任务三_Z35型摇臂钻床电气控制线路

渤海石油职业学院电气自动化技术专业课程论文Z35型摇臂钻床电气控制电路设计学生姓名：闫亚涛专业班级：09 电气自动化2班指导教师：_________ 赵凤新______完稿日期2011-12-23课程设计任务书、设计目的工厂电气控制设备课程设计是培养学生综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力，同时还培养学生查阅图书资料、手册、各种工具书的能力，培养学生绘图和书写技术报告的能力。

二、设计班级2009 电气三、设计题目Z35 摇臂钻床的电气控制线路四、设计内容及要求：1、设计要求：Z35摇臂钻床有四台笼型异步电动机拖动，主轴电动机M1的功率3KW摇臂升降电动机M2功率1.1KW 点动运行，液压泵电动机M3的功率0.6KW 冷却泵电动机M4功率0.125KW控制电路采用十字开关操作，它能实现主轴起停和摇臂升降的联锁，它有五个位置，各位置工作情况如下表：2、设计内容：（1）画出主线路和控制线路（2）有短路、过载和零压保护（3）有必要的照明电路（4）并叙述摇臂上升的操作过程（5）选择电器元件，编制元件目录清单（6）绘制电器元件的布置图和安装接线图五、课程设计报告要求：1、封面：写清题目、班级、姓名、指导教师。

2、目录3、正文：要求字迹工整，思路清晰4、课程设计的体会5、参考书目六、考核办法及成绩总成绩我拟控制系统效果成绩+课程设计报告成绩+答辩成绩第1章Z35型摇臂钻床的简介 (1)1.1 Z35型摇臂钻床的主要结构 (1)1.2 Z35型摇臂钻床的运动形式 (1)1.3 Z35型摇臂钻床电气拖动特点及控制要求 (1)1.4摇臂钻床的日常保护 (2)第2章Z35型摇臂钻床的传动方案 (3)2.1 Z35型摇臂钻床的调速 (3)2.2 Z35型摇臂钻床的正反转 (3)第3章Z35型摇臂钻床电气控制线路 (4)3.1主电路设计 (4)3.2控制电路设计 (4)第4章Z35型摇臂钻床电器元件选择 (6)第5章电器元件布置图7第6章课程设计总结 (8)参考文献 (9)第1章Z35型摇臂钻床的简介1.1 Z35型摇臂钻床的主要结构摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。

沈阳航空航天大学课程设计任务书班级：学号：姓名：一、课程设计题目某型号摇臂钻床电气控制系统设计二、课程设计时间三、课程设计技术说明和控制要求1、设备机械部分运动说明摇臂钻床主要的运动包括:主运动,即主轴的旋转运动；进给运动，即主轴的垂直移动;辅助运动,即摇臂沿外立柱的垂直移动,及摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动。

2、设备电气控制要求及技术参数1）主电动机M1控制主轴运动,单向旋转2）摇臂升降电动机M2控制摇臂升降运动,双向旋转3）液压泵电动机M3控制摇臂夹紧、放松,主油箱及外立柱相对内立柱的夹紧与放松,双向旋转4）冷却泵电动机M4手动控制,单向旋转5）独立的安全照明和信号指示电路M1:5.5kW,1410r/minM2:1.5kW,1410r/minM3 :0.8kW,980r/minM4 :0.125kW,2790r/min四、课程设计的主要内容1、分析设备的电气控制要求，制定设计方案、绘制草图；2、进行电路计算，选择元器件，并列出元器件目录表，绘制电气原理图（包括主电路和控制电路）；3、通电调试、故障排除、任务验收，编写设计说明书五、课程设计时间安排六、主要参考资料1、齐占庆. 机床控制技术. 北京: 机械工业出版社，19992、邓星中主编. 机电传动控制. 武汉：华中科技大学出版社，20013、齐占庆. 王振臣主编. 电器控制技术. 北京：机械工业出版社, 20024、陈远龄. 机床电气自动控制. 重庆：重庆大学出版社，19975、方承远.工厂电气控制技术. 北京: 机械工业出版社，20006、张万奎主编.机床电气控制技术.北京：中国林业出版社，北京大学出版社，2006。

3.5Z35 型摇臂钻床电气控制线路Z35型摇臂钻床电气控制线路如图3.18所示。

1.主电路Z35型摇臂钻床有4台电动机。

即主轴电动机M2、摇臂升降电动机M3、立柱夹紧与松开电动机M4及冷却泵电动机M1。

为满足攻螺纹工序，要求主轴能实现正反转，而主轴电动机M2只能正转，主轴的正反转是采用摩擦离合器来实现的。

3.18 图Z35 型摇臂钻床电气控制线路摇臂升降电动机能正反转控制，当摇臂上升(或下降)到达预定的位置时，摇臂能在电气和机械夹紧装置的控制下，自动夹紧在外立柱上。

摇臂的套筒部分与外立柱是滑动配合，通过传动丝杠，摇臂可沿着外立柱上下移动，但不能作相对回转运动，而摇臂与外立柱可以一起相对内立柱作360°的回转运动。

外立柱的夹紧、放松是由立柱夹紧放松电动机M4的正反转并通过液压装置来进行的。

冷却泵电动机M1供给钻削时所需的冷却液。

2.控制电路主轴电动机M2和摇臂升降电动机M3采用十字开关SA进行操作，十字开关的塑料盖板上有一个十字形的孔槽。

根据工作需要可将操作手柄分别扳在孔槽内5个不同的位置上，即左、右、上、下和中间5个位置。

在盖板槽孔的左、右、上、下4个位置的后面分别装有一个微动开关，当操作手柄分别扳到这4个位置时，便相应压下后面的微动开关，其动•86·第 3章常用机床电气控制线路•87·合触点闭合而接通所需的电路。

操作手柄每次只能扳在一个位置上，亦即4个微动开关只能有一个被压而接通，其余仍处于断开状态。

当手柄处于中间位置时，4个微动开关都不受压，全部处于断开状态。

图 3.18中用小黑圆点分别表示十字开关SA的4个位置。

(1)主轴电动机M2的控制：将十字开关SA扳在左边的位置，这时SA仅有左面的触点闭合，使零压继电器KA的线圈得电吸合，KA的动断触点闭合自锁。

再将十字开关SA 扳到右边位置，仅使SA右面的触点闭合，接触器KM1的线圈得电吸合，KM1主触点闭合，主轴电动机M2通电运转，钻床主轴的旋转方向由主轴箱上的摩擦离合器手柄所扳的位置决定。

Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修姓名：张华三单位：镔鑫特钢有限公司摘要：先合上电源开关QS1，将十字开关SA的手柄扳到左侧位置，SA（2-3）接通，零压继电器KA线圈通电，如果电源电压正常，则KA（2-3）接通自锁，为各台电动机通电作好准备。

1、Z35型摇臂钻床简介Z35型摇臂钻床用来对大型零件进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和攻螺纹等。

它主要由底座、内立柱、摇臂、主轴箱、工作台和外立柱等部分组成，如图14-7所示。

底座上固定着工作台和钻床的内立柱，在内立柱的外面套着外立柱，外立柱可绕内立柱回转3600。

摇臂的一端套在外立柱上，它们之间为滑动配合，可作上下移动，但是不能转动。

摇臂上有主轴箱，主轴箱可沿摇臂水平移动。

在主轴箱上有主轴和主轴电动机，还有主轴转动的传动机构和主轴纵向进给运动的传动机构。

为了满足多种钻削和攻螺纹的要求，主轴应能正、反转和较大范围的调速。

这些要求都是通过机械方法来实现的。

主轴电动机要同时拖动主轴转动和进给运动，所以功率较大。

摇臂的升降和立柱夹紧、放松都要求电动机能正、反转。

在摇臂升降时，不允许主轴电动机同时转动，所以要求控制线路进行联锁。

在钻削时，主轴箱、摇臂、外立柱均要紧固在位置上，靠机一电结合的方法来实现。

在钻削中钻头和加工件会产生热量，所以需要用冷却泵电动机输送冷却液。

此外还要求控制线路有过载保护、短路保护、限位保护和零压保护等。

2、主要电器设备及主要环节。

Z35型摇臂钻床的电气控制线路如图所示。

电路中有四台鼠笼式异步电动机。

其中M1是冷却泵电动机，功率为0.125KW，由于功率较小，所以采用转换开关QS2直接控制，不设过载保护。

M2是主轴电动机，功率为5.5KW，用热继电器FR作过载保护。

摇臂升降M3电动机和M4立柱夹紧、松开电动机的功率都较小，分别为1.5KW 和0.8KW，具有正、反转控制，因是短期工作制，故不设过载保护。

M2、M3、M4的功率不大，所以采用直接起动。

Z35摇臂钻床主电路工作原理
首先，电源通过主电路输入电能，主要包括交流电源和直流电源。

交流电源通过变压器降压并整流，将交流电转化为直流电。

直流电源直接从交流电源中提取直流电。

这两种电源都会通过主开关控制整机的启停。

然后，电能经过主开关进入机床电源。

机床电源主要分为主轴电机和进给电机两部分，其功率分别对应钻头的旋转和进给运动。

主轴电机通过电动机调速器控制，实现对主轴的转速调节。

进给电机则实现对工作台的进给速度调节，使工件能够按指定速度进行加工。

另外，钻头的下压力主要由气动系统控制。

气动系统中主要包括空气压缩机、气缸和控制阀等设备。

空气压缩机将大气中的空气压缩，并通过气管输送至气缸中。

气缸内的气压通过控制阀进行调节，控制气缸的前后移动。

当气压作用于气缸时，气缸的活塞就会受到推力，将钻头推下，从而完成对工件的加工。

最后，控制系统对整个钻床进行控制和监控。

控制系统包括电器控制柜、PLC控制器、按钮开关、电磁阀等设备。

电器控制柜中的PLC控制器接收运行指令，并通过按钮开关进行操作。

当按钮开关按下时，PLC控制器会发出信号，控制电磁阀的开闭，从而控制气动系统的工作。

同时，控制系统还可以实现对机床电源的调节，通过调整电机的转速和进给速度来满足不同加工条件的要求。

综上所述，Z35摇臂钻床主电路的工作原理主要是通过电源的供电，将电能转化为机械能，并通过气动系统对钻头进行控制，通过控制系统对整个钻床进行控制和监控。

这样可以确保钻床能够按照设定的要求进行工作，完成对金属板材的孔加工。

Z35型摇臂钻床的电气控制原理与维修姓名：张华三单位：镔鑫特钢有限公司摘要：先合上电源开关QS1，将十字开关SA的手柄扳到左侧位置，SA（2-3）接通，零压继电器KA线圈通电，如果电源电压正常，则KA（2-3）接通自锁，为各台电动机通电作好准备。

1、Z35型摇臂钻床简介Z35型摇臂钻床用来对大型零件进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和攻螺纹等。

它主要由底座、内立柱、摇臂、主轴箱、工作台和外立柱等部分组成，如图14-7所示。

底座上固定着工作台和钻床的内立柱，在内立柱的外面套着外立柱，外立柱可绕内立柱回转3600。

摇臂的一端套在外立柱上，它们之间为滑动配合，可作上下移动，但是不能转动。

摇臂上有主轴箱，主轴箱可沿摇臂水平移动。

在主轴箱上有主轴和主轴电动机，还有主轴转动的传动机构和主轴纵向进给运动的传动机构。

为了满足多种钻削和攻螺纹的要求，主轴应能正、反转和较大范围的调速。

这些要求都是通过机械方法来实现的。

主轴电动机要同时拖动主轴转动和进给运动，所以功率较大。

摇臂的升降和立柱夹紧、放松都要求电动机能正、反转。

在摇臂升降时，不允许主轴电动机同时转动，所以要求控制线路进行联锁。

在钻削时，主轴箱、摇臂、外立柱均要紧固在位置上，靠机一电结合的方法来实现。

在钻削中钻头和加工件会产生热量，所以需要用冷却泵电动机输送冷却液。

此外还要求控制线路有过载保护、短路保护、限位保护和零压保护等。

2、主要电器设备及主要环节。

Z35型摇臂钻床的电气控制线路如图所示。

电路中有四台鼠笼式异步电动机。

其中M1是冷却泵电动机，功率为0.125KW，由于功率较小，所以采用转换开关QS2直接控制，不设过载保护。

M2是主轴电动机，功率为5.5KW，用热继电器FR作过载保护。

摇臂升降M3电动机和M4立柱夹紧、松开电动机的功率都较小，分别为1.5KW 和0.8KW，具有正、反转控制，因是短期工作制，故不设过载保护。

M2、M3、M4的功率不大，所以采用直接起动。

Z35型摇臂钻床电气控制线路的维修学习情境：Z35型摇臂钻床电气控制线路的维修情境描述：其中Z35型摇臂钻床广泛应用于机械加工业，它可以钻孔、绞孔、扩孔、镗孔、攻螺纹以及修刮平面等多种形式的加工。

在实践工作中对于钻床的维修任务较为常见。

本任务学生以Z35钻床模拟控制装置为载体对钻床控制电路进行了解，学生能够掌握钻床控制电路的原理，并能够进行电气原理图分析，学会分析、判断并利用万用表排除Z35型车床的电气故障。

Z35型摇臂钻床如图所示：学习目标：1、正确选择和使用仪表。

2、识读Z35型摇臂钻床电气原理图的方法。

3、掌握Z35型摇臂钻床电气设备的维修方法。

4、通电试车的预防和保护措施5、分析Z35型摇臂钻床电气控制原理。

6、分析、判断并排除Z35型摇臂钻床的电气故障。

学时：建议完成本学习任务需要12学时内容结构：工作过程：一、明确任务、获取信息下达任务：同学们，本次学习活动的工作任务是：完成分析、判断并利用万用表排除Z35型车床的电气故障。

具体要求：（1）识读Z35型摇臂钻床电气原理图；（2）分析判断故障范围；（3）掌握Z35型摇臂钻床电气设备的维修方法；（4）分析、判断并排除Z35型摇臂钻床的电气故障；知识链接：1、Z35型摇臂钻床的主要结构？2、Z35型摇臂钻床的主要运动形式？3、分析Z35型摇臂钻床的电气控制要求（1）、主电路分析识读Z35型摇臂钻床电气原理图Z35型摇臂钻床电气设备的维修方法分析Z35型摇臂钻床电气控制原理正确选择和使用仪表分析、判断并排除Z35型摇臂钻床的电气故障Z35型摇臂钻床电气控制线路的维修Z35型摇臂钻床的主电路共有电动机。

冷却泵电动机M1由控制，与主轴电动机共用熔断器FU1。

主轴电动机带动钻头旋转，由熔断器FU1作为短路保护，热继电器FR作为过载保护，接触器作为失压、欠压保护；摇臂升降电动机M3，由接触器控制其正反转，由于是短时工作制，所以未设过载保护；立柱的夹紧和放松电动机M4，由接触器KM4、KM5控制其，由于是短时工作制，所以未设过载保护；熔断器实现对电动机M3、M4、变压器TC的短路保护。