-Z3040型摇臂钻床电气控制动画剖析

上升到所需要的位置后，松开上升按钮SB3，时间继电器KT、接触器KM2断电释 放，摇臂升降电动机M2停止运转，摇臂停止上升。延时1-3秒后，时间继电器KT 的常闭触头闭合，常开触头断开，但由于夹紧到位行程开关SQ3常闭触头处于导 通状态，故YA继续处于吸合状态，接触器KM5吸合，液压泵电动机M3反向启动， 向夹紧装置油缸中反向注油，使夹紧装置动作。夹紧完毕后，行程开关SQ3动作， 接触器KM5断电释放液压泵电动机M3停止运转，电磁阀YA断电。 时间继电器KT的作用是适应SB3松开到摇臂停止上升之间的惯性时间，避免摇臂 惯性上升中突然夹紧。
（5）摇臂升降限位保护
该动作时靠上下限位开关SQ1U和SQ1D实现的。上升 到极限位置后，SQ1U动断触头断开，摇臂自动夹紧， 同松开上升按钮SB3动作相同；下降到极限位置后， SQ1D动断触头断开，摇臂自动夹紧，同松开下降按钮 SB4动作相同。
（2）摇臂升降电动机
当工件与钻头高度不合适时，可将摇臂升高或降低，故需正反转。
（3）液压泵电动机
摇臂、立柱、主轴箱的夹紧放松，均采用液压传动菱形块夹紧机构， 夹紧用的高压油是由一台电动机带动高压油泵送出的。由于摇臂的 夹紧装置与立柱的夹紧装置，主轴的夹紧装置不是同时动作，所以， 采用一台电动机拖动高压油泵，有电磁阀控制油路。
2、摇臂钻床主要运动形式为：
（1）主轴带刀具的旋转与进给运动 主轴的转动与进给运动有一台三相交流异步电动机（3kw）驱动， 主轴的转动方向由机械及液压装置控制。 （2）各运动部分的移位运动 主轴在三维空间的移位运动有主轴箱沿摇臂方向的水平移动 （平 动）；摇臂沿外立柱的升降运动（摇臂的升降运动由一台1.1kw 笼型三相异步电动机拖动）；外立柱带动摇臂沿内立柱的回转运动 （手动）等三种，各运动部件的移位运动用于实现主轴的对刀移位。
四、摇臂钻床的电力拖动特点
由于摇臂钻床的运动部件较多，故采用多电动机拖动，这 样可以简化传动装置的结构。整个机床有四台笼型感应电 动机拖动，他们分别是 （1）主拖动电动机 钻头（主轴）的旋转与钻头的进给，是由一台电动机拖动 的，由于多种加工方式的要求，所以对摇臂钻床的主轴与 进给都提出较大的调速范围要求。该机床的主轴调速范围 为 80 ，正传最低速度为 25r/min ，最高速度为 2000r/min, 分 6 级变速；进给运动的调速范围为 80 ，最低进给量是 0.04mm/r,最高进给量是3.2mm/r，也分为16级变速。在加 工螺纹时，要求主轴能正反转，有机械方法变换的，所以 电动机不需要反转。
（3）移位运动部件的夹紧与放松 摇臂钻床的三种对刀移位装置对应三套夹紧与放松装置，对刀 移动时，需要将装置放松，机加工过程中，需要将装置夹紧。 三套夹紧装置分别为摇臂夹紧（摇臂与外立柱之间）；主轴箱夹紧 （主轴箱与摇臂导轨之间）；立柱夹紧（外立柱和内立柱之间）。 通常主轴箱和立柱的夹紧与放松同时进行。摇臂的夹紧与放松则要 与摇臂升降运动结合进行。 Z3040摇臂钻床夹紧与放松机构液压原理如下图所示。图中液 压泵采用双向定量泵。液压泵电动机在正反转时，驱动液压缸中活 塞的左右移动，实现夹紧装置的夹紧与放松运动。电磁换向阀HF的 电磁铁YA用于选择夹紧与放松的现象，电磁铁YA的线圈不通电时电 磁换向阀工作在左工位，接触器KM4、KM5控制液压泵电动机的正反 转，实现主轴箱和立柱（同时）的夹紧与放松；电磁铁YA线圈通电 时，电磁换向阀工作在右工位，接触器KM4、KM5控制液压泵电动机 的正反转，实现摇臂的夹紧与放松。
Z3040 型摇臂钻床电气控制动画
1、主要结构
Z3040摇臂钻床是一种用途广泛的万能机床， 适用于加工中小零件，可以进行钻孔、扩孔、铰孔、 刮平面及改螺纹等多种形式的加工，增加适当的工 艺装备还可以进行镗孔。主要有底座、内外立柱、 摇臂、主轴箱、主轴及工作台等部分组成。最大钻 孔直径为40mm，跨距最大1200mm,最小300mm.
• 3、对电气控制的要求 • （1）根据工件的大小、位置及夹紧，为了减少 辅助工作时间，要求配备一台主轴运动电动机、 一台摇臂升降电动机和一台液压泵电动机。 • （2）钻孔时产生的高温，可有一台普通冷却泵 电动机加以控制。 • （3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部 照明装置及必要的工作状态指示灯。
1-按下启动上升 按钮SB3(不松手)
摇臂上升流程 摇臂上升流程结 束
主电机启、停 （略）
34主轴箱和立柱松 松手放开 SB5 则 2-KM4 1按下松开按钮 得电，YV 无 主轴与立柱松开、 主轴箱和立柱松 KM4 开 掉电 SB5 夹紧（以松开为例） 论如何不得电 开结束
摇 摇 摇 液压 液压 液压 臂 臂 臂 松开 夹紧 流向 SB4，动作过程与摇臂上升使相 似。
（4）立柱和主轴箱同时松开和同时夹紧
按下立柱和主轴箱松开按钮SB5，接触器KM4得电吸 合，液压电动机M3正向启动，由于电磁阀YA没有得电， 处于释放状态，所以液压油经2位6通阀分配至立柱和主 轴箱松开油缸，立柱和主轴箱夹紧装置松开；按下立柱 和主轴箱夹紧按钮SB6，接触器KM5得电吸合，M3反 向启动，液压油分配至立柱和主轴箱夹紧油缸，立柱和 主轴箱装置夹紧。
（4）冷却液泵电动机
切削时，刀具及工件的冷却由冷却液泵供给所需的冷却液， 冷却液流量大小有专用阀门调节，与电动机转速无关。
五、电气控制线路图
6-摇臂上升到 4-摇臂松开完 2-KT得电， 5-KM2 得电， 3-KM4 、 YV 得 0-钻床摇臂正常状 成 SQ2 受压 位，手松开 触点动作 摇臂上升 电，摇臂松开 态下是夹紧的，即 SB3 SQ3被压下 7-KM2、KT 9-KM5 掉 、YV 11-KM5 得 、YV掉电， 8-KT 计时到， 10夹紧完成， 电，摇臂夹紧 摇臂上升完成 电，上升停止 触点恢复 SQ3受压 开始计时
（1）主轴电动机的启停
按下主轴启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合且自保持，主轴电动机M1运转。 按下停止按钮SB1，主轴电动机停止。
（2）摇臂上升
按下摇臂上升按钮SB3，时间继电器KT得电，其瞬动常开触头和瞬时闭合延时打 开的常开触头使接触器KM4和电磁阀YA动作，液压泵电动机M3启动，液压油进 入摇臂装置的油缸，使摇臂松开。待完全松开后，行程开关SQ2动作，其常闭触 头断开使接触器KM4断电释放，液压泵电动机M3停止运转，其动合触头接通使 接触器KM2得电吸合，摇臂升降电动机M2正向启动，带动摇臂上升。