项目四钻床的电气控制.ppt

项目四钻床的电气控制,知识训练,知识训练一行程开关概述 行程开关也称为限位开关或位置开关，用于检测工作机械的位置，是一种利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控制信号的主令电器。行程开关广泛用于各类机床和起重机械中以控制这些机械的行程。行程开关的种类很多，按照操作方式可分为瞬动型和蠕动型，按结构可分为直动式(如LX1、JLXK1系列)、滚轮式(如LX2,JLXK2系列)和微动式(LXW-11、JLXK1-11系列)3种 行程开关的型号及其含义如下:,下一页,返回,知识训练,上一页,下一页,返回,知识训练,直动式行程开关的外形及结构原理如图4-1所示，它的动作原理与按钮相同。但其触头的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0.4 r/min的场所。滚轮式行程开关的结构原理如图4-2所示。当滚轮1受到向左的外力作用时，上转臂2向左下方转动，推杆4向右转动，并压缩右边弹簧8，同时下面的小滚轮5也很快沿着擒纵杆6迅速转动，因而使动触头迅速地与右边的静触头分开，并与左边的静触头闭合。这样就减少了电弧对触头的损坏，并保证了动作的可靠性。这类行程开关适合于低速运动的机械。滚动式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，由于双滚轮式行程开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可使控制电路简化。,上一页,下一页,返回,知识训练,微动式行程开关(LXW-11系列)的结构原理如图4-3所示。它是行程非常小的瞬时动作开关，其特点是操作力小且操作行程短，常用于机械、纺织、轻工、电子仪器等各种机械设备和家用电器中，起限位保护和联锁作用。微动开关可看成尺寸甚小而又非常灵敏的微动式行程开关 行程开关的触点在电路图中的图形和文字符号如图4-4所示。在选用行程开关时，主要根据机械位置对开关形式的要求和控制线路对触点的数量要求以及电流、电压等级来确定其型号。,上一页,下一页,返回,知识训练,知识训练二电气控制线路基本规律行程控制 1.自动往复循环控制线路 在生产中，有些机械的工作需要自动往复运动，如钻床的刀架、万能铣床的工作台等为了实现对这些生产机械的自动控制，通常采用行程控制。图4-5所示为工作台自动往返移动示意图，图4-6所示为铣床的自动往返控制线路图。工作台的两端有挡铁1和挡铁2，机床床身上有行程开关SQ1和SQ2，当挡铁碰撞行程开关后，将自动换接电动机正、反转控制线路，使工作台自动往返运行。SQ3和SQ4为正、反向极限保护用行程开关，防止运动部件因超出极限位置而发生事故。,上一页,下一页,返回,知识训练,工作原理如下:先合上电源开关QS，按下启动按钮SB2,KM1线圈通电吸合并自锁，电动机正转，工作台向左运动。当工作台移动到一定位置时，挡铁1将碰撞行程开关SQ1,使其常闭触点断开，KM1线圈失电，电动机停转。随后，SQ1常开触点闭合，使KM2线圈通电吸合并自锁，电动机反转，工作台向右运动。此时SQ1复位，为下次正转运行做准备在右行过程中，当挡铁2碰撞了行程开关SQ2时，其常闭触点断开，使KM2线圈失电，电动机停转。随后其常开触点闭合，使KM1线圈再次得电并自锁，电动机又开始正转，工作台左行。如此循环往复，当需要停止时，按下停止按钮SB1停止。,上一页,下一页,返回,知识训练,2.钻孔加工过程自动控制 钻床的钻头和刀架分别由两台三相异步电动机拖动。图4-7所示为钻削加工钻头的下作图，其工艺要求为:刀架能够由位置A移动到位置B停车，进行无进给切削，当孔的内表面精度达到要求后，自动返回位置A停车。图4-8所示为刀架自动循环无进给切削的控制线路，钻头由另一台电动机控制，图中没有画出来。SQ1,SQ2安装在A,B处，KM1,KM2为电动机正、反转接触器。为了提高加工精度，当刀架移动到位置B时，要求在无进给情况下进行磨光，磨光后刀架退回位置A停车。切削表面的光洁度不易直接测量，因此采用间接测量，即用时间继电器间接测量无进给切削时间，其延时时间可根据无进给切削所需要的时间进行整定。,上一页,下一页,返回,知识训练,线路的工作原理为:按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈通电并自锁，电动机正向运转，刀架前进。到达B时，撞击行程开关SQ1，其动断触点断开，KM1线圈失电，电动机停止工作，刀架停止进给，钻头则继续旋转。同时SQ1的动合触点接通时间继电器KT的线圈电路，开始无进给切削计时。KT延时时间到后，延时动合触点闭合，反向接触器KM2线圈通电并自锁，其主触点闭合，电动机反转，刀架开始返回，到达位置A时，撞击行程开关S02，其动断触点断开，KM2线圈失电，电动机停止运转，一个周期的工作结束。,上一页,下一页,返回,知识训练,3.横梁自动升降控制线路 龙门刨床和立式车床等的横梁在正常情况下是夹紧在立柱上的，只有在移动横梁时才将其从立柱上松开，当移动到需要的位置后，再将横梁夹紧在立柱上。横梁放松、夹紧可以采用电动机驱动，也可以采用液压及压缩空气等方式驱动。如果用电动机驱动，需要两台电动机，一台控制夹紧装置实现横梁的夹紧与放松，另一台电动机控制横梁的上下移动 图4-9所示电路为横梁自动升降控制电路。M1为横梁升降电动机，M2为横梁夹紧放松电动机，KM1,KM2控制M1的正反转，从而控制横梁的升降，KM3,KM4控制M2的正反转，从而控制横梁的夹紧与放松，K为中间继电器。,上一页,下一页,返回,知识训练,KA为过电流继电器，SQ1,SQ2为夹紧与放松的限位开关，SQ3,SQ4为横梁升降限位开关，KMS,KM6的动断触点与KM4构成互锁，当工作台运动时，KMS或KM6动断触点断开，KM4线圈不能通电，确保只有在工作台停止时才允许横梁移动。线路工作原理如下:横梁上升时，按下启动按钮SB1，中间继电器K得电，其动合触点闭合，KM4线圈得电，KM4主触点闭合，使M2反转，横梁放松，当放松到压下下限位开关SQ2时，SQ2动断触点断开，KM4线圈失电，M2反转停止，横梁放松动作完成。同时，SQ2的动合触点闭合，使KM1线圈得电，其主触点闭合，M1正转，横梁上升。,上一页,下一页,返回,知识训练,当横梁上升到位时，松开SB1,K,KM1线圈失电，M1停转。此时SQ2仍处于被压下状态，因此其动合触点仍然闭合，横梁处于放松状态。线圈K失电，其动断触点闭合，KM3线圈通电并自锁，M3正转，拖动夹紧机构将横梁夹紧，SQ2复位，为下次横梁上升做好准备。当夹紧到一定程度后，压下SQ1，其动断触点断开，由于KA2的动断触点和KM3的动合触点都闭合，KM3继续得电，M3继续旋转，横梁继续夹紧。随着夹紧力的增大，M2定子电流增大，当达到KA的吸合值时，KA动断触点断开，KM3线圈失电，M2停转，横梁夹紧动作完成，整个横梁上升过程也就结束了。,上一页,下一页,返回,知识训练,横梁下降的动作过程与上升基本相同，只是在下降到位时，为了消除丝杠与螺母的间隙，要求横梁稍微回升一下。控制电路中采用断电延时型时间继电器KT作回升控制。按下SB2,横梁放松后下降，同时时间继电器KT线圈得电，其动合延时常开触点瞬时闭合。当下降到位时，松开SB2,K线圈失电，其动合触点断开使KM2线圈失电，KM2的动断触点闭合使KM1线圈得电，M1正转带动横梁回升，KM2动合触点断开，KT线圈失电延时，当延时时间到后，其动合延时常开的触点断开，KM1线圈失电，M1停止运转，回升结束。同时KT的动断延时常闭触点闭合，使KM3线圈通电，从而使M2正转，进行夹紧。到达位置后，限位开关SQ1被压下，SQ1的动断触点断开，到达电流继电器KA的动作电流后，KA的动断触点断开，KM3线圈失电，M2断电，停止转动，下降过程结束。,上一页,下一页,返回,知识训练,知识训练三摇臂钻床的电气控制线路 一、摇臂钻床概述 钻床是一种孔加工机床，可进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。钻床的种类很多，有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，使用范围广，具有典型性，特别适于在单件或批量生产中加工多孔的大型零件。,上一页,下一页,返回,知识训练,1.摇臂钻床的主要结构及运动形式 摇臂钻床的外形如图4-10所示。它主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、下作台等组成。内立柱固定在底座上，在它外面套着空心的外立柱，外立柱可绕着内立柱回转一周。当夹紧装置松开时，外立柱可绕着固定的内立柱回转360o，夹紧装置夹紧时，则不能转动。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杆，摇臂可沿着外立柱上下移动，但两者不能作相对移动，所以摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转。摇臂沿外立柱上下移动后，也由夹紧装置将其夹紧。主轴箱是一个复合的部件，它具有主轴及主轴旋转部件和主轴进给的全部变速和操纵机构。主轴箱可沿着摇臂上的水平导轨做径向移动。当进行加工时，可利用特殊的夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上、摇臂紧固在外立柱上、主轴箱紧固在摇臂导轨上，然后进行钻削加工。,上一页,下一页,返回,知识训练,摇臂钻床主轴的旋转为主运动，主轴轴向运动为进给运动，辅助运动包括摇臂沿外立柱的垂直运动，主轴箱沿摇臂径向水平移动，摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动。外立柱、摇臂和主轴箱的运动，它们都有夹紧装置和固定位置。摇臂的升降及夹紧、放松由一台异步电动机拖动，摇臂的回转和主轴箱的径向移动采用手动，立柱的夹紧、松开由一台电动机拖动一台齿轮泵供给夹紧装置所用的。压力油来实现，同时通过电气联锁装置来实现主轴箱的夹紧与放松。摇臂钻床的主轴旋转和摇臂升降不允许同时进行，以保证安全生产。,上一页,下一页,返回,知识训练,2.摇臂钻尿的电力施动特点及其控制要求(1)由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，使用多电机拖动，主电动机承担主钻削及进给任务，摇臂升降及其夹紧放松、立柱夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。(2)为了适应多种加工方式的要求，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，用手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求。从结构上看，主轴变速机构与进给变速机构应该放在一个变速箱内，而且两种运动由一台电动机拖动是合理的。,上一页,下一页,返回,知识训练,(3)为了加工螺纹，主轴要求正反转。摇臂钻床的正反转一般用机械方法实现，即靠摩擦离合器实现，或由液压系统实现，电动机只需单方向旋转。(4)摇臂沿外立柱的升降由电动机拖动，外立柱沿内立柱的回转运动则是由外力作用控制的，但必须先将外立柱放松。(5)应具有相应的联锁与保护装置。二、Z35型摇臂钻床 Z35型摇臂钻床是最常用的立式钻床，适用于成批生产时加工多孔的大型零件。Z35型摇臂钻床型号意义如下:,上一页,下一页,返回,知识训练,图4-11所示为Z35型摇臂钻床的电气控制线路。1.主电路分析 Z35摇臂钻床共有4台电动机。M1为冷却泵电动机。M2为主电动机，由接触器KM1控制，只要求单向旋转，M2安装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统，主轴正反转由机械手柄操作。M3为摇臂升降电动机，由接触器KM2和KM3控制其正反转，实现摇臂的升降。M4是控制立柱的夹紧与放松，由接触器KM4和KMS控制其正反转，实现立柱的夹紧或放松。,上一页,下一页,返回,知识训练,由于摇臂要绕立柱转动，因此安装在回旋部件上的电动机M2,M3,M4及其他电气设备的电源，是通过装在摇臂升降机体壳上的汇流环W来供电和接地的(M2安装在主轴箱顶部，M3和M4安装在立柱顶部)。2.控制线路分析 变压器TC将380 V交流电变成220 V作为控制电源，另一个副边绕组为局部照明灯提供36 V电源。Z35钻床采用十字开关操作，这样操作起来方便，而且能实现各运动间的互锁保护。十字开关由4个微动开关和操作手柄组成，塑料盖板上有十字形孔槽。,上一页,下一页,返回,知识训练,操作手柄可分别扳到孔槽中的5个不通位置:上、下、左、右、中。手柄置于中间位置时，4个微动开关不受压，处于断开状态。手柄置于其他任一位置时，都有一对应的微动开关受压，其触点闭合，当手柄离开这一位置时，其触点分断。因此，任何时刻，只能有一个微动开关闭合，从而实现了各种运动的互锁保护。手柄所处位置与相应受压开关为:左-SA1，右-SA2，上-SA3，下-SA4。(1)零压保护。KV为零压继电器，首先合上电源开关QS1，然后把十字手柄扳到左边，这时SA1受压闭合，KV得电并自锁。此时即使将SA1分断，KV线圈也能依靠其自锁触点的闭合而保持通电，因此一旦电源断电，就能起到零压保护的作用。,上一页,下一页,返回,知识训练,(2)主轴电动机的控制。将手柄扳向右方，这时SAE闭合，接触器KM1的线圈通过KV的常开触点及SA2触点得电，主轴电动机M2启动。将十字开关扳回中间位置时，SA2分断，接触器KM1断开，电动机M2停止运行(3)摇臂升降控制。摇臂升降前必须将夹紧装置放松，升降完毕后又必须夹紧，这个过程必须是自动完成的。,上一页,下一页,返回,知识训练,当需要使摇臂上升时，将手柄扳到向上位置，微动开关SA3压合，接触器KM2通电，电动机M3正转，带动传动装置将摇臂夹紧装置放松，在放松的同时，将位置开关SQ2的常开触点SQ2-2撞动使其闭合，为夹紧摇臂做准备当夹紧装置放松后，电动机将会带动升降装置使摇臂上升，到了需要的位置后，将十字手柄扳回中间位置，SA3分断，KM2断电，其常闭触点闭合使KM3通电，电动机反转，带动夹紧装置将摇臂夹紧。夹紧后，S02-2分断，KM3断电，电动机M停转，摇臂上升结束。,上一页,下一页,返回,知识训练,若要使摇臂下降，则将十字开关扳到向下位置，此时SA4闭合，KM3得电，电动机M3反转，松开夹紧装置，且使SQ2-闭合，为夹紧做准备，其工作过程和上升时相同，这里不再重复。位置开关SQ1做限位保护，防止摇臂上升或下降过程中超过极限位置。当摇臂上升到上限位置时，SQ1-1断开，KM2断电，电动机停转，摇臂停止上升。当摇臂下降至极限位置时，SQ1-2分断，电动机停转，摇臂停止下降。,上一页,下一页,返回,知识训练,(4)立柱的夹紧与放松控制。由KM4和KMS来控制电动机M4，实现立柱的夹紧与放松，立柱的夹紧、放松属短时操作，因此采用点动控制。当需要让摇臂回转时，必须将夹紧装置放松，推动摇臂，才可以实现摇臂与外立柱一起绕内立柱转动。不做回转运动时，应保持内、外立柱之间是夹紧的。按下启动按钮SB1,KM4通电吸合，电动机M4正转启动，带动齿轮油泵，送出高压油，经油路系统和机械传动系统将内、外立柱松开，松开SB1，电动机就停转。需要夹紧立柱时，按下启动按钮SB2，接触器KMS得电吸合，电动机M4反转，带动齿轮油泵送出反向高压油，通过液压系统和机械传动系统将内、外立柱间夹紧，松开SB2,M4停转。,上一页,下一页,返回,知识训练,(5）冷却泵控制。当需要冷却液时，合上cs2，电动机M1启动，送出冷却液。(6)照明线路。变压器TC供应36 V安全电压给照明电路，SA5作为接通或断开照明电路的开关，熔断器FU3作短路保护。3.保护环节 FU1实现总的短路保护，FU2用作M3和M4的短路保护。FR用作主电动机M2的过载保护，其余电动机为短时工作，所以不设过载保护。,上一页,下一页,返回,知识训练,4.电气线路常见故障分析(1)主轴电动机不能启动。首先检查熔断器FU1的熔丝是否熔断，其次检查十字开关的位置是否能压动微动开关，微动开关的触点是否完好，接触器KM1的触头接触是否良好。此外，连接导线的螺钉松动，电网电压过低，使得零压继电器KV不能吸合也是造成电动机无法启动的原因。(2)摇臂升降失灵 摇臂上升或下降后，不能完全夹紧。主要原因是位置开关SQ2的位置调整不当，S02-1或 S02-2过早分断，使得摇臂还没有完全夹紧时就停止了夹紧动作,上一页,下一页,返回,知识训练,摇臂上升或下降时不能及时停止。出现这种故障的原因，也是由于位置开关SQ2位置不当所引起的。例如，在十字开关扳到向下位置时，KM3吸合，电动机反转，首先松开夹紧装置，并压合位置开关SQ2使SQ2-1闭合，为下降后的夹紧做准备。但如果SQ2的位置不当，反而使SQ2-2闭合，这样，当十字开关扳回到中间位置时，KM3通过SQ2-2继续通电，使摇臂一直下降，即使到下限保护开关SQ1断开时，仍不能停下。一旦发生这种现象，必须立刻关断电源开关QS1，使机床断电，重新调整位置开关后再运行使用。,上一页,下一页,返回,知识训练,摇臂升降电动机反复正、反转，不能停止。出现这一现象的原因是位置开关SQ2的两对触点的动触点位置太近，没有足够的间隙。当上升运动完成后，将十字开关扳回中间位置，KM2断电，由于SQ2-2闭合，因此KM3吸合，电动机M3反转，摇臂夹紧，同时带动齿轮使SQ2-2分断，KM3释放。但由于惯性作用，SQ2开关的机械部分在撞击SQ2-2的动触点使其分断后，又撞击SQ2-1的动触点使SQ2-1闭合。这样KM2又通电，M3又正转起来。如此循环，使夹紧、放松动作不停地重复,上一页,下一页,返回,知识训练,摇臂的升、降、夹紧、放松是由电气和机械相互配合实现的，在维修时，要对电气和机械部分都加以检查。(3)立柱夹紧与松开失灵。按钮SB1,SB2接触不良，或者是接触器KM4,KMS的常闭触头接触不良，主电路熔断器FU1,FU2熔断等，都会导致立柱松紧电动机M4不能启动，从而造成立柱控制的失灵 三、Z3040型摇臂钻床 Z3040型摇臂钻床是在Z35型摇臂钻床基础上的更新产品。它取消了Z35钻床汇流环供电方式，改为直接由机床底座进线，由外立柱顶部引出再进入摇臂后面的电气壁完。对内、外立柱，主轴箱及摇臂的夹紧和放松及其他一些环节，采用了先进的液压技术。其电气控制线路见图4-12。,上一页,下一页,返回,知识训练,1.液压系统介绍 Z3040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。操纵机构液压系统安装在主轴箱内，实现主轴正反转、停车制动、空挡、预选及变速控制。它的液压泵由主轴电动机M1拖动。主轴电动机启动后，将操纵手柄置于相应位置(5个位置)时，通过液压油阀使压力油作相应的分配，液压系统就能实现对主轴的相应操作。,上一页,下一页,返回,知识训练,夹紧机构液压系统安装在摇臂背后的电器盒下部，实现夹紧和松开主轴箱、摇臂和立柱的控制。液压泵由液压泵电动机M3拖动。通过电磁阀控制液压油油压传输路径，并配合液压电动机的正反转，就可以实现主轴箱与摇臂、摇臂与外立柱及外立柱与内立柱之间的夹紧和放松控制。2.电气控制线路分析(1)主电路分析。主轴电动机M1为单方向旋转，由接触器KM1控制。主轴的正反转由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现，并由热继电器FR1作电动机过载保护。摇臂升降电动机M2由正、反转接触器KM2,KM3控制实现正反转。,上一页,下一页,返回,知识训练,在操纵摇臂升降时，控制电路首先使液压泵电动机M3启动旋转，送出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使M2启动，拖动摇臂上升或下降。当摇臂移动到位后，控制电路首先使M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电动机才停转。M2为短时工作，不用设过载保护。M3由接触器KM4,KMS实现正、反转控制，热继电器FR2作过载保护。M4为冷却泵电动机，由开关SA1控制。,上一页,下一页,返回,知识训练,(2)主轴电动机的控制。按钮sBI,sB2与接触器KM1构成主轴电动机的单方向旋转控制电路。M1启动后，指示灯HL3亮，表示主轴电动机在旋转(3)摇臂升降的控制。摇臂的升降、松开与夹紧是一套连贯的动作，需要电动机与夹紧机构液压系统紧密配合。按钮SB3,SB4及正、反转接触器KM2,KM3组成具有双重互锁的电动机正、反转点动控制电路，控制摇臂的上升、下降。控制液压泵电动机的接触器KM4,KMS与电磁阀YA相配合，完成摇臂的夹紧与放松。KMS通电、YV断电时，摇臂夹紧，KM4,YV通电时，摇臂松开。,上一页,下一页,返回,知识训练,以摇臂上升为例，按下摇臂上升点动按钮SB3，时间继电器KT线圈通电，瞬动常开触点KT闭合，接触器KM4线圈通电，液压泵电动机M3反向启动旋转，拖动液压泵送出压力油。同时KT的断电延时断开触点KT闭合，电磁阀YV线圈通电，液压泵送出的压力油经二位六通阀进入摇臂夹紧机构的松开油腔，推动活塞和菱形块将摇臂松开。SQ3复位，其常闭触点闭合，为KMS通电做准备。摇臂松开时，活塞杆通过弹簧片压下行程开关SQ2，发出摇臂松开信号，即常闭触点SQ2断开，KM4线圈失电，电动机M3停转，液压泵停止供油，摇臂处于松开状态。SQ2的常闭触点闭合，线圈KM2得电，摇臂升降电动机M2正向启动旋转，摇臂上升。,上一页,下一页,返回,知识训练,当摇臂上升到所需位置时，松开按钮SB3,BM2线圈失电，摇臂升降电动机M2断电，但还将惯性转动，此时不能启动电动机M3夹紧摇臂。KT线圈断电，其断电延时闭合触点KT断电延时13s，在这期间，KMS线圈仍处于断电状态，电磁阀YV仍处于通电状态，这样就确保了摇臂升降电动机在断开电源后直到完全停止运转才能开始摇臂的夹紧动作。当时间继电器KT断电延时时间到，常闭触点KT闭合，由于SQ3常闭触点闭合，KMS线圈通电吸合，液压泵电动机M3正向启动，拖动液压泵，供出压力油。同时常开触点KT断开，电磁阀YV线圈断电，这时压力油经二位六通阀进入摇臂夹紧油腔，反向推动活塞和菱形块，将摇臂夹紧。活塞杆通过弹簧片压下行程开关SQ3，其常闭触点SQ3断开，KMS线圈断电，M3停止旋转，实现摇臂夹紧，上升过程结束。,上一页,下一页,返回,知识训练,摇臂升降的极限保护由行程开关SQ1来实现。当摇臂在正常位置时，SQ1的两对触点已调整在接通位置。当摇臂上升或下降到极限位置时，其对应触点断开，切断上升或下降接触器KM2或KM3，使得M2停止运转，摇臂停止移动，从而实现了限位保护。(4)主轴箱、立柱放松与夹紧的控制。主轴箱和摇臂之间、外立柱和内立柱之间的夹紧与放松是同时进行的。主轴箱、立柱的夹紧与放松也是由液压泵电动机的转向与电磁阀相配合来实现的。,上一页,下一页,返回,知识训练,按下按钮SBS，接触器KM4线圈通电，液压泵电动机M3反转，拖动液压泵送出压力油，这时电磁阀YV线圈处于断电状态，压力油经二位六通阀进入主轴箱与立柱松开油腔，推动活塞和菱形块，使主轴箱与立柱松开。由于YV线圈断电，压力油不能进入摇臂松开油腔，摇臂仍处于夹紧状态。当主轴箱与立柱松开时，行程开关SQ4没有受压，常闭触点SQ4闭合，指示灯HL1亮，表示主轴箱与立柱确已松开。可以手动操作主轴箱在摇臂的水平导轨上移动，也可推动摇臂使外立柱绕内立柱作回转移动。当移动到位后，按下夹紧按钮SB6，此时接触器KMS线圈通电，M3正转，拖动液压泵送出压力油至夹紧油腔，使主轴箱与立柱夹紧。夹紧完成后，SQ4动作，常开触点闭合，H L2亮，指示主轴箱与立柱已夹紧，这时可以松开SB6,KMS断电，M3停转，夹紧过程结束，这时可以进行切削加工。,上一页,下一页,返回,知识训练,(5)联锁、保护环节。熔断器FU1作为总电路和电动机M1,M4的短路保护。熔断器FU2为电动机M2,M3及控制变压器T一次侧的短路保护。熔断器FU3为照明电路的短路保护。热继电器FR1,FR2为电动机M1,M3的长期过载保护。组合开关SQ1为摇臂上升、下降的极限位置保护，行程开关SQ2实现摇臂松开到位与开始升降的联锁，SQ3实现摇臂完全夹紧与液压泵电动机M3停止旋转的联锁。时间继电器KT实现摇臂升降电动机M2断开电源待惯性旋转停止后再进行摇臂夹紧的联锁，摇臂升降电动机M2正反转具有双重互锁。SBs与SB6常闭触点接入电磁阀YV线圈电路实现在进行主轴箱与立柱夹紧、放松操作时，压力油不能进入摇臂夹紧油腔的联锁。,上一页,下一页,返回,知识训练,3.照明与信号指示电路 HL1为主轴箱、立柱松开指示灯，灯亮表示已松开，可以手动操作主轴箱沿摇臂水平移动或摇臂回转。H L2为主轴箱、立柱夹紧指示灯，灯亮表示已夹紧，可以进行钻削加工H L3为主轴旋转工作指示灯。照明灯EL由控制变压器T供给36 V安全电压，经开关SA2操作实现钻床局部照明。,上一页,下一页,返回,知识训练,4.常见故障分析(1)摇臂不能上升(或下降)。摇臂移动的前提是摇臂首先要完全松开，压下SQ2,KM4线圈断电，KM2线圈得电，M3停转而M2启动。此时摇臂方可上升。若SQ2位置改变，造成活塞杆压不上SQ2,IM2不能吸合，升降电动机不能得电旋转，摇臂不能上升有时也会出现液压系统发生故障，如液压泵卜死、不转，油路堵塞或气温太低时油的钻度增大，使摇臂不能完全松开，活塞杆也就压不下S Q2,摇臂也不能上升。另外，电动机M3电源相序接反，当按下SB3摇臂上升按钮时，液压泵电动机反转，使摇臂夹紧，压不上SQ2,摇臂也就不能上升或下降了。,上一页,下一页,返回,知识训练,若SQ2动作正常，则说明故障发生在接触器KM2或升降电动机M2上。(2)摇臂移动后不能夹紧。摇臂升降后能自动夹紧，夹紧动作完成后，SQ3触点断开，M3停转。若摇臂夹不紧，说明摇臂控制电路能够动作，只是夹紧力不够。原因可能是SQ3安装不当，或松动移位，在摇臂还没有允分夹紧时，SQ3就动作了，使得M3停止转动而停止了夹紧动作;另外一个原因可能是KMS线圈电路出现故障。,上一页,返回,技能训练,技能训练一自动往复运动控制电路的安装一、训练目的(1)明确线路中的所有电器元件及其作用，理解自动往复控制电路的工作原理(2)掌握自动往复控制电路的接线方法、布线及工艺要求二、训练器材(1)一具:螺钉旋具、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀等(2)仪表:万用表,下一页,返回,技能训练,(3)器材:1)控制板一块(木、铁制均可，参考尺寸600 mm x 500 mm)2)导线及规格:单芯绝缘塑料导线(主回路线BLV-500-2.5 mm2,控制回路线1.01.5 mm2，按钮线RV-500-0.75 mm2或BV-500-1.0 mm2均可)。线的颜色要求主电路与控制电路必须有明显的区别。3)备好编码套管。三、训练步骤(1)检查器件的完好性(2)在电器板上安装好所用电气器件(电动机除外)(3)按原理图4-13所示板前明配线。,上一页,下一页,返回,技能训练,(4)交板，接好板外线路，通电试运行。(5)断电，拆除外接线。技能训练二Z35型摇臂钻床的操作(1)深入现场，充分了解Z35型摇臂钻床的结构、操作和工作过程，了解Z35型摇臂钻床对拖动和控制的要求。(2)分析主电路、控制电路、辅助电路及保护环节等，熟悉每个电器元件的作用。(3)认真观察电器元件的布局、每个电器元件的安装位置和接线方法，画出电器布置图和电气安装接线图。,上一页,下一页,返回,技能训练,技能训练三Z35型摇臂钻床电气控制线路的检修 一、训练目的 掌握Z35型摇臂钻床电气控制线路的故障分析和检修方法。二、训练器材(1)工具:电工绝缘鞋、低压验电笔、电工尖嘴钳、电工钢丝钳、平口及十字电工用螺钉旋具、剥线钳、电工刀。(2)仪表:万用表、兆欧表、钳形电流表。,上一页,下一页,返回,技能训练,三、训练步骤(1)参照电气原理图、电器位置图和机床接线图，熟悉电器元件的分布位置和走线情况。(2)在教师的指导下对Z35型摇臂钻床进行操作，了解钻床的各种工作状态及操作方法。(3)检修步骤如下:用通电试验法观察故障现象。根据故障现象，依据电路图用逻辑分析法确定故障范围。采取正确的检查方法查找故障点，并排查故障。检修完毕进行通电试验，并做好维修记录。,上一页,下一页,返回,技能训练,四、注意事项(1)熟悉Z35型摇臂钻床电气控制线路的基本环节及控制要求。(2)检修所有工具、仪表，应符合使用要求。(3)排查故障时，必须修复故障点，但不得用元件替换法。(4)检修时严禁扩大故障范围而产生新的故障。(5)带点检修时要注意安全，必须有指导教师进行现场监护。(6)检修完毕后进行通电试验，并将故障排查过程填入表4-1中。,上一页,返回,知识拓展,接近开关 接近开关又称为无触头行程开关，是一种无接触式物体检测装置，也就是当某一物体接近信号结构时，信号机构会发出“动作”信号的开关。接近开关是通过其感应头与被测物体间介质能量的变化来获取信号的。接近开关的应用已超出一般行程控制和限位保护的范畴，可用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等场合。即使用作一般行程开关，其定位精度、操作频率、使用寿命及对恶劣环境的适应能力也比机械行程开关高。其外形和图形符号如图4-14所示。,下一页,返回,知识拓展,接近开关的种类很多，但不论何种形式的接近开关，其基本组成都是由信号发生机构(感测机构)、振荡器、检波器、鉴幅器和输出电路组成。其基本组成的方框图如图4-15所示。图4-16所示为某型号接近开关的实际电路。图中采用了电容三点式振荡器，感测头L仅有两根引出线，因此也可做成分离式结构由C2取出的反馈电压经R2和Rf加到晶体管T1的基极和发射极两端，取分压比等于1,即C1=C2，这样能够通过改变Rf来整定开关的动作距离。,上一页,下一页,返回,知识拓展,由T2、T3组成的射极藕合触发器不仅用作鉴幅，同时也起电压和功率放大作用，T2的基射结还兼作检波器。为了减轻振荡器的负担，选用较小的藕合电容C3(510 pF)和较大的藕合电阻R4(10 kSZ。振荡器输出的正半周电压使C3充电。负半周C3经过R4放电，选择较大的R4可减小放电电流，由于每周内的充电量等于放电量，所以较大的Ra也会减小充电电流，使振荡器在正半周的负担减轻但是R4也不应过大，以免T2的基极信号过小而在正半周内不足以饱和导通。,上一页,下一页,返回,知识拓展,检波电容C4不接在T2的基极而接到集电极上，其目的是为了减轻振荡器的负担。由于充电时间常数R5C4远大于放电时间常数C4通过半波导通向T2和T3放电)，因此当振荡器振荡时，T2的集电极电位基本等于其发射极电位，并使T3可靠截止。当有金属检测体接近感辨头L使振荡器停振时，T3的导通因C4充电约有百微秒的延迟。C4的另一作用是当电路接近电源时，振荡器虽不能立即起振，但由于C4上的电压不能突变，使T3不致有瞬间的误导通。,上一页,返回,图4-1直动式行程开关,(a)外形;(b)触头原理1-顶杆;2-弹簧;3-动断触点;4-触头弹簧;5-动合触头,返回,图4-2滚动式行程开关的内部结构,1-滚轮;2-上转臂;3-盘形弹簧;4-推杆;5-小滚轮;6-擒纵杆;7-压缩弹簧;8-左右弹簧,返回,图4-3微动式行程开关的内部结构,1-推杆;2-弯形片状弹簧;3-常开触点;4-常闭触点;5-复位弹簧,返回,图4-4行程开关的图形及符号,(a)常开触点;(b)常闭触点,返回,图4-5 作台自动往返移动示意图,返回,图4-6铣床的自动往返控制线路,返回,图4-7钻削加工钻头的工作图,返回,图4-8刀架自动循环无进给切削的控制线路,返回,图4-9横梁自动控制电路,返回,图4-10摇臂钻床的外形,1-底座;2-内立柱;3-外立柱;4-摇臂升降丝扫 5-摇臂;6-主轴箱;7-主轴;8-工作台,返回,图4-11 Z35型摇臂钻床电气控制线路,返回,图4-12 Z3040型摇臂钻床电气控制线路,返回,图4-13自动往复运动控制线路,返回,表4一1故障排查记录表,返回,图4-14 JM/JC/JR系列接近开关外形、接近开关图形符号和文字符号,(a)接近开关外形;(b)接近开关图形和文字符号,返回,图4-15接近开关结构组成方框图,返回,图4-16品体管停振型接近开关电路,返回,