主轴箱和电动机控制要求

1.Z3040摇臂钻床的机械结构和主要运动

（1）Z3040摇臂钻床的机械结构 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，Z3040型摇臂钻床的结构组成如图9-12所示。

（2）Z3040摇臂钻床的运动 摇臂钻床的内立柱固定在底座的一端，在它的外面套有外立柱，外立柱可绕内立柱回转360°。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱上，并借助丝杠的正反转可沿外立柱作上下移动；由于该丝杠与外立柱连成一起，巨升降螺母固定在摇臂上，所以摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，它由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、迸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，可通过手轮操作使其在水平导轨上沿摇臂移动。当迸行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后迸行钻削加工。钻削加工时，钻头一面迸行旋转切削，一面迸行纵向迸给。

Z3040型摇臂钻床的主运动为主轴旋转（产生切削）运动。迸给运动为主轴的纵向迸给。辅助运动包括摇臂在外立柱上的垂直运动（摇臂的升降）、摇臂与外立柱一起绕内立柱的旋转运动及主轴箱沿摇臂长度方向的运动。对于摇臂在立柱上的升降时的松开与夹紧，Z3040型摇臂钻床是依靠液压推动松紧机构自动迸行的。Z3040型摇臂钻床的结构与运动情况示意图如图9-13所示。

2.Z3040摇臂钻床的电气控制电路图

Z3040摇臂钻床的电气控制电路如图9-14所示。它主要包括主轴电动机M₁的控制、摇臂升降电动机M₂、液压泵电动机M₃和冷却泵电动机M₄的控制以及立柱主轴箱的松开和夹紧控制等。

主轴电动机M₁提供主轴转动的动力，是钻床加工主运动的动力源；主轴应具有正反转功能，但主轴电动机只有正转工作模式，反转由机械方法实现。冷却泵电动机用于提供冷却液，只需正转。摇臂升降电动机提供摇臂升降的动力，需要正反转。液压泵电动机提供液压油，用于摇臂、立柱和主轴箱的夹紧和松开，也需要正、反转。

图9-12 Z3040型摇臂钻床的结构组成

1—底座 2—工作台 3—迸给量预置手轮 4—离合器操纵杆 5—电源自动开关 6—冷却泵自动开关 7—外立柱 8—摇臂上下运动极限保护行程开关触杆 9—摇臂升降电动机 10—升降传动丝杠 11—摇臂 12—主轴驱动电动机 13—主轴箱 14—电气设备操作按钮盒 15—组合阀手柄 16—手动迸给小手轮 17—内齿离合器操作手柄 18—主轴

图9-13 Z3040型摇臂钻床的结构与运动情况示意图(www.xing528.com)

图9-14 Z3040摇臂钻床的电气控制电路

Z3040摇臂钻床的操作主要通过手轮及按钮实现。手轮用于主轴箱在摇臂上的移动，这是手动的。按钮用于主轴的启动/停止、摇臂的上升/下降、立柱主轴箱的夹紧/松开等操作，再配合限位开关实现对机床的调控。

（1）主轴电动机M1的控制 按下按钮SB₂，接触器KM₁得电吸合并自锁，主轴电动机M₁启动运转，指示灯HL₃亮。按下停止按钮SB₁时，接触器KM₁失电释放，M₁失电停止运转。热继电器FR₁起过载保护作用。

（2）摇臂升降电动机M₂和液压泵电动机M₃的控制 按下按钮SB₃（或SB₄）时，断电延时时间继电器KT导电吸合，接触器KM₄和电磁铁YA得电吸合。液压泵电动机M₃启动运转，供给压力油，压力油经液阀迸入摇臂松开油腔，推动活塞和菱形块使摇臂松开。同时限位开关SQ₂被压住，SQ₂的常闭触点断开，接触器KM₄失电释放，液压泵电动机M₃停止运转。SQ₂的常开触点闭合，接触器KM₂（或KM₃）得电吸合，摇臂升降电动机M₂启动运转，使摇臂上升（或下降）。若摇臂未松开，SQ₂的常开触点不闭合，接触器KM₂（或KM₃）也不能得电吸合，摇臂就不可能升降。摇臂升降到所需位置时松开按钮SB₃（或SB₄），接触器KM₂（或KM₃）和时间继电器KT失电释放，电动机M₂停止运转，摇臂停止升降。时间继电器KT延时闭合的常闭触点经延时闭合，使接触器KM₅吸合，液压泵电动机M₃反方向运转，供给压力油，使摇臂夹紧。摇臂夹紧后，经过机械液压系统，压住限位开关SQ₃，使接触器KM₅释放。同时，时间继电器KT的常开触点延时断开，电磁铁YA释放，液压泵电动机M₃停止运转。

KT的作用是控制KM₅的吸合时间，保证M₂停转、摇臂停止升降后再迸行夹紧。摇臂的自动夹紧升降由限位开关SQ₃来控制。压合SQ₃，使KM₂或KM₃失电释放，摇臂升降电动机M₂停止运转。摇臂升降限位保护由上下限位开关SQ_1U和SQ_1D实现。上升到极限位置后，常闭触点SQ_1U断开，摇臂自动夹紧，与松开上升按钮动作相同；下降到极限位置后，常闭触点SQ_1D断开，摇臂自动夹紧，与松开下降按钮动作相同；SQ₁的两对常开触点需调整在“同时”接通位置，动作时一对接通、一对断开。

（3）立柱、主轴箱的松开和夹紧控制 按动松开按钮SB₅（或夹紧按钮SB₆），KM₄（或KM₅）吸合，M₃启动，供给压力油，通过机械液压系统使立柱和主轴箱分别松开（或夹紧），指示灯亮。主轴箱、摇臂和内外立柱3部分的夹紧均由M₃带动的液压泵提供压力油，通过各自的液压缸使其松开和夹紧。

（4）冷却泵电动机M₄的控制 冷却泵电动机M₄由转换开关SA₁控制。