1、1 第第 3434 讲讲 项目项目5 5 机床电机控制及其检修机床电机控制及其检修 任务任务13 13 钻床电机控制及其检修钻床电机控制及其检修 教学目标教学目标 1 1、熟悉钻床的结构和运动、熟悉钻床的结构和运动 2 2、掌握钻床的主控电路与电气故障分析、掌握钻床的主控电路与电气故障分析 教学重点教学重点 钻床的结构和运动、主控电路分析钻床的结构和运动、主控电路分析 教学难点教学难点 电气故障分析电气故障分析 教学方法教学方法 探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法 教学手段教学手段 多媒体教学、动画演示教学多媒体教学、动画演示教学 作业布置作业布置
2、 作业题作业题5 5-4 4 2 教学过程：教学过程：项目项目5 5 机床电机控制及其检修机床电机控制及其检修 任务任务13 13 钻床电机控制及其检修钻床电机控制及其检修 1 1、钻床的认识、钻床的认识 Z3040Z3040摇臂钻床的组成摇臂钻床的组成 有主轴箱、摇臂、工作台、有主轴箱、摇臂、工作台、底座、立柱等。底座、立柱等。如图如图5 5-2121所示。所示。图图5 5-21 Z304021 Z3040型摇臂钻床型摇臂钻床 3 （1 1）结构）结构 钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修修 刮端面等多种形式加工。刮端面等
3、多种形式加工。Z3040Z3040型摇臂钻床有两套液压控制系统，一个是操纵机构液压型摇臂钻床有两套液压控制系统，一个是操纵机构液压 系统；另一个是夹紧机构液压系统。系统；另一个是夹紧机构液压系统。前者安装在主轴箱内，用以实现主轴正反转、停车制动、空前者安装在主轴箱内，用以实现主轴正反转、停车制动、空档、档、预选及变速；后者安装在摇臂背后的电器盒下部，用以夹紧松开预选及变速；后者安装在摇臂背后的电器盒下部，用以夹紧松开主主 轴箱、摇臂及立柱。轴箱、摇臂及立柱。1 1）操纵机构液压系统）操纵机构液压系统 操纵机构液压系统的压力油由主轴电机拖动齿轮泵供给。主操纵机构液压系统的压力油由主轴电机拖动齿轮
4、泵供给。主轴轴 电机转动后，由操作手柄控制，使压力油作不同的分配，获得不电机转动后，由操作手柄控制，使压力油作不同的分配，获得不同同 的动作。的动作。操作手柄有操作手柄有 “空档、变速、正转、反转、停车”五个位置。“空档、变速、正转、反转、停车”五个位置。4 2 2）夹紧机构液压系统）夹紧机构液压系统 夹紧机构液压系统的压力油由液压泵电动机拖动液压泵供给，夹紧机构液压系统的压力油由液压泵电动机拖动液压泵供给，实现主轴箱、立柱和摇臂的夹紧与放松。实现主轴箱、立柱和摇臂的夹紧与放松。主轴箱和立柱的松紧由一个油路，摇臂的松紧由另一油路控主轴箱和立柱的松紧由一个油路，摇臂的松紧由另一油路控制。制。（2
5、 2）运动）运动 1 1）主运动：主轴的旋转运动。）主运动：主轴的旋转运动。2 2）进给运动：主轴的纵向进给。）进给运动：主轴的纵向进给。3 3）辅助运动）辅助运动 主轴箱沿摇臂长度方向移动、摇臂与外立柱一起绕内立柱回主轴箱沿摇臂长度方向移动、摇臂与外立柱一起绕内立柱回转、摇臂沿外立柱垂直移动。转、摇臂沿外立柱垂直移动。5 2 2、Z3040Z3040摇臂钻床控制线路摇臂钻床控制线路 Z3040Z3040摇臂钻床控制线路如图摇臂钻床控制线路如图5 5-2222所示。所示。6 （1 1）主电路）主电路 图图5 5-23 Z304023 Z3040摇臂床控制线路的主电路摇臂床控制线路的主电路 7
6、（1 1）主电路）主电路 主轴电动机主轴电动机M1M1：单向旋转，：单向旋转，KM1KM1控制起动与停止，热继电器控制起动与停止，热继电器 FR1 FR1 作过载保护。主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合作过载保护。主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正正 反转摩擦离合器实现。反转摩擦离合器实现。摇臂升降电动机摇臂升降电动机M2M2：正、反转接触器：正、反转接触器 KM2KM2、KM3 KM3 控制实现正控制实现正反反 转。转。M2M2短时工作不需设过载保护。短时工作不需设过载保护。液压泵电动机液压泵电动机M3M3：接触器：接触器 KM4KM4、KM5 KM5 实现正反转控制，热继实现
7、正反转控制，热继电电 器器 FR2 FR2 作过载保护。作过载保护。冷却泵电动机冷却泵电动机M4M4：SA SA 控制，容量仅控制，容量仅0.125kW0.125kW。8 （2 2）控制电路）控制电路 图图5 5-24 Z304024 Z3040摇臂床控制电路摇臂床控制电路 9 控制电路由变压器控制电路由变压器T T的的110V110V副绕组提供电源。指示灯电源由另副绕组提供电源。指示灯电源由另 一个一个6.3V6.3V副绕组提供。副绕组提供。1 1）主轴电动机）主轴电动机M1M1的控制的控制 按下起动按钮按下起动按钮SB2SB2接触器接触器KM1KM1吸合自锁吸合自锁主轴电机主轴电机M1M1
8、起动运起动运转。转。指示灯指示灯HL3HL3亮。此时可进行钻削加工。若加工过程中，钻头和工件亮。此时可进行钻削加工。若加工过程中，钻头和工件 间的位置需调整，可通过摇臂的升降实现。间的位置需调整，可通过摇臂的升降实现。按下停止按钮按下停止按钮SB1SB1接触器接触器KM1KM1释放释放主轴电动机主轴电动机M1M1停转。停转。2 2）摇臂升降电动机）摇臂升降电动机M2M2的控制的控制 控制电路保证摇臂升降时，先使液压泵电动机运转供出压力控制电路保证摇臂升降时，先使液压泵电动机运转供出压力油，油，经液压系统将摇臂松开，然后才使摇臂升降电动机经液压系统将摇臂松开，然后才使摇臂升降电动机M2M2起动拖
9、动摇起动拖动摇臂臂 上升或下降。上升或下降。当移动到位后，保证当移动到位后，保证M2M2先停下，再通过液压系统将摇臂夹紧，先停下，再通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电动机最后液压泵电动机M3M3停止。停止。10 摇臂上升控制摇臂上升控制 按下点动按钮按下点动按钮SB3SB3时间继电器时间继电器KTKT线圈通电线圈通电KTKT（1 11717）、）、KTKT（13131414）立即闭合）立即闭合电磁阀电磁阀YVYV和和KM4KM4线圈同时通电线圈同时通电液压泵电液压泵电 动机动机M3M3正转正转拖动液压泵送出压力油拖动液压泵送出压力油经二位六通阀进入松开油经二位六通阀进入松开油腔腔 推动活塞和
10、菱形块推动活塞和菱形块摇臂松开。同时，活塞杆通过弹簧片压动摇臂松开。同时，活塞杆通过弹簧片压动行行 程开关程开关SQ2SQ2触点触点SQ2SQ2（6 61313）断开）断开KM4KM4断电断电M3M3停止停止油泵停油泵停止止 供油供油摇臂维持松开状态。摇臂维持松开状态。接着接着SQ2SQ2（6 67 7）闭合）闭合KM2KM2通电通电摇臂升降电机摇臂升降电机M2M2正转正转带带动动 摇臂上升摇臂上升摇臂上升到所需位置摇臂上升到所需位置松开松开SB3KM2SB3KM2和和KTKT线圈断电线圈断电 M2M2停止停止摇臂停止上升。触点摇臂停止上升。触点KTKT（17171818）经）经1 13s3s
11、延时闭合延时闭合 KM5KM5线圈通电线圈通电YVYV断电断电M3M3反向起动反向起动拖动液压泵供出压力油拖动液压泵供出压力油经经 二位六通阀进入摇臂夹紧油腔二位六通阀进入摇臂夹紧油腔反向推动活塞和菱形块反向推动活塞和菱形块摇臂夹摇臂夹紧。紧。同时，活塞杆通过弹簧片压下同时，活塞杆通过弹簧片压下SQ3SQ3触点触点SQ3SQ3（1 11717）断开）断开 KM5KM5断电断电M3M3停止停止摇臂夹紧完成。摇臂夹紧完成。11 摇臂下降控制摇臂下降控制 按下点动按钮按下点动按钮SB4SB4时间继电器时间继电器KTKT线圈通电线圈通电KTKT（1 11717）、）、KTKT（13131414）立即闭
12、合，）立即闭合，电磁阀电磁阀YVYV、KM4KM4线圈同时通电线圈同时通电液压泵液压泵 电机电机M3M3正转正转拖动液压泵送出压力油拖动液压泵送出压力油经二位六通阀进入松开油经二位六通阀进入松开油腔腔 推动活塞和菱形块推动活塞和菱形块摇臂松开。同时，活塞杆通过弹簧片压上摇臂松开。同时，活塞杆通过弹簧片压上行行 程开关程开关SQ2SQ2SQ2SQ2（6 61313）断开）断开KM4KM4断电断电电动机电动机M3M3停止停止油泵油泵停停 止供油止供油摇臂维持松开状态。同时触点摇臂维持松开状态。同时触点SQ2SQ2（6 67 7）闭合）闭合KM3KM3通通电电 M2M2反转反转摇臂下降摇臂下降摇臂下
13、降到所需位置摇臂下降到所需位置松开按钮松开按钮SB4KM3SB4KM3和和 KTKT线圈断电线圈断电电动机电动机M2M2停止停止摇臂停止下降。摇臂停止下降。但由于触点但由于触点KTKT（17171818）经）经1 13s3s延时闭合，触点延时闭合，触点KTKT（1 11717）经同样延时断开，所以经同样延时断开，所以KTKT线圈断电经过线圈断电经过1 13s3s后，后，KM5KM5线圈通电线圈通电电电 磁阀磁阀YVYV断电断电电动机电动机M3M3反向起动反向起动拖动液压泵供出压力油拖动液压泵供出压力油经二经二位位 六通阀进入摇臂夹紧油腔六通阀进入摇臂夹紧油腔反向推动活塞和菱形块反向推动活塞和菱
14、形块摇臂夹紧。摇臂夹紧。同同 时，活塞杆通过弹簧片压下行程开关时，活塞杆通过弹簧片压下行程开关SQ3SQ3触点触点SQ3SQ3（1 11717）断开）断开 KM5KM5断电断电液压泵电动机液压泵电动机M3M3停止停止摇臂夹紧完成。摇臂夹紧完成。若摇臂上升或下降到极限位置，限位开关若摇臂上升或下降到极限位置，限位开关SQ1SQ1的两对常闭接点的两对常闭接点 作相应动作，切断对应上升或下降的接触器作相应动作，切断对应上升或下降的接触器KM2KM2、KM3KM3通电回路，通电回路，使使 M2M2停止运转，摇臂停止移动，实现极限保护。停止运转，摇臂停止移动，实现极限保护。12 3 3）主轴箱和立柱夹紧
15、与放松的控制）主轴箱和立柱夹紧与放松的控制 主轴箱和立柱的夹紧与放松是同时进行的。主轴箱和立柱的夹紧与放松是同时进行的。按下按钮按下按钮SB5KM4SB5KM4线圈通电吸合线圈通电吸合电动机电动机M3M3正转正转拖动液压拖动液压泵泵 送出压力油送出压力油压力油经二位六通阀进入主轴箱松开油腔与立柱松压力油经二位六通阀进入主轴箱松开油腔与立柱松开开 油腔油腔推动活塞和菱形块推动活塞和菱形块主轴箱和立柱松开。主轴箱和立柱松开。按下按钮按下按钮SB6KM5SB6KM5线圈通电吸合线圈通电吸合M3M3反转反转拖动液压泵送出拖动液压泵送出压压 力油力油压力油经二位六通阀进入主轴箱夹紧油腔与立柱夹紧油腔压力
16、油经二位六通阀进入主轴箱夹紧油腔与立柱夹紧油腔 推动活塞和菱形块推动活塞和菱形块主轴箱和立柱夹紧。主轴箱和立柱夹紧。主轴箱和立柱夹紧与放松过程中，电磁阀主轴箱和立柱夹紧与放松过程中，电磁阀YVYV处于断电状态；处于断电状态；同同 时通过行程开关时通过行程开关SQ4SQ4控制指示灯发出信号。当主轴箱与立柱放松时，控制指示灯发出信号。当主轴箱与立柱放松时，SQ4SQ4不受压，触点不受压，触点SQ4SQ4（101101102102）闭合，）闭合，HL1HL1亮，表示放松，可移亮，表示放松，可移 动主轴箱或立柱。当主轴箱与立柱夹紧时，将压下动主轴箱或立柱。当主轴箱与立柱夹紧时，将压下SQ4SQ4，触点
17、，触点SQ4SQ4 （101101102102）断开，触点）断开，触点SQ4SQ4（101101103103）闭合，）闭合，HL2HL2亮，可进行亮，可进行切切 削加工。削加工。通常机床安装后，接通电源，利用主轴箱和立柱的夹紧、松通常机床安装后，接通电源，利用主轴箱和立柱的夹紧、松开开 来检查电源相序，电源相序确定后，再调整电动机来检查电源相序，电源相序确定后，再调整电动机M2M2的接线。的接线。13 3 3、Z3040Z3040摇臂钻床控制线路常见故障检修摇臂钻床控制线路常见故障检修 表表5 5-12 Z304012 Z3040摇臂钻床控制线路故障检修摇臂钻床控制线路故障检修 故障现象故障现
18、象 故障原因故障原因 故障检修故障检修 主轴电动主轴电动机机M1不不能起动能起动 1)1)换向开关换向开关SA3SA3接触不良接触不良 1)1)修复或更换开关修复或更换开关 2)M12)M1本身有问题本身有问题 2)2)修理或更换电动机修理或更换电动机 3)SB53)SB5或或SB6SB6常闭触点接触不良常闭触点接触不良 3)3)修复或更换按钮修复或更换按钮 4)SQ14)SQ1接触不良接触不良 4)4)修复或更换行程开关修复或更换行程开关 5)KM15)KM1线圈断路线圈断路 5)5)修复或更换接触器修复或更换接触器 6)SA16)SA1扳在上刀制动或接触不良扳在上刀制动或接触不良 6)6)
19、将将SA1SA1扳至起动或修复开关扳至起动或修复开关 主轴停车主轴停车时无制动时无制动作用作用 1)1)速度继电器损坏；速度继电器损坏；1)1)修复或更换速度继电器；修复或更换速度继电器；2)2)速度继电器与电动机轴连接的螺速度继电器与电动机轴连接的螺钉松动或弹性连接件打滑钉松动或弹性连接件打滑 2)2)调整紧固螺钉；调整紧固螺钉；3)3)速度继电器触头调节过紧速度继电器触头调节过紧 3)3)调整至调整至300300转转/分以上触头闭合分以上触头闭合 无变速冲无变速冲动动 1)1)行程开关行程开关SQ1SQ1或或SQ2SQ2损坏损坏 1)1)修复或更换行程开关修复或更换行程开关 2)2)变速机
20、构的顶销未碰上行程开关变速机构的顶销未碰上行程开关 2)2)重新装配使变速手柄拉至极限位置时重新装配使变速手柄拉至极限位置时刚好压住行程开关刚好压住行程开关 14 续续表表5 5-9 Z30409 Z3040摇臂钻床控制线路常见故障检修摇臂钻床控制线路常见故障检修 故障现象故障现象 故障原因故障原因 故障检修故障检修 工作台各向工作台各向均不能进给均不能进给 (1)(1)未起动主轴电动机未起动主轴电动机M1M1 1)1)先起动先起动M1M1 (2)(2)接触器接触器KM1KM1常开触头闭合不良常开触头闭合不良 2)2)调整或更换触头调整或更换触头 (3)(3)电动机电动机M2M2接线松脱接线松
21、脱 3)3)紧固好电动机接线紧固好电动机接线 工作台某方工作台某方向不能进给向不能进给 1)1)未起动主轴电动机未起动主轴电动机M1M1 1)1)先起动先起动M1M1 2)2)接触器接触器KM1KM1常开触头闭合不良常开触头闭合不良 2)2)调整或更换触头调整或更换触头 3)3)电动机电动机M2M2接线松脱接线松脱 3)3)紧固好电动机接线紧固好电动机接线 工作台不能工作台不能快速移动快速移动 1)1)相应行程开关损坏或接触不良相应行程开关损坏或接触不良 1)1)修复或更换行程开关修复或更换行程开关 2)2)操纵手柄传动机构磨损，不能压操纵手柄传动机构磨损，不能压合相应的行程开关合相应的行程开
22、关 2)2)修检及调整传动机构行程修检及调整传动机构行程 3)3)行程开关行程开关SQ6SQ6损坏损坏 3)SQ63)SQ6损坏将使工作台不能向左或损坏将使工作台不能向左或向右进给，更换行程开关向右进给，更换行程开关 主轴停车后主轴停车后短时反转短时反转 速度继电器调整不当速度继电器调整不当 适当调紧动触头弹簧，使触头适时适当调紧动触头弹簧，使触头适时分断分断 冷却泵电动冷却泵电动机不能起动机不能起动 1)QS21)QS2接触不好接触不好 1)1)修复或更换行程开关修复或更换行程开关 2)M32)M3有问题有问题 2)2)维修或更换电动机维修或更换电动机M M 15 续表续表5 5-9 Z30
23、409 Z3040摇臂钻床控制线路常见故障检修摇臂钻床控制线路常见故障检修 故障现象故障现象 故障原因故障原因 故障检修故障检修 工作台升工作台升降和横向降和横向进给正常，进给正常，纵向不能纵向不能进给进给 1)1)限位开关限位开关SQ3SQ3、SQ4SQ4或或SQ6SQ6的常闭触头中的常闭触头中有一对接触不良有一对接触不良 1)1)检修检修SQ3SQ3-2 2、SQ4SQ4-2 2或或SQ6SQ6-2 2常常闭触头闭触头 2)2)限位开关限位开关SQ1SQ1常开触头接触不良常开触头接触不良 (2)(2)检修检修SQ1SQ1-1 1常开触头常开触头 (3)(3)纵向操作手柄联动机构磨损纵向操作手柄联动机构磨损 (3)(3)检修纵向操纵手柄联动机构检修纵向操纵手柄联动机构