接触器KM1是电动机M1的控制接触器，SQ7是位置开关，用作主轴变速

的冲动开关。主轴的起动，按下起动按钮SB3或SB4，接触器KM1通电吸合并自锁，主电动机M1

起动。当主电动机起动后，KM1的辅助触头接通控制电路的进给控制部分，才可以开动进给电动机。

电机的转速达到一定速度时接通速度继电器，当按下停止按钮SB1或SB2时，接触器KM2得电，

主轴电机反转。

工作台向右进给，当主轴起动后，工作台控制电源接通。将位置开关SQ1旋转，SQ1-1常开触

头闭合，接触器KM3通电吸合，电动机M2正转。当运行到预定位置时，位置开关SQ1复位，电动

机M2停止转动。

工作台向左进给，将位置开关SQ2旋转，SQ2-1闭合，SQ2-2断开，接触器KM4通电吸合，

电动机反转，工作台向左移动。

当SA3-1、SA3-3闭合SA3-2断开时，电流通过11、SQ6、15、SQ4-2、16、SQ3-2、17、SA3-1、

18、SQ1-1（或11、SA3-3、21、SQ2-2、22、SQ1-2、17、SA3-1、18、SQ3-1）、19、KM4、20，

KM3得电M2正转，工作台向下运动。

当SA3-1、SA3-3闭合SA3-2断开时，电流通过11、SQ6、15、SQ4-2、16、SQ3-2、17、SA3-1、

18、SQ2-1（或11、SA3-3、21、SQ2-2、22、SQ1-2、17、SA3-1、18、SQ4-1）、24、KM3、25，

KM4得电M2反转，工作台向上运动。

当SA3-2闭合SA3-1、SA3-3断开时，电流通过11、SQ6、15、SQ4-2、16、SQ3-2、17、SQ1-2、

22、SQ2-2、21、SA3-2、19、KM4、20，KM3得电。当SA3-2闭合，SA3-1、SA3-3断开时，进

给电机M2正反转就组成了互锁，SQ1，SQ2，SQ3，SQ4位置开关控制圆盘旋转不同的位置。

不论电动机正反转，接触器KM3和KM4的线圈电流都由SQ1-2和SQ3-2接通。若机床正在向

左进给机床的联锁问题，当SQ2或SQ4被旋转时，它们的常闭触头SQ2-2或SQ4-2是断开的，所

或向右进给时，发生误操作，压着上下前后手柄，则一定使SQ3-2或SQ4-2中的一个断开，使KM3

或KM4断电释放，电动机M2停止运转，以确保安全。位置开关SQ6为进给变速冲动开关。

冷却和照明控制，冷却泵只有在主电动机起动后才能起动，所以主电路中将M3接在主接触器

KM1触头后面，SA1控制冷却泵。照明电路用安全电压36伏用开关SA4控制。

摇臂钻床电气原理

一、主电路设计（2～7区）

三相电源L1L2L3由电源开关QS控制，熔断器FU1实现对全电路的短路保护（1区）。从2

区开始就是主电路。主电路有4台电动机。

1、M4（2区）是冷却泵电动机，带动冷却泵供给工件冷却液。由于M4容量较小，因此不需要过

载保护，由转换开关QS2直接控制。M4直接起动，单向旋转。

2、M1（3区）是主轴电动机，带动主轴的旋转运动和垂直运动，是主运动和进给运动电动机。

它由KM1的主触点控制，其控制线圈在13区。热继电器FR1做过载保护，其常闭触点在13区。

M1直接起动，单向旋转。主轴的正反转由液压系统和正反转摩擦离合器来实现，空档，制动及变

速也由液压系统来实现。

3、M2（4～5区）是摇臂升降电动机，带动摇臂沿立柱的上下移动。它由KM2,KM3的主触点控制

正反转，其控制线圈分别在15，16区。电动机M2是短时运行，因此不需要过载保护。

4、M3（6～7区）是液压泵电动机，带动液压泵送出压力油以实现摇臂的松开，夹紧和主轴箱的

松开，夹紧控制。它由KM4,KM5的主触点控制其正反转,控制线圈分别在17，18区。热继电器FR2

作过载保

护。其常闭触点在17区。熔断器FU2作摇臂升降电动机M2，液压电动机M3和控制电路的短路保

护。

二、控制电路的设计（13～19控制电区）

控制电路由控制变压器TC（8区）将380V交流电源降为127V.

1、主轴电动机M1的控制电路（13区）。主轴电动机M1的控制电路是典型的电动机单向连续控

制电路。SB1,SB2分别为砂轮电动机M1的停止和启动按钮。

2、摇臂升降的控制电路（14～19区）。摇臂升降由摇臂升降电动机M2作动力，按

钮SB3,SB4分别为摇臂上升，下降的点动按钮，和KM3,KM2组成接触器按钮双重连锁

的正反转点动控制电路（15～16区）。

Z3040B摇臂钻床的实训说明

一、Z3040B摇臂钻床实训的基本组成

1、面板1

面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进

行，指示灯可以指示机床的相应动作。

2、面板2

面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安

装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。

3、三相异步电动机

四个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机、冷却泵电动机、立柱松紧电动

机和摇臂升降电动机。

4、故障开关箱

设有32个开关，其中K1到K25用于故障设置；K26到K31保留；K32用作指示灯开关，

可以用来设置机床动作指示与不指示。

二、机床原理图

机械原理图如图1所示。

三、KH-Z3040B摇臂钻床电气线路的工作原理

㈠主要结构及运动形式

右图是Z3040B摇臂钻床的外形图。它主要由底座、内立柱、

外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。内立柱固定在底座上，

在它外面套着空心的外立柱，外立柱可绕着内立柱回转一周，

摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杆，摇臂可

沿着外立柱上下移动，但两者不能作相对移动，所以摇臂将与

外立柱一起相对内立柱回转。主轴箱是一个复合的部件，它具

有主轴及主轴旋转部件和主轴进给的全部变速和操纵机构。主

轴箱可沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。当进行加工时，可

利用特殊的夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，主轴箱紧固在摇臂导

轨上，然后进行钻削加工。

主运动：主轴的旋转。进给运动：主轴的轴向进给。摇臂钻床除主运动与进给运动外，

还有外立柱、摇臂和主轴箱的辅助运动，它们都有夹紧装置和固定位置。摇臂的升降及夹紧

放松由一台异步电动机拖动，摇臂的回转和主轴箱的径向移动采用手动，立柱的夹紧松开由

一台电动机拖动一台齿轮泵来供给夹紧装置所用的压力油来实现，同时通过电气联锁来实现

主轴箱的夹紧与放松。

摇臂钻床的主轴旋转和摇臂升降不允许同时进行，以保证安全生产。

㈡电力拖动特点及控制要求

1.由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，使用多电机拖动，主电动机承担主

钻削及进给任务，摇臂升降及其夹紧放松、立柱夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。

2.为了适应多种加工方式的要求，主轴及进给应在较大范围内调速。但这些调速都是机

械调速，用手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求。从结构上看，主轴变速机构与

进给变速机构应该放在一个变速箱内，而且两种运动由一台电动机拖动是合理的。

3.加工螺纹时要求主轴能正反转。摇臂钻床的正反转一般用机械方法实现，电动机只需

单方向旋转。

㈢电气控制线路分析

KH－Z3040B摇臂钻床的电气控制线路见附图。

本机床的电源开关采用接触器KM。这是由于本机床的主轴旋转和摇臂升降不用按钮操

作，而采用了不自动复位的开关操作。用按钮和接触器来代替一般的电源开关，就可以具有

零压保护和一定的欠电压保护作用。

主电动机M和冷却泵电机M都只需单方向旋转，所以用接触器KM和KM分别控制。立

2116

柱夹紧松开电动机M和摇臂升降电动机M都需要正反转，所以各用两只接触器控制。KM和

342

KM控制立柱的夹紧和松开；KM和KM控制摇臂的升降。KH－Z3040B型摇臂钻床的四台电动

345

机只用了两套熔断器作短路保护。只有主轴电动机具有过载保护。因立柱夹紧松开电动机

M和摇臂升降电动机M都是短时工作，故不需要用热继电器来作过载保护。冷却泵电机M

341

因容量很小，也没有应用保护器件。

在安装实际的机床电气设备时，应当注意三相交流电源的相序。如果三相电源的相序接

错了，电动机的旋转方向就要与规定的方向不符，在开动机床时容易发生事故。KH－Z3040B

型摇臂钻床三相电源的相序可以用立柱的夹紧机构来检查。KH-Z3040B型摇臂钻床立柱的夹

紧和放松动作有指示标牌指示。接通机床电源，使接触器KM动作，将电源引入机床。然后

按压立柱夹紧或放松按钮SB和SB。如果夹紧和松开动作与标牌的指示相符合，就表示三

12

相电源的相序是正确的。如果夹紧与松开动作与标牌的指示相反，三相电源的相序一定是接

错了。这时就应当关断总电源，把三相电源线中的任意两根电线对调位置接好，就可以保证

相序正确。

(1)电源接触器和冷却泵的控制按下按钮SB，电源接触器KM吸合并自锁，把机床的

3

三相电源接通。按SB，KM断电释放，机床电源即被断开。KM吸合后，转动SA，使其接通，

46

KM则通电吸合，冷却泵电机即旋转。

6

(2)主轴电动机和摇臂升降电动机控制采用十字开关操作，控制线路中的SA1、SA1

αb

和SA1是十字开关的三个触头。十字开头的手柄有五个位置。当手柄处在中间位置，所有

c

的触头都不通，手柄向右，触头SA1闭合，接通主轴电动机接触器KM1；手柄向上，触头

α

SA1闭合，接通摇臂上升接触器KM；手柄向下，触头SA1闭合，接通摇臂下降接触器KM。

b4c5

手柄向左的位置，未加利用。十字开关的使用使操作形象化，不容易误操作。十字开关操作

时，一次只能占有一个位置，KM、KM、KM三个接触器就不会同时通电，这就有利于防止主

145

轴电动机和摇臂升降电动机同时起动运行，也减少了接触器KM与KM的主触头同时闭合而

45

造成短路事故的机会。但是单靠十字开关还不能完全防止KM、KM和KM三个接触器的主触

145

头同时闭合的事故。因为接触器的主触头由于通电发热和火花的影响，有时会焊住而不能释

放。特别是在运作很频繁的情况下，更容易发生这种事故。这样，就可能在开关手柄改变位

置的时候，一个接触器未释放，而另一个接触器又吸合，从而发生事故。所以，在控制线路

上，KM、KM、KM三个接触器之间都有动断触头进行联锁，使线路的动作更为安全可靠。

145

(3)摇臂升降和夹紧工作的自动循环摇臂钻床正常工作时，摇臂应夹紧在立柱上。因

此，在摇臂上升或下降之时，必须先松开夹紧装置。当摇臂上升或下降到指定位置时，夹紧

装置又须将摇臂夹紧。本机床摇臂的松开，升（或降）、夹紧这个过程能够自动完成。将十

字开关扳到上升位置（即向上），触头SA1闭合，接触器KM吸合，摇臂升降电动机起动正

b4

转。这时候，摇臂还不会移动，电动机通过传动机构，先使一个辅助螺母在丝杆上旋转上升，

辅助螺母带动夹紧装置使之松开。当夹