第六章電氣識圖及常用機床電路02Z3040搖臂鉆床電氣線路與故障分析1.Z3040搖臂鉆床簡介010203鉆床的基本結(jié)構(gòu)Z3040搖臂鉆床由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂等組成，其設(shè)計允許進行多種加工操作，如鉆孔和攻螺紋。電氣控制特點該鉆床采用多電機拖動系統(tǒng)，通過復(fù)雜的電氣控制實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)和進給運動，確保加工精度和效率。故障診斷與維護鉆床的電氣線路設(shè)計包括故障診斷功能，便于快速定位問題并進行維護，保障設(shè)備的穩(wěn)定運行和生產(chǎn)效率。1.Z3040搖臂鉆床簡介多電機拖動多電機拖動原理在Z3040搖臂鉆床中，采用多電機拖動方式以簡化傳動裝置，主電動機負責主要鉆削及進給任務(wù)，而其他輔助運動如搖臂升降、立柱夾緊等則由單獨的電動機驅(qū)動。為適應(yīng)多種加工需求，Z3040搖臂鉆床的主軸及進給系統(tǒng)需在較大范圍內(nèi)調(diào)速，且加工螺紋時要求主軸能正反轉(zhuǎn)，這些功能通過電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)，無需對電動機本身進行調(diào)速。安全與效率并重在設(shè)計Z3040搖臂鉆床的電氣線路時，考慮到安全生產(chǎn)的重要性，主軸旋轉(zhuǎn)和搖臂升降不允許同時進行，以防止操作事故，確保設(shè)備運行的安全性和高效性。電氣控制要求3.主電路分析主電動機M2和冷卻泵電機M1都只需單方向旋轉(zhuǎn)，所以用接觸器KM1和KM分別控制。立柱夾緊松開電動機M3和搖臂升降電動機M4都需要正反轉(zhuǎn)，所以各用兩只接觸器控制。KM2和KM3控制立柱的夾緊和松開；KM4和KM5控制搖臂的升降。KH-Z3040B型搖臂鉆床的四臺電動機只用了兩套熔斷器作短路保護。只有主軸電動機具有過載保護。因立柱夾緊松開電動機M3和搖臂升降電動機M4都是短時工作，故不需要用熱繼電器來作過載保護。冷卻泵電機M1因容量很小，也沒有應(yīng)用保護器件。主軸電動機和搖臂升降電動機控制主軸電動機的正反轉(zhuǎn)控制通過十字開關(guān)操作，實現(xiàn)主軸電動機的正反轉(zhuǎn)控制，確保機床在不同加工需求下能夠靈活調(diào)整轉(zhuǎn)向，提高加工效率和精度。搖臂升降電動機的自動循環(huán)搖臂鉆床在工作時，搖臂的夾緊與松開過程能自動完成，通過電氣控制實現(xiàn)搖臂的精確定位，保障加工過程的穩(wěn)定性。主軸與搖臂的聯(lián)動控制主軸電動機和搖臂升降電動機的控制線路設(shè)計有聯(lián)鎖機制，防止兩者同時動作造成設(shè)備損壞，確保操作安全和設(shè)備壽命。4.控制電路分析（1）電源接觸器和冷卻泵的控制按下斷路器開關(guān)（ON）QS，把機床的三相電源接通。（2）主軸電動機和搖臂升降電動機控制采用十字開關(guān)操作，控制線路中的SA1α、SA1b和SA1c是十字開關(guān)的三個觸頭。KM1、KM4、KM5三個接觸器就不會同時通電（3）搖臂升降和夾緊工作的自動循環(huán)搖臂鉆床正常工作時，搖臂應(yīng)夾緊在立柱上。4.控制電路分析SQ1是組合行程開關(guān)，它的兩對動斷觸點分別作為搖臂升降的極限位置控制，起終端保護作用。當搖臂上升或下降到極限位置時，由撞塊使SQ1(7-8)或(11-12)斷開，切斷接觸器KM4和KM5的通路，使電動機停轉(zhuǎn)，從而起到了保護作用。SQ1為自動復(fù)位的組合行程開關(guān)，SQ2為不能自動復(fù)位的組合行程開關(guān)。立柱夾緊電動機用按鈕SB1和SB2及接觸器KM2和KM3控制，其控制為點動控制。按下按鈕SB1或SB2，KM2或KM3就通電吸合，使電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，將立柱夾緊或放松。松開按鈕，KM2或KM3就斷電釋放，電動機即停止。搖臂升降和夾緊工作自動循環(huán)020301搖臂升降的自動循環(huán)機制搖臂鉆床在操作中，通過電動機驅(qū)動實現(xiàn)搖臂的自動升降，確保加工精度和效率，同時簡化操作流程，提升作業(yè)安全性。夾緊裝置的自動控制流程利用液壓系統(tǒng)和電動機配合，搖臂鉆床能夠自動完成夾緊與松開動作，保證工件固定牢靠，提高加工穩(wěn)定性和精度。工作循環(huán)的效率優(yōu)化通過精確控制搖臂的升降和夾緊動作，搖臂鉆床的工作循環(huán)得到優(yōu)化，減少了非生產(chǎn)時間，提升了整體工作效率。KH-Z3040B電氣控制線路故障圖及排除實訓01實習內(nèi)容①用通電試驗方法發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，進行故障分析，并在電氣原理圖中用虛線標出最小故障范圍。②按圖排除KH-Z3040B型搖臂鉆床主電路或控制電路中，人為設(shè)置的兩個電氣自然故障點。電氣故障設(shè)置原則①人為設(shè)置的故障點，必須是模擬機床在使用過程中，由于受到振動、受潮、高溫、異物侵入、電動機負載及線路長期過載運行、啟動頻繁、安裝質(zhì)量低劣和調(diào)整不當?shù)仍蛟斐傻摹白匀弧惫收?。②切忌設(shè)置改動線路、換線、更換電器元件等由于人為原因造成的非“自然”的故障點。③故障點的設(shè)置，應(yīng)做到隱蔽且設(shè)置方便，除簡單控制線路外，故障一般不宜設(shè)置在單獨支路或單一回路中。④對于設(shè)置一個以上故障點的線路，其故障現(xiàn)象應(yīng)盡可能不要相互掩蓋。否則學生在檢修時，若檢查思路尚清楚，但檢修到定額時間的2/3還不能查出一個故障點時，可作適當?shù)奶崾?。⑤?yīng)盡量不設(shè)置容易造成人身或設(shè)備事故的故障點，如有必要時，教師必須在現(xiàn)場密切注意學生的檢修動態(tài)，隨時作好采取應(yīng)急措施的準備。實習步驟①先熟悉原理，再進行正確的通電試車操作。②熟悉電器元件的安裝位置，明確各電器元件作用。③教師示范故障分析檢修過程（故障可人為設(shè)置）。④教師設(shè)置讓學生知道的故障點，指導(dǎo)學生如何從故障現(xiàn)象著手進行分析，逐步引導(dǎo)到采用正確的檢查步驟和檢修方法。⑤教師設(shè)置人為的自然故障點，由學生檢修。（4）實習要求①學生應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，先在原理圖中正確標出最小故障范圍的線段，然后采用正確的檢查和排故方法并在定額時間內(nèi)排除故障。②排除故障時，必須修復(fù)故障點，不得采用更換電器元件、借用觸點及改動線路的方法，否則，作不能排除故障點扣分。③檢修時，嚴禁擴大故障范圍或產(chǎn)生新的故障，并不得損壞電器元件。6.2.4T68臥式鏜床電氣線路與故障分析鏜床是一種精密加工機床，用來鏜孔、鉆孔、擴孔和鉸孔等，主要用來加工精度較高的孔和兩孔之間的距離要求較為精確的零件。除了鏜孔、鉆孔、擴孔和鉸孔外，還可以進行車削內(nèi)外螺紋、外圓柱面和端面，銑削平面等。T68臥式鏜床的運動形式有三種：（1）主運動：鏜桿（主軸）旋轉(zhuǎn)或平旋盤（花盤）旋轉(zhuǎn)。（2）進給運動：主軸軸向（進、出）移動、主軸箱（鏜頭架）的垂直(上、下）移動、花盤刀具溜板的徑向移動、工作臺的縱向（前、后）和橫向（左、右）移動。（3）輔助運動：有工作臺的旋轉(zhuǎn)運動、后立柱的水平移動和尾架垂直移動。主體運動和各種常速進給由主軸電機1M驅(qū)動，但各部份的快速進給運動是由快速進給電機2M驅(qū)動。雙速電機控制雙速電機的工作原理雙速電機通過改變繞組的連接方式實現(xiàn)速度切換，通常采用YY/△接法，以適應(yīng)不同負載和速度需求。雙速電機的應(yīng)用優(yōu)勢雙速電機在需要變速運行的場合具有顯著優(yōu)勢，如節(jié)能、減少機械磨損等，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化設(shè)備中。雙速電機的控制策略控制雙速電機需精確掌握其啟動、運行及切換過程，確保平穩(wěn)過渡，避免對系統(tǒng)造成沖擊或損害。3.T68型臥式鏜床的電氣控制電路分析（1）主電動機的起動控制①主電動機的點動控制主電動機的點動有正向點動和反向點動，分別由按鈕SB4和SB5控制。②主電動機的正、反轉(zhuǎn)控制當要求主電動機正向低速旋轉(zhuǎn)時，行程開關(guān)SQ7的觸點（12-13）處于斷開位置，主軸變速和進給變速用行程開關(guān)SQ3（5-10）、SQ4（10-11）均為閉合狀態(tài)。按SB2，中間繼電器KA1線圈通電吸合，它有三對常開觸點，KA1常開觸點（5-6）閉合自鎖；KA1常開觸點（11-12）閉合，接觸器KM3線圈通電吸合，KM3主觸點閉合，電阻R短接；KA1常開觸點（18-15）閉合和KM3的輔助常開觸點（5-18）閉合，使接觸器KM1線圈通電吸合，并將KM1線圈自鎖。KM1的輔助常開觸點（4-14）閉合，接通主電動機低速用接觸器KM4線圈，使其通電吸合。由于接觸器KM1、KM3、KM4的主觸點均閉合，故主電動機在全電壓、定子繞組三角形聯(lián)結(jié)下直接起動，低速運行。3.T68型臥式鏜床的電氣控制電路分析高速旋轉(zhuǎn)時，行程開關(guān)SQ7的觸點（12-13）、SQ3（5-10）、SQ4（10-11）均處于閉合狀態(tài)。按SB2后，一方面KA1、KM3、KM1、KM4的線圈相繼通電吸合，使主電動機在低速下直接起動；另一方面由于SQ7（12-13）的閉合，使時間繼電器KT（通電延時式）線圈通電吸合，經(jīng)延時后，KT的通電延時斷開的常閉觸點（14-21）斷開，KM4線圈斷電，主電動機的定子繞組脫離三相電源，而KT的通電延時閉合的常開觸點（14-23）閉合，使接觸器KM5線圈通電吸合，KM5的主觸點閉合，將主電動機的定子繞組接成雙星形后，重新接到三相電源，故從低速起動轉(zhuǎn)為高速旋轉(zhuǎn)。主電動機的反向低速或高速的起動旋轉(zhuǎn)過程與正向起動旋轉(zhuǎn)過程相似，但是反向起動旋轉(zhuǎn)所用的電器為按鈕SB3、中間繼電器KA2，接觸器KM3、KM2、KM4、KM5、時間繼電器KT。（2）主電動機的反接制動的控制當主電動機正轉(zhuǎn)時，速度繼電器KS正轉(zhuǎn)，常開觸點KS（14-19）閉合，而正轉(zhuǎn)的常閉觸點KS（14-17）斷開。主電動機反轉(zhuǎn)時，KS反轉(zhuǎn)，常開觸點KS（14-15）閉合，為主電3.T68型臥式鏜床的電氣控制電路分析①主電動機正轉(zhuǎn)時的反接制動設(shè)主電動機為低速正轉(zhuǎn)時，電器KA1、KM1、KM3、KM4的線圈通電吸合，KS的常開觸點KS（14-19）閉合。按SB1，SB1的常閉觸點（4-5）先斷開，使KA1、KM3線圈斷電，KA1的常開觸點（18-15）斷開，又使KM1線圈斷電，一方面使KM1的主觸點斷開，主電動機脫離三相電源，另一方面使KM1（4-14）分斷，使KM4斷電；SB1的常開觸點（4-14）隨后閉合，使KM4重新吸合，此時主電動機由于慣性轉(zhuǎn)速還很高，KS（14-19）仍閉合，故使KM2線圈通電吸合并自鎖，KM2的主觸點閉合，使三相電源反接后經(jīng)電阻R、KM4的主觸點接到主電動機定子繞組，進行反接制動。當轉(zhuǎn)速接近零時，KS正轉(zhuǎn)常開觸點KS（14-19）斷開，KM2線圈斷電，反接制動完畢。②主電動機反轉(zhuǎn)時的反接制動反轉(zhuǎn)時的制動過程與正轉(zhuǎn)制動過程相似，但是所用的電器是KM1、KM4、KS的反轉(zhuǎn)常開觸點KS（14-15）。③主電動機工作在高速正轉(zhuǎn)及高速反轉(zhuǎn)時的反接制動過程可仿上自行分析。在此僅指明，高速正轉(zhuǎn)時反接制動所用的電器是KM2、KM4、KS（14-19）觸點；高速反轉(zhuǎn)時反接制動所用的電器是KM1、KM4、KS（14-15）觸點。（3）主軸或進給變速時主電動機的緩慢轉(zhuǎn)動控制當主軸變速時，將變速孔盤拉出（SQ3置于“變速”位置），行程開關(guān)SQ3常開觸點SQ3（5-10）斷開，接觸器KM3線圈斷電，主電路中接入電阻R，KM3的輔助常開觸點（5-18）斷開，使KM1線圈斷電，主電動機脫離三相電源。所以，該機床可以在運行中變速，主電動機能自動停止。旋轉(zhuǎn)變速孔盤，選好所需的轉(zhuǎn)速后，將孔盤推入。在此過程中，若滑移齒輪的齒和固定齒輪的齒發(fā)生頂撞時，則孔盤不能推回原位，行程開關(guān)SQ3、SQ5的常閉觸點SQ3（4-14）、SQ5（17-15）閉合，接觸器KM1、KM4線圈通電吸合，主電動機經(jīng)電阻R在低速下正向起動，接通瞬時點動電路。主電動機轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速達某一轉(zhuǎn)時，速度繼電器KS正轉(zhuǎn)常閉觸點KS（14-17）斷開，接觸器KM1線圈斷電，而KS正轉(zhuǎn)常開觸點KS1（14-19）閉合，使KM2線圈通電吸合，主電動機反接制動。當轉(zhuǎn)速降到KS的復(fù)位轉(zhuǎn)速后，則KS常閉觸點KS1（14-17）又閉合，常開觸點KS1（14-19）又斷開，重復(fù)上述過程。這種間歇的起動、制動，使主電動機緩慢旋轉(zhuǎn)，以利于齒輪的嚙合。若孔盤退回原位（SQ3置于“運行”位置），則SQ3、SQ5的常閉觸點SQ3（4-14）、SQ5（17-15）斷開，切斷緩慢轉(zhuǎn)動電路。SQ3的常開觸點SQ3（5-10）閉合，使KM3線圈通電吸合，其常開觸點（5-18）閉合，又使KM1線圈通電吸合，主電動機在新的轉(zhuǎn)速下重新起動。（4）主軸箱、工作臺或主軸的快速移動該機床各部件的快速移動，由快速手柄操縱快速移動電動機2M拖動完成的。當快速手柄扳向正向快速位置時，行程開關(guān)SQ9被壓動，接觸器KM6線圈通電吸合，快速移動電動機2M正轉(zhuǎn)。同理，當快速手柄扳向反向快速位置時，行程開關(guān)SQ8被壓動，KM7線圈通電吸合，2M反轉(zhuǎn)。（5）主軸進刀與工作臺聯(lián)鎖為防止鏜床或刀具的損壞，主軸箱和工作臺的機動進給，在控制電路中必須互聯(lián)鎖，不能同時接通，它是由行程開關(guān)SQ1、SQ2實現(xiàn)。若同時有兩種進給時，SQ1、SQ2均被壓動，切斷控制電路的電源，避免機床或刀具的損壞。4.T68臥式鏜床電氣線路的代表性故障與維修4.T68臥式鏜床電氣線路的代表性故障與維修（1）主軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速指示牌不符這種故障一般有兩種現(xiàn)象：一種是主軸的實際轉(zhuǎn)速比標牌指示數(shù)增加或減少一倍；另一種是電動機的轉(zhuǎn)速沒有高速檔或者沒有低速檔。（2）主軸變速手柄拉出后，主軸電動機不能沖動，產(chǎn)生這一故障一般有兩種現(xiàn)象：一種是變速手柄拉出后，主軸電動機1M仍以原來轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；另一種是變速手柄拉出后，1M能反接制動，但制動到轉(zhuǎn)速為零時，不能進行低速沖動。產(chǎn)生這兩種故障現(xiàn)象的原因，前者多數(shù)是由于行程開關(guān)SQ3的常開觸點SQ3（5-10）由于質(zhì)量等原因絕緣被擊穿造成。而后者則由于行程開關(guān)SQ3和SQ5的位置移動、觸點接觸不良等，使觸點SQ3（4-14）、SQ5（17-15）不能閉合或速度繼電器的常閉觸點KS1（14-17）不能閉合所致。（3）主軸電動機1M不能進行正反轉(zhuǎn)點動、制動及主軸和進給變速沖動控制產(chǎn)生這種故障的原因，往往在上述各種控制電路的公共回路上出現(xiàn)故障。如果伴隨著不能進行低速運行，則故障可能在控制線路14-21-22-0中有斷開點，否則，故障可能在主電路的制動電阻器R及引線上有斷開點。若主電路僅斷開一相電源時，電動機還會伴有缺相運行時發(fā)出的嗡嗡聲。4.T68臥式鏜床電氣線路的代表性故障與維修（4）主軸電機正轉(zhuǎn)點動、反轉(zhuǎn)點動正常，但不能正反轉(zhuǎn)故障可能在控制線路5-10-11-112-KM3線圈-0中有斷開點。（5）主軸電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)均不能自鎖故障可能在KM3（5-1