5.3Z3040型摇臂钻床的电气控制电路（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

项目五 典型机械设备的电气控制 1 目 录 CONTENTS 任务一 阅读机床电气原理图的方法 任务二 铣床的电气控制电路 任务三 Z3040型摇臂钻床的电气控制电路 任务四 M7120型平面磨床的电气控制电路 任务五 T68型卧式镗床的电气控制电路 2 任务三 Z3040型摇臂钻床的电气控制电路 3 任务分析 钻床是一种用途较广的万能机床,可以完成钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。钻床按结构形式可分为立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、多轴钻床、深孔钻床和卧式钻床等。在各类钻床中,摇臂钻床操作方便、灵活、适用范围广,特别适用于带有多孔的大型工件的加工,是机械加工中常用的机床设备,具有典型性。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 4 任务目标 了解Z3040型摇臂钻床的基本结构及运动形式; 掌握Z3040型摇臂钻床的控制要求及其控制电路的工作原理; 了解Z3040型摇臂钻床控制电路常见的电气故障,掌握其分析与检查方法。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 5 知识链接 一、Z3040型摇臂钻床的主要结构和运动形式 Z3040型摇臂钻床的结构如图5-4所示,其主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。内立柱固定在底座的一端,在它的外面套着外立柱,外立柱可绕内立柱回转360°。摇臂的一端为套筒,它套在外立柱上,借助丝杠的正反转可使摇臂沿外立柱上下移动。由于丝杠与外立柱连为一体,而升降螺母固定在摇臂套筒上,所以摇臂只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件,它由主电动机、主轴传动机构、主轴、进给和变速机构及钻床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上,可以通过手轮操作使其在摇臂水平导轨上移动。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 6 钻削加工时,主运动为主轴带动钻头的旋转运动,进给运动为主轴带动钻头做上下的纵向运动。此时要求主轴箱由夹紧装置紧固在摇臂的水平导轨上,外立柱紧固在内立柱上,摇臂紧固在外立柱上。摇臂钻床的辅助运动有摇臂沿外立柱的上下移动,主轴箱沿摇臂水平导轨的水平移动,摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 7 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 8 二、Z3040型摇臂钻床的电力拖动特点与控制要求 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 9 1.电力拖动特点 2.控制要求 1.电力拖动特点 (1)摇臂钻床运动部件较多,为简化传动装置,采用多电动机拖动。由主轴电动机拖动主轴的旋转主运动和主轴的进给运动;由摇臂升降电动机拖动摇臂的升降;由液压泵电动机拖动液压泵送出压力油完成主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开;由冷却泵电动机拖动冷却泵,送出冷却液进行刀具加工过程中的冷却。 (2)摇臂钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动,为此,这两种运动由一台主轴电动机拖动,分别经主轴传动机构、进给传动机构来实现主轴的旋转和进给,所以主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。 (3)摇臂钻床有两套液压控制系统:一套是操作机构液压系统,另一套是夹紧机构液压系统。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 10 2.控制要求 (1)4台电动机容量较小,均采用全压直接起动。主轴旋转与进给要求有较大的调速范围,钻削加工要求主轴正、反转,这些皆由液压和机械系统完成,主轴电动机只做单向旋转。 (2)摇臂升降由升降电动机拖动,故升降电动机要求正反转。 (3)液压泵电动机用来拖动液压泵送出不同流向的压力油,推动活塞,带动菱形块动作,以实现主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开,故液压泵电动机要求正反转。 (4)摇臂的移动需严格按照“摇臂松开—摇臂移动—摇臂移动到位自动夹紧”的程序进行。这就要求摇臂夹紧放松与摇臂升降应按上述程序自动进行,也就是说,对液压泵电动机和升降电动机的控制要按上述要求进行。 (5)钻削加工时应由冷却泵电动机拖动冷却泵,送出冷却液对钻头进行冷却,冷却泵电动机为单向旋转。 (6)要求有必要的联锁与保护环节。 (7)具有机床安全照明和信号指示电路。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 11 三、Z3040型摇臂钻床液压系统简介 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 12 1.操作机构液压系统 2.夹紧机构液压系统 摇臂钻床具有两套液压控制系统:一套是由主轴电动机拖动齿轮泵送出压力油,由主轴操作手柄来改变两个操纵阀的相互位置,使压力油做不同的分配,进而实现主轴正转、反转、空挡、变速与停车等运动;另一套是由液压泵电动机拖动液压泵送出压力油来实现摇臂、主轴箱和立柱的夹紧与放松的夹紧机构液压系统。 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 13 1.操作机构液压系统 该系统由主轴电动机拖动齿轮