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Ｚ３０４０型摇臂钻床的电气控制

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钻床是一种加工孔的机床。它可用于钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝及修刮端面等多种形式

的

加工。钻床的种类很多，按其用途和结构可分为台式钻床、立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、

多轴

钻床及其他专用钻床等。Ｚ３０４０型摇臂钻床具有操作方便、灵活、适用范围广等特点，

特别适用

于生产中带有多孔的大型零件的孔加工，是钻床中应用最广泛的一种机床。下面以Ｚ３０４

０型摇

臂钻床为例进行分析。

一、Ｚ３０４０型摇臂钻床的主要结构及运动形式

１．Ｚ３０４０型摇臂钻床的主要结构

Ｚ３０４０型摇臂钻床的外形结构如图５－８所示。它主要由内立柱、外立柱、主轴箱、摇

臂、工

作台和底座等部分组成。主轴箱由主传动电动机、主轴和主

轴传动机构、进给和变速机构以及机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，内立柱固定在底座的一

端，外立柱套在它的外面，并可绕内立柱回转３６０°，摇臂的一

端为套筒，套装在外立柱上，不能绕外立柱转动，而只能与外

立柱一起绕内立柱回转，还可借助丝杠的正、反转沿外立柱作

上下垂直移动。

２．摇臂钻床的运动形式

钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进

给。其运动形式如下：

（１）主运动摇臂钻床的主运动是指主轴的旋转运动。

（２）进给运动摇臂钻床的进给运动是指主轴的纵向进

给运动。

（３）辅助运动摇臂钻床的辅助运动是指：

１）摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动；

２）摇臂沿外立柱上导轨的上下垂直移动；

３）主轴箱沿摇臂长度方向的左右移动。

二、Ｚ３０４０型摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求

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（１）为了简化机械传动装置，摇臂钻床采用直接起动的方式起动四台电动机进行拖动：

主轴

电动机，带动主轴旋转；摇臂升降电动机，带动摇臂进行升降；液压泵电动机，拖动液压泵

供出压

力油，使液压系统的夹紧机构实现夹紧与放松；冷却泵电动机，驱动冷却泵供给机床冷却液。

（２）摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，可由一台主轴电动机拖动，并通过

传动

机构分别实现主轴的旋转和进给。

（３）主轴电动机和冷却泵电动机只需要正向旋转，摇臂升降电动机和液压泵电动机，因

需分

别实现升降和夹紧与放松，要求能正反向旋转。

（４）应具备完善的保护环节和照明电路。

三、Ｚ３０４０型摇臂钻床的电气控制电路分析

Ｚ３０４０型摇臂钻床的电气控制原理如图５－９所示，表５－３所示为Ｚ３０４０型摇

臂钻床电器

元件明细表。

１．主电路

（１）电源由转换开关ＱＳ引入。

（２）主电路有四台电动机：Ｍ１为主轴电动机，带动主轴作钻孔圆周运动，它的运转和

停止由

接触器ＫＭ１控制；Ｍ２为摇臂升降电动机，可进行正、反转，其运转和停止由接触器ＫＭ

２、ＫＭ３

控制；Ｍ３为液压泵电动机，也可进行正、反转，其运转和停止由接触器ＫＭ４、ＫＭ５控

制；Ｍ４为

冷却泵电动机，它的作用是不断地向工件和刀具输送切削液，以降低它们在切削过程中产生

的高

温，它由转换开关ＳＡ１控制。

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图５－８Ｚ３０４０型摇臂钻床的外形结构

１—内、外立柱；２—主轴箱；３—摇臂；

４—主轴；５—工作台；６—底座

（３）热继电器ＦＲ１对主轴电动机Ｍ１进行过载保护；摇臂升降电动机Ｍ２短时工作，

所以不

用设长期过载保护；热继电器ＦＲ２对液压泵电动机Ｍ３进行过载保护。

２．控制电路

（１）主轴电动机Ｍ１的控制合上电源开关ＱＳ，按下起动按钮ＳＢ２，接触器ＫＭ１的

线圈得

电，动合触点ＫＭ１闭合自锁，主轴电动机起动，同时支路中的指示灯ＨＬ４亮，表示电动

机正常起

动。按下停止按钮ＳＢ８，接触器ＫＭ１的线圈失电，其主触点和自锁触点断开，主轴电动

机停止，

同时指示灯ＨＬ３熄灭。

（２）摇臂升降控制摇臂的升降不仅需要摇臂升降电动机Ｍ２的转动，而且还需要液压泵

电动机Ｍ３拖动液压泵，使液压夹紧系统协调配合才能实现。现在对摇臂的上升和下降进行

分

析：

１）摇臂上升按下上升点动按钮ＳＢ３，时间继电器ＫＴ线圈得电，其动合触点ＫＴ闭

合，接

触器线圈ＫＭ４得电，其主触点ＫＭ４闭合，液压泵电动机Ｍ３正转；同时，支路２２中延

时闭合触