Z3040搖臂鉆床電氣控制線路實驗

一、Z3040搖臂鉆床電氣控制線路實驗-操作所需電器元件明細表見表1                             表1

代號	名稱	型號	規(guī)格	數(shù)量	備注
QS	低壓斷路器	DZ108-20/10-F	脫扣器整定電流0.63~1A	1
FU1  FU2	螺旋式熔斷器	RL1-15	配熔體3A	6
FU3  FU4	瓷插式熔斷器	RT18-32	配熔體3A	2
KM1~KM6	交流接觸器	CJX4-093Q	線圈AC380V	6
FR	熱繼電器	JRS4-09305d	整定電流0.63~1A	1
SB1~SB4	按鈕開關	LAY16	一常開一常閉自動復位	4	SB綠.SB4紅 SB1 SB黑
SA3、 SA6	轉(zhuǎn)換開關	KNG3-1		2
HL1、 HL2	指示燈	XD	6.3V/0.15A	2
EL	照明燈		36V/40W（或25W）	1
XT1、 XT2	接線端子排	TB15	AC660V25A	45位	XT1用25位
M1~M4	三相鼠籠式異步電動機		UN380V（Y） IN0.53APN160W	4
KM、 KA	交流接觸器	CJX2-0910	線圈AC380V	2
SA1	十字開關			1
SQ1、SQ1’	行程開關	YBLX-19/001	自動復位	2
SQ2、SQ2’	行程開關	LX19-111	手動復位	2
YV	電磁閥

二、電路圖
 
1、主要結構 ： Z3040型搖臂鉆床由底座、內(nèi)外立柱、搖臂、主軸箱、主軸和工作臺等部件組成。內(nèi)立柱固定在底座上，外面套著外立柱，外立柱可以繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)，搖臂可上下移動。主軸箱是一組復合部件，它帶有主軸及主軸旋轉(zhuǎn)部件和主軸進給的全部變速和操縱機構。主軸箱可沿搖臂水平方向移動。在加工過程中必須夾緊主軸箱和搖臂導軌；外立柱和內(nèi)立柱；搖臂和外立柱。
2、電氣線路分析：
（1） 主電路分析  本機床的電源開關采用接觸器KM，具有零壓保護和欠壓保護作用。從圖19（a）中可看出，搖臂鉆床共有四臺電動機。主電動機M2由主接觸器KM1控制，單向旋轉(zhuǎn)，主軸正反轉(zhuǎn)由機械手柄操作。電動機M3是立柱放松和夾緊電動機。用接觸器KM2和KM3控制。M4是搖臂升降電動機，用接觸器KM4和KM5控制。M1是冷卻泵電動機。
總的短路保護用熔斷器FU1，M3和M4兩臺電動機用熔斷器FU2作短路保護。主電動機M2用熱繼電器FR作過載保護，其余電機由于短期工作，所以不加過載保護。在安裝機床電氣設備時，應當注意三相交流電源的相序。如果三相電源的相序接錯了，電動機的旋轉(zhuǎn)方向就要與規(guī)定的方向不符，在開動機床時容易發(fā)生事故，Z3040型搖臂鉆床三相電源的相序可以用立柱的夾緊機構來檢查。
（2）控制電路分析
1）電源接觸器和冷卻泵的控制。按鈕SB3和接觸器KM代替了電源開關的作用，所以接觸器KM的線圈直接接在380V的電源上。按下接鈕SB3，接觸器KM通電吸合并自鎖，機床的三相電源接通。按鈕SB4為斷開電源的按鈕，按下SB4，接觸器KM斷電釋放，機床電源斷開。按鈕SB3和SB4都是自動復位的按鈕，它們與接觸器KM配合，使機床得到了零壓和欠壓保護。
接觸器KM動作以后，控制變壓器TC1得電，接觸器KM的一個常開觸頭接通指示燈HL1，表示機床電源已接通。
冷卻泵電動機是通過接觸器KM6來控制的。SA6為不自動復位按鈕，將SA6接通，接觸器KM6通電吸合，冷卻泵電機得電旋轉(zhuǎn)，并用一常開觸頭接通指示燈HL2，以表示冷卻泵已開始工作。
2）主軸電動機和搖臂升降電動機控制主軸旋轉(zhuǎn)和搖臂升降用十字開關操作，控制線路中的SA1a、SA1b和SA1c是十字開關的三個觸點。十字開關的手柄有五個位置。當手柄處在中間位置，所有的觸頭都不通，手柄向右，觸頭SA1a閉合，接通主軸電動機接觸器KM1；手柄向上，觸頭SA1b閉合，接通搖臂上升接觸器KM4；手柄向下，觸頭SA1c閉合，接通搖臂下降接觸器KM5。操作形象化，不容易誤操作。十字開關操作時，一次只能占有一個位置，KM1、KM4、KM5三個接觸器就不會同時通電，有利于防止主軸電動機和搖臂升降電動機同時起動運行，也減少了接觸器KM4和KM5的主觸頭同時閉合而造成短路事故的機會。但是單靠十字開關還不能完全防止KM1、KM4和KM5三個接觸器的主觸頭同時閉合的事故。在控制線路中，將KM1、KM4、KM5三個接觸器的常閉觸頭進行聯(lián)鎖，使線路的動作更為安全可靠。
3）搖臂上升和夾緊工作的自動循環(huán)。搖臂鉆床正常工作時，搖臂應夾緊在立柱上。因此，在搖臂上升或下降之前，必須先松開夾緊裝置。當搖臂上升或下降到指定位置時，夾緊裝置又必須將搖臂夾緊。本機床搖臂的松開、升（或降）、夾緊過程能夠自動完成。將十字開關扳到上升位置（即向上），觸頭SA1b閉合，接觸器KM4吸合，搖臂升降電動機起動正轉(zhuǎn)。這時候，搖臂還不會移動，電動機通過傳動機構，先使一個輔助螺母在絲桿上旋轉(zhuǎn)上升，輔助螺母帶動行程開關SQ2，其觸頭SQ2（6-14）閉合，為接通接觸器KM5作好準備。搖臂松開后，輔助螺母繼續(xù)上升，帶動一個主螺母沿著絲桿上升，主螺母則推動搖臂上升，搖臂升到預定高度，將十字開關扳到中間位置，觸點SA1b斷開，接觸器KM4斷電釋放。電動機停轉(zhuǎn)，搖臂停止上升。由于行程開關SQ2（6-14）仍舊閉合著，所以在KM4釋放后，接觸器KM5即通電吸合，搖臂升降電動機即反轉(zhuǎn)，這時電動機只是通過輔助螺母使夾緊裝置將搖臂夾緊。搖臂并不下降。當搖臂完全夾緊時，行程開關SQ2（6-14）即斷開，接觸器KM5就斷電釋放，電動機M4停轉(zhuǎn)。
搖臂下降的過程與上述情況相同。
SQ1是一個組合行程開關，它的兩個常閉觸頭分別作為搖臂升降的極限位置控制，起終端保護作用。當搖臂上升或下降到極限位置時，由撞塊使SQ1的常閉觸頭（10-11）或（14-15）斷開，切換接觸器KM4和KM5的通路，使電動機停轉(zhuǎn)，從而起到了保護作用。
SQ1為自動復位的組合行程開關，SQ2為不能自動復位的組合行程開關。故它們的觸頭用行程開關的圖形符號來表示。
搖臂升降機構除了電氣限位保護以外，還有機械極限保護裝置，在電氣保護裝置失靈時，機械極限保護裝置可以起保護作用。
4） 立柱和主軸箱的夾緊控制。本機床的立柱分內(nèi)外兩層，外立柱可以圍繞內(nèi)立柱作360°的旋轉(zhuǎn)。內(nèi)外立柱之間有夾緊裝置。立柱的夾緊和松開由液壓裝置進行，電動機拖動一臺齒輪泵。電動機正轉(zhuǎn)時，齒輪泵送出壓力油使立柱夾緊，電動機反轉(zhuǎn)時，齒輪泵送出壓力油使立柱放松。
立柱夾緊電動機用按鈕SB1和SB2及接觸器KM2和KM3控制，SB1和SB2都是自動復位的按鈕。按下按鈕SB1或SB2，KM2和KM3就通電吸合，使電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，將立柱夾緊或放松。松開按鈕，KM2或KM3就斷電釋放，電動機即停止。
立柱的夾緊松開與主軸的夾緊松開有電氣上的聯(lián)鎖。立柱松開，主軸箱也松開，立柱夾緊，主軸箱也夾緊，當接觸器KM2吸合，立柱松開時，KM3的常開觸頭（6-22）閉合，中間繼電器KZ通電吸合并自保。KZ的一個常開觸頭接通電磁閥YV，使液壓裝置將主軸箱松開。在立柱放松的整個時期內(nèi)，中間繼電器KZ和電磁閥YV始終保持工作狀態(tài)。按下按鈕SB1，接觸器KM3通電吸合，立柱被夾緊。KM2的常閉輔助觸頭（22-23）斷開，KE斷電釋放，電磁閥YV斷電，液壓裝置將主軸箱夾緊。
在該控制線路里，我們不能用接觸器KM2和KM3來直接控制電磁閥YV。因為電磁閥必須保持通電狀態(tài)，主軸箱才能松開。如果YV斷電，液壓裝置立即將主軸箱夾緊。KM2和KM3均是點動工作方式，立柱夾緊以后就可以放開按鈕，使KM2斷電釋放，這時立柱不會松開，同樣，當立柱松開后放開按鈕，KM3斷電釋放，立柱也不會再夾緊。這樣，就必須用一只中間繼電器KZ，在KM3斷電釋放后KZ仍能保持吸合，使電磁閥YV也保持通電。只有當按下SB1，使KM2吸合后，KZ才會釋放，YV才斷電，主軸箱被夾緊。
5） 照明線路。照明線路由變壓器TC2供應36V安全電壓，SA3作接通或斷開電燈的開關。熔斷器FU5作短路保護。
三、安裝與接線
布置與接線可參考圖1（b），操作者應畫出實際接線圖。安裝與接線后應符合第二章2—1的要求。
 

檢查安裝牢固接線無誤后，可接通交流電源進行模擬操作，若出現(xiàn)故障應分析排除，使該電氣線路能正常模擬操作。