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(共17张PPT)
项目七 Z3040摇臂钻床控制电路分析与故障排除
7.1 项目导入
摇臂钻床的套筒端套在外立柱上，外立柱套在内立柱中，套筒外伸的摇臂上装有主轴箱和主轴，另外还有底座、摇臂升降丝杠和工作台等部件组成。
7.1.1 主要结构和运动形式
Z3040摇臂钻床的运动形式
摇臂钻床主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。
钻削加工时，主运动为主轴的旋转运动；进给运动为主轴的垂直移动；辅助运动为摇臂在外立柱上的升降运动、摇臂与外立柱一起沿内立柱的转动及主轴箱在摇臂上的水平移动。
7.1.2 摇臂钻床的电力拖动特点与控制要求
1.电力拖动特点
摇臂钻床的运动部件较多，需使用多台电动机拖动。
M4为冷却泵电动机。
主轴电动机M1承担主轴钻削及垂直进给任务；
电动机M2承担摇臂的升降任务；
电动机M3承担内、外立柱的夹紧与放松任务；
为适应多种加工方式的要求，摇臂钻床的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。
主轴变速机构与进给变速机构均在变速箱内，由主轴电动机拖动。但变速时是通过手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求。
摇臂钻床在加工螺纹时，要求主轴电动机能够正转和反转。摇臂钻床的正转或反转一般都是采用机械方法来实现，因此对主轴电动机的要求只单方向旋转。
2.控制要求
（1）摇臂的升降由单独的一台电动机拖动，
并要求能够实现正反转。
（2） 摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成。要求这台电动机能够正反转。摇臂的回转和主轴箱的径向移动在中小型摇臂钻床上通常都采用手动。
（3）钻削加工时，对刀具时或工件进行冷却时，需要一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液。
（4）各部分电路之间应有必要的保护和联锁。
（5）具有机床安全照明电路与信号指示电路。
7.2.1 摇臂钻床的电气控制电路
7.2相关知识
7.2.1 摇臂钻床的电气控制电路
冷却泵电动机M4功率很小，由开关QS直接控制其启动和停止。
主轴电动机M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统，由交流接触器KMl控制，只要求单方向旋转。主铀的正反转由机械手柄操作。FRl是过载保护元件。
摇臂升降电动机M2装在主轴的顶部，由接触器KM2和KM3控制其正反转。因为M2为短时间工作，故不设过载保护电器。
液压油泵电动机M3可正向转动和反向转动。正向旋转和反向旋转的启动与停止由接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压油泵电动机的过载保护电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油、实现摇臂和立柱的夹紧与松开。
7.2.1 摇臂钻床的电气控制电路
SB2是主轴电动机的启动按钮
SB1是停止按钮
SB3是摇臂升降电动机M2的上升控制按钮
SB4是摇臂升降电动机M2的下降控制按钮
SB5是主轴箱及立柱的松开控制按钮
SB6是主轴箱及立柱的夹紧控制按钮
7.2.1 摇臂钻床的电气控制电路
照明灯的工作电压为36V，信号指示灯的工作电压为6V，均由控制变压器T提供。
摇臂的松、紧由液压系统完成，在电磁阀YV线圈通电吸合的条件下，液压泵电动机M3正转，正向供出压力油进入摇臂的松开油腔，推动松开机构使摇臂松开；若M3反转，则反向供出压力油进入摇臂的夹紧油腔，推动夹紧机构使摇臂夹紧。
7.2.2 Z3040摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修
1. 摇臂不能松开
摇臂作升降运动的前提是摇臂必须完全松开。摇臂和主轴箱、立柱的松、紧都是通过液压泵电动机M3的正反转来实现的，因此先检查一下主轴箱和立柱的松、紧是否正常。如果正常，则说明故障不在两者的公共电路中，而在摇臂松开的专用电路上。如时间继电器KT的线圈有无断线，其动合触点在闭合时是否接触良好，限位开关SQl的两个触点有无接触不良等。
如果主轴箱和立柱的松开也不正常，则故障多发生在接触器KM4和液压泵电动机M3这部分电路上。如KM4线圈断线、主触点接触不良，KM5的动断互锁触点接触不良等。如果是M3或FR2出现故障，则摇臂、立柱和主轴箱既不能松开，也不能夹紧。
7.2.2 Z3040摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修
2. 摇臂不能升降
除前述摇臂不能松开的原因之外，可能的原因还有：
①行程开关SQ2的动作不正常，这是导致摇臂不能升降最常见的故障。如SQ2的安装位置移动，使得摇臂松开后，SQ2不能动作，或者是液压系统的故障导致摇臂放松不够，SQ2也不会动作，摇臂就无法升降。SQ2的位置应结合机械、液压系统进行调整，然后紧固。
②摇臂升降电动机M2、控制其正反转的接触器KM2、KM3以及相关电路发生故障，也会造成摇臂不能升降。在排除了其他故障之后，应对此进行检查。
③如果摇臂是上升正常而不能下降，或是下降正常而不能上升，则应单独检查相关的电路及电器部件（如按钮开关、接触器、限位开关的有关触点等）。
3.摇臂上升或下降到极限位置时，限位保护失灵
检查限位保护开关SQl，通常是SQl损坏或是其安装位置移动。
4.摇臂升降到位后夹不紧
如果摇臂升降到位后夹不紧（而不是不能夹紧），通常是行程开关SQ3的故障造成的。如果SQ3移位或安装位置不当，使SQ3在夹紧动作未完全结束就提前吸合，M3提前停转，从而造成夹不紧。
5.摇臂的松紧动作正常，但主轴箱和立柱的松、紧动作不正常应检查：
①控制按钮SB5、SB6，其触点有无接触不良，或接线松动。
②液压系统出现故障。
7.3 技能训练
7.3.1 训练任务及要求
01
训练任务
Z3040摇臂钻床控制电路的安装与调试。
02
训练要求
①查询了解Z3040摇臂钻床的常见故障及检修方法；
②能正确安装和调试Z3040摇臂钻床的控制电路，参照教材图7.2。
③以Z3040摇臂钻床为训练背景，教师设置2~3处故障，学生自行检查、诊断，并能正确处理和顺利排除故障。
7.3.2 设备与器材
序号 名称 型号与规格 单位 数量
1 工具、仪表 验电笔、钢丝钳、螺丝刀、电工刀、尖嘴钳、活扳手、万用表等 套 1
2 线路板 Z3040摇臂钻床电器安装及配线板 面 1
3 低压断路器 DZ10-100 只 1
4 熔断器 RL7-15/4 个 6
5 控制按钮 LA10-3H 个 3
6 接触器 CJ20-10（线圈电压380V） 个 3
7 热继电器 JR16-20/30 个 2
8 开关 HZ10系列 个 2
9 信号灯 ND16系列 只 2
9 导线 BV2.5、BVR-1 米 若干
10 电动机 根据本校实习设备选定 台 3
7.3.3 实训步骤
制作配电板→安装元器件 →连接主回路 →连接控制回路 →对照电气原理图和安装接线图检查主回路和控制回路 →通电调试 →通过验收。
不可带电安装设备或连线，断开电源后才能进行故障处理，通电检查和试车时必须通知指导及附近人员，在有指导教师现场监护情况下才能通电试车。
注意：
7.3.4 实训评分
1.分组考核（成绩占50%）
按照实训步骤分步考核，考查实训任务完成的进度、质量及创新点。
2.单独考核（成绩占40%）
按项目考核，考查相关技能掌握的程度。
3.综合素质考核（成绩占10%）
按实训过程考核，考查安全、卫生、文明操作及团队协作精神。
本项目学习结束。Goodbye!

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