Z3050搖臂鉆床電路原理與維修.doc

“維修電工”技能考核項(xiàng)目Z3050型搖臂鉆床電氣控制電路原理與維修主編：童光法 重慶市銅梁職業(yè)教育中心 2013年5月Z2030 搖臂鉆床電氣原理圖電源開關(guān)及總短路保護(hù)冷卻泵電動(dòng)機(jī)主軸電機(jī)短路保護(hù)搖臂電動(dòng)機(jī)液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路電源（變壓器）照明按鈕指示燈主軸控制搖臂延時(shí)夾緊搖臂液壓泵放松夾緊電磁鐵上升下降放松夾緊上升下降放松夾緊Z3050型搖臂鉆床電氣控制 一、 Z3050型搖臂鉆床介紹 （一）作用 鉆床是一種用途廣泛孔加工機(jī)床，可用來鉆孔、擴(kuò)孔、絞孔、攻螺紋及修刮端面多種形式的加工。鉆床的結(jié)構(gòu)形式很多，有立式鉆床、臥室鉆床、深孔鉆床等。搖臂鉆床是一種立式鉆床，它用于單件或批量生產(chǎn)中帶有多孔大型零件的孔加工，是一般機(jī)械加工車間常用的機(jī)床。(二)、結(jié)構(gòu) 搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)外立座、搖臂、主軸箱和工作臺(tái)組成。搖臂的一端為套筒，套筒在外立柱上，并借助絲桿的正、反轉(zhuǎn)可沿外立柱上下移動(dòng)。主軸箱安裝在搖臂的水平軌上可通過手輪操作使其在水平導(dǎo)軌上沿?fù)u臂移動(dòng)。加工時(shí)。根據(jù)工件高度的不同，搖臂借助于絲桿可帶著主軸箱沿外立柱上下升降。在升降之前，應(yīng)自動(dòng)將搖臂松開，再進(jìn)行升降，當(dāng)達(dá)到所需的位置時(shí)，搖臂自動(dòng)夾緊在立柱上。搖臂鉆床鉆削加工分為工作運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。工作運(yùn)動(dòng)包括：主運(yùn)動(dòng)（主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（主軸軸向運(yùn)動(dòng)）；輔助運(yùn)動(dòng)包括：主軸箱沿?fù)u臂的橫向移動(dòng)，搖臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)。鉆削加工時(shí)，鉆頭一面旋轉(zhuǎn)一面作縱向進(jìn)給。 1、采用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2，液壓泵電動(dòng)機(jī)（即松緊電機(jī)）M3和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4。 2、電機(jī)運(yùn)動(dòng)方式： （1）主軸電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)動(dòng)：為了適應(yīng)多種形式的加工要求，搖臂鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有較大的調(diào)速范圍，一般情況下多由機(jī)械變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。主軸變速機(jī)構(gòu)與進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)均裝在主軸箱內(nèi)。在加工螺紋時(shí)，要求主軸能正反轉(zhuǎn)。搖臂鉆床主軸正反轉(zhuǎn)一般采用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)。因此主軸電動(dòng)機(jī)僅需要單向旋轉(zhuǎn)。主軸操縱機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)：安裝在主軸箱內(nèi)，用以實(shí)現(xiàn)主軸正反、停車制動(dòng)、空擋、預(yù)選及變速； （2）升降電機(jī)M2運(yùn)動(dòng)方式：搖臂升降由單獨(dú)的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，要求能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。 （3）松緊電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)動(dòng)方式：搖臂的移動(dòng)嚴(yán)格按照搖臂松開升降搖臂夾緊的程序進(jìn)行。因此搖臂的松緊與搖臂升降按自動(dòng)控制進(jìn)行。搖臂的夾緊與放松以及立柱的夾緊與放松由一臺(tái)松緊電動(dòng)機(jī)M3配合液壓裝置（電磁閥YA）來完成，要求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)。并根據(jù)要求采用點(diǎn)動(dòng)控制。夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)：安裝在搖臂背后的電器盒下部，用以夾緊松開主軸箱、搖臂及立柱。主軸箱和立柱的松、緊是同時(shí)進(jìn)行的，所以在操作的過程中，電磁閥YV線圈不吸合，液壓泵供出的壓力油進(jìn)入主軸箱和立柱的松開、夾緊油腔，推動(dòng)松、緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸箱和立柱的松開、夾緊。（4）冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4運(yùn)動(dòng)方式:鉆削加工時(shí)，為對刀具及工件進(jìn)行冷卻，需要一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵輸送冷卻液。 (5)其它：各部分電路之間有必要的保護(hù)和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)以及安全照明、信號指示電路。二、Z3050型搖臂鉆床電氣控制模擬電路說明1、轉(zhuǎn)換開關(guān)QS1、QS2分別用兩把閘刀開關(guān)代替，以方便安裝和配線。2、四臺(tái)電動(dòng)機(jī)（14M）分別用作Y型連接的四組燈泡代替，并且每組燈泡中的按三相四線制接法：零線接公共中性點(diǎn)N，火線分別接三相線U、V、W。若某臺(tái)電動(dòng)機(jī)缺相，則該相燈泡不亮，其它燈泡發(fā)光正常。3、模擬電路中的放松、夾緊液壓電磁閥線圈YA用燈泡代替，燈亮則表示線圈YA通電，電磁閥打開，液壓工作；燈滅則表示線圈YA斷電，電磁閥關(guān)閉，液壓不工作。4、模擬電路中的位置開關(guān)（行程開關(guān)SQ1SQ4）全部采用手動(dòng)復(fù)位方式，機(jī)床運(yùn)動(dòng)和電氣控制的自動(dòng)配合改為手動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)。5、主電路到電機(jī)（燈泡）通過接線樁連接；按鈕到各控制元件通過接線樁連接。三、Z3050型搖臂鉆床電氣控制模擬電路操作及功能顯示（一）模擬電路中各元件的名稱及功能1、閘刀QS 2、保險(xiǎn)QS1：電源總閘刀，控制模擬電路板的通電 FU1：電路總保險(xiǎn)，整個(gè)模擬電路板短路保護(hù)QS1：冷卻泵4M控制閘刀，控制4M通電 FU2：升降、松緊電機(jī)總保險(xiǎn)，升降、松緊電機(jī)短路保護(hù) FU3：機(jī)床照明燈短路保護(hù) 3、交流接觸器 4、熱繼電器KM1：控制主軸電動(dòng)機(jī)1M運(yùn)轉(zhuǎn) FR1：主軸電機(jī)1M熱保護(hù)KM2：控制搖臂電動(dòng)機(jī)2M正轉(zhuǎn)，使搖臂上升 FR2：松緊電機(jī)3M熱保護(hù)KM3：控制搖臂電動(dòng)機(jī)2M反轉(zhuǎn)，使搖臂下降 5、變壓器 KM4: 控制液壓泵電動(dòng)機(jī)3M正轉(zhuǎn)，使搖臂放松 TC：初級輸入380V,次級輸出：127V供二次電路接觸器、時(shí)間繼電器、 KM5：控制液壓泵電動(dòng)機(jī)3M反轉(zhuǎn)，使搖臂夾緊 電磁閥線圈；36V供機(jī)床照明；6V供按鈕指示燈 6、按鈕 7、行程開關(guān) SB1：主軸電動(dòng)機(jī)1M停止按鈕 SQ1a :搖臂電動(dòng)機(jī)2M上升時(shí)的上限位開關(guān)SB2：主軸電動(dòng)機(jī)1M啟動(dòng)按鈕 SQ1b： 搖臂電動(dòng)機(jī)2M下降時(shí)的下限位開關(guān)SB3：搖臂電動(dòng)機(jī)2M上升控制按鈕 SQ2：搖臂放松行程開關(guān)SB4：搖臂電動(dòng)機(jī)2M下降控制按鈕 SQ3：主軸箱限位開關(guān)SB5：立柱、主軸箱電動(dòng)機(jī)3M放松按鈕 SQ4：松緊按鈕指示燈的控制SB6：立柱、主軸箱電動(dòng)機(jī)3M夾緊按鈕 8、時(shí)間繼電器 9、電磁閥 KT：松緊控制的瞬時(shí)與延時(shí)斷開與閉合 YA：松緊控制二位三通電磁閥，電磁閥關(guān)閉與打開，使液壓油流入搖臂夾緊、放松油腔（二）操作前的準(zhǔn)備情況1、通電閘刀QS1、QS2處于拉閘斷開狀態(tài)。2、所有位置行程開關(guān)SQ1SQ4處于復(fù)位狀態(tài)，即朝著操作者方向。每項(xiàng)功能操作完畢，全部器件要求復(fù)位。3、插上三相四線制電源插頭。（三）操作步驟及功能顯示1、合上電源總閘刀QS1，機(jī)床搖臂與立柱處于自動(dòng)夾緊狀態(tài)： KM5吸合3M燈亮M3反轉(zhuǎn)夾緊, 電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作2、扳動(dòng)機(jī)床照明開關(guān)SA照明燈EL亮3、主軸電機(jī)M1工作： （1）按主軸啟動(dòng)按鈕SB2KM1吸合（自鎖）1M燈亮(按鈕指示燈HL3點(diǎn)亮) 主軸電機(jī)1M工作 （2）主軸停止按鈕SB1KM1釋放1M燈亮滅(按鈕指示燈HL3熄滅)主軸電機(jī)1M停4、冷卻泵電機(jī)M4工作： 合上控制閘刀QS24M燈亮冷卻泵電機(jī)M4工作 拉斷控制閘刀QS24M燈滅冷卻泵電機(jī)M4停止5、搖臂上升控制：松升緊（1）搖臂對立柱由夾緊放松 KM5延時(shí)釋放3M燈滅松緊電機(jī)3M反轉(zhuǎn)停搖臂夾緊延時(shí)釋放 按住上升按鈕SB3 KM4吸合3M燈亮松緊電機(jī)正轉(zhuǎn)3M工作搖臂對立柱放松 夾緊至放松中電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作（2）搖臂上升： KM4釋放3M燈滅松緊電機(jī)正轉(zhuǎn)3M停放松停止 扳動(dòng)放松限位行程開關(guān)SQ2 KM2吸合2M燈亮升降電機(jī)正轉(zhuǎn)2M工作搖臂上升 上升中電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作（3）上升到位：上升停，并放松夾緊 KM2釋放2M燈滅升降電機(jī)正轉(zhuǎn)2M停搖臂上升停 扳動(dòng)上升限位行程開關(guān)SQ1a KM5延時(shí)吸合3M燈亮松緊電機(jī)3M反轉(zhuǎn)搖臂延時(shí)夾緊 夾緊中電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作（4）松開上升按鈕SB3 說明：上升中也可上升到任意位置停（不扳動(dòng)上升限位行程開關(guān)SQ1a），直接在（2）后松開松開上升按鈕SB3，同樣執(zhí)行(3)的功能及顯示。6、搖臂下降控制：松降緊（1）搖臂對立柱由夾緊放松 KM5延時(shí)釋放3M燈滅松緊電機(jī)3M反轉(zhuǎn)停搖臂夾緊延時(shí)釋放 按住下降按鈕SB4 KM4吸合3M燈亮松緊電機(jī)正轉(zhuǎn)3M工作搖臂對立柱放松 夾緊至放松中電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作（2）搖臂下降：KM4釋放3M燈滅松緊電機(jī)正轉(zhuǎn)3M停放松停止扳動(dòng)放松限位行程開關(guān)SQ2 KM3吸合2M燈亮升降電機(jī)反轉(zhuǎn)2M工作搖臂下降 下降中電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作（3）下降到位：下降停，并放松夾緊 KM2釋放2M燈滅升降電機(jī)反轉(zhuǎn)2M停搖臂下降停 扳動(dòng)下降限位行程開關(guān)SQ1b KM5延時(shí)吸合3M燈亮松緊電機(jī)3M反轉(zhuǎn)搖臂延時(shí)夾緊 夾緊中電磁閥線圈YA通電YA燈亮電磁閥打開液壓工作（4）松開下降按鈕SB3 說明：下降中也可下降到任意位置停（不扳動(dòng)下降限位行程開關(guān)SQ1b），直接在（2）后松開松開下降按鈕SB4，同樣執(zhí)行(3)的功能及顯示。 7、主軸箱和立柱松、緊的點(diǎn)動(dòng)控制。（1）扳動(dòng)自動(dòng)夾緊與電磁閥控制行程開關(guān)SQ3 KM5釋放松緊電機(jī)3M反轉(zhuǎn)停夾緊釋放 電磁閥線圈YA斷電YA燈滅電磁閥關(guān)閉液壓停止工作 （2）按住點(diǎn)動(dòng)放松按鈕SB5 KM4吸合3M燈亮松緊電機(jī)正轉(zhuǎn)3M工作主軸箱和立柱的松開 點(diǎn)動(dòng)放松指示燈信號：扳動(dòng)行程開關(guān)SQ4 SB5指示燈HLl燈亮 （3）按住點(diǎn)動(dòng)夾緊按鈕SB6 KM5吸合3M燈亮松緊電機(jī)反轉(zhuǎn)3M工作主軸箱和立柱的夾緊 （4）點(diǎn)動(dòng)夾緊指示燈信號：扳動(dòng)行程開關(guān)SQ4 SB6指示燈HLl燈亮三、Z3050型搖臂鉆床電氣控制模擬電路原理1、合上電源總閘刀QS1，機(jī)床搖臂與立柱處于自動(dòng)夾緊狀態(tài)： KM5吸合3M燈亮M3反轉(zhuǎn)夾緊127VFR2SQ3KTKM4KM5線圈 KM5(17-20)分?jǐn)?YA線圈斷電KM5(22-20)吸合 127VFR2SB5SB6KM5YA線圈 YA燈亮電磁閥打開液壓工作2、扳動(dòng)機(jī)床照明開關(guān)SA照明燈EL亮 36VFU3SAEL 照明燈EL亮3、主軸電機(jī)M1工作： （1）按主軸啟動(dòng)按鈕SB2: KM1三相主觸頭吸合 1M電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 1M燈亮 127VFR1SB1SB2(合) KM1線圈 KM1（3-4）吸合 自鎖按鈕SB1 KM1（201-204）吸合 主軸指示燈HL3亮（2）按主軸停止按鈕SB1： KM1線圈斷電 KM1釋放1M燈亮滅(按鈕指示燈HL3熄滅)主軸電機(jī)1M停4、冷卻泵電機(jī)M4工作： 合上控制閘刀QS2： L1L2L3 QS1FU1QS24M 4M燈亮 冷卻泵電機(jī)M4工作 拉斷控制閘刀QS24M燈滅冷卻泵電機(jī)M4停止5、搖臂上升控制：松升緊（1）搖臂對立柱由夾緊放松按住上升按鈕SB3: KT（1718）延時(shí)分?jǐn)?KM5線圈斷電 KM5 三相主觸頭分?jǐn)?3M 127VFR2SB3(合) SQ1a KT線圈 反轉(zhuǎn)停 夾緊停 3M燈滅 KT（14-15）吸合 127VSQ1a SQ2KTKM5KM4線圈 KM4 三相主 觸頭吸合 3M正轉(zhuǎn)放松 3M燈亮注：KM5線圈斷電時(shí) KM5（22-20）分?jǐn)?YA燈滅 KM5（17-20）復(fù)位閉合 YA燈亮 電磁閥仍打開KT線圈通電時(shí) KT（5-20）延時(shí)閉合 YA燈亮 電磁閥仍打開（2）搖臂上升：扳動(dòng)放松限位行程開關(guān)SQ2 SQ2（7-14）分?jǐn)?KM4線圈斷電 KM4三相主觸頭釋放 3M燈滅 3M放松停 SQ2（7-9）閉合 127VFR2SB3SQ1aSQ2SB4KM3KM2線圈 KM2吸合 2M燈亮 升降電機(jī)正轉(zhuǎn)2M工作 搖臂上升注 ： KT線圈仍通電 KT（5-20）仍閉合（KM5(17-20)也仍閉合） YA燈亮 電磁閥仍打開（3）上升到位：上升停，并放松夾緊扳動(dòng)上升限位行程開關(guān)SQ1a SQ1a（6-7）分?jǐn)?KM2線圈斷電 KM2釋放 2M燈滅 2M停 搖臂上升停 KT線圈斷電 KT(17-18)延時(shí)閉合 127VFR2SQ3KTKM4KM5線圈 3M燈亮 3M反轉(zhuǎn)夾緊注：KT線圈斷電時(shí) KT(5-20)延時(shí)分?jǐn)?YA燈滅 KM5線圈通電時(shí) KM5(17-20)分?jǐn)?YA燈滅 KM5(22-20)吸合 127VFR2SB5SB6KM5YA線圈 YA燈亮 電磁閥仍打開 （4）松開上升按鈕SB3 說明：上升中也可上升到任意位置停（不扳動(dòng)上升限位行程開關(guān)SQ1a），直接在（2）后松開松開上升按鈕SB3，同樣執(zhí)行(3)的功能及顯示。6、搖臂下降控制：松降緊（1）搖臂對立柱由夾緊放松按住下降按鈕SB4： KT（1718）延時(shí)分?jǐn)?KM5線圈斷電 KM5 三相主觸頭分?jǐn)?3M 127VFR2SB4(合) SQ1b KT線圈 反轉(zhuǎn)停 夾緊停 3M燈滅 KT（14-15）吸合 127VSQ1b SQ2KTKM5KM4線圈 KM4 三相主 觸頭吸合 3M正轉(zhuǎn)放松 3M燈亮注：KM5線圈斷電時(shí) KM5（22-20）分?jǐn)?YA燈滅 KM5（17-20）復(fù)位閉合 YA燈亮 電磁閥仍打開KT線圈通電時(shí) KT（5-20）延時(shí)閉合 YA燈亮 電磁閥仍打開（2）搖臂下降：扳動(dòng)放松限位行程開關(guān)SQ2 SQ2（7-14）分?jǐn)?KM4線圈斷電 KM4三相主觸頭釋放 3M燈滅 3M放松停 SQ2（7-9）閉合 127VFR2SB4SQ1bSQ2SB3KM2KM3線圈 KM3吸合 2M燈亮 升降電機(jī)反轉(zhuǎn)2M工作 搖臂下降注 ： KT線圈仍通電 KT（5-20）仍閉合（KM5(17-20)也仍閉合） YA燈亮 電磁閥仍打開（3）下降到位：下降停，并放松夾緊扳動(dòng)下降限位行程開關(guān)SQ1b SQ1b（8-7）分?jǐn)?KM3線圈斷電 KM3釋放 2M燈滅 2M停 搖臂下降停KT線圈斷電 KT(17-18)延時(shí)閉合 127VFR2SQ3KT KM4 KM5線圈 3M燈亮 3M反轉(zhuǎn)夾緊注：KT線圈斷電時(shí) KT(5-20)延時(shí)分?jǐn)?YA燈滅 KM5線圈通電時(shí) KM5(17-20)分?jǐn)?YA燈滅 KM5(22-20)吸合 127VFR2SB5SB6KM5YA線圈 YA燈亮 電磁閥仍打開（4）松開下降按鈕SB3 說明：下降中也可下降到任意位置停（不扳動(dòng)下降限位行程開關(guān)SQ1b），直接在（2）后松開松開下降按鈕SB4，同樣執(zhí)行(3)的功能及顯示。7、主軸箱和立柱松、緊的點(diǎn)動(dòng)控制。（1）扳動(dòng)自動(dòng)夾緊與電磁閥控制行程開關(guān)SQ3 KM5線圈斷電 KM5釋放 3M反轉(zhuǎn)停 自動(dòng)夾緊釋放 電磁閥線圈YA斷電 YA燈滅 電磁閥關(guān)閉 液壓停止工作 （2）按住點(diǎn)動(dòng)放松按鈕SB5：127VFR2SB5KM5KM4線圈 KM4三相主觸頭吸合 3M正轉(zhuǎn)放松 3M燈亮 主軸箱和立柱的松開點(diǎn)動(dòng)放松指示燈信號：扳動(dòng)行程開關(guān)SQ4 6VSQ4HLl 指示燈HLl燈亮 （3）按住點(diǎn)動(dòng)夾緊按鈕SB6 ：127VFR2SB6KTKM4KM5線圈 KM5三相主觸頭吸合 3M反轉(zhuǎn)夾緊 3M燈亮 主軸箱和立柱的夾緊 點(diǎn)動(dòng)夾緊指示燈信號：扳動(dòng)行程開關(guān)SQ4 6VSQ4HL2 指示燈HL2燈亮三、Z3050型搖臂鉆床電氣控制模擬電路實(shí)際布線說明1、詳見布線圖。2、每個(gè)元件上的線頭均設(shè)有數(shù)碼管對線號作標(biāo)注。但實(shí)際線路的走向均在線槽內(nèi)，必須通過實(shí)際布線圖弄清線路的分支與正向，為維修時(shí)找出供電順序提供捷徑。四、Z3050型搖臂鉆床電氣控制模擬電路故障維修（一）故障維修相關(guān)說明1、故障設(shè)置采取用透明絕緣膠布包裹線頭、觸片及換用損壞元件（如保險(xiǎn)、燈泡等）。要求帶有隱蔽性。2、為降低故障難度，按鈕盒、行程開關(guān)內(nèi)不設(shè)故障；零線不設(shè)故障；線槽內(nèi)線路不允許開路。3、設(shè)故障不允許改變線路接線原理。4、排除故障前，應(yīng)根據(jù)操作及功能顯示和電路工作原理，在電路圖上圈定故障大致范圍，再根據(jù)電路原理利用儀表檢測，找出故障點(diǎn)，并在電路圖上標(biāo)出準(zhǔn)確的故障點(diǎn)。5、維修思路：根據(jù)電路原理，采用逐功能逐路查找法；熟練后可根據(jù)多功能操作集中公共支路確定法，以壓縮故障范圍。6、維修的方法：（1）不通電的情況下利用電阻法測通斷；（2）通電的情況下利用交流電壓法測有無供電。注意：一次電路測相電壓時(shí)用三相四線供電系統(tǒng)的中性線（地），二次電路測相電壓時(shí)用變壓器次級系統(tǒng)的中性線（地）； （3）交流電壓法測試時(shí)通常采用逆推法：即逆著電機(jī)（燈泡）或KM線圈供電反方向查有無供電。（二）常見故障的維修1、缺相（1）故障現(xiàn)象：三相線中缺一相導(dǎo)致電機(jī)不能工作，1M4M中某組燈泡中其中一個(gè)不亮。（2）故障原因：一次回路中三相供