摇臂钻床一、摇臂钻床故障分析 摇臂钻床故障实验故障的设置，都是用开关操作。并都集中组装在实验台的柜内，设置比较稳秘，简单易操作方便。设置故障时只需打开柜门，便可操作故障开关。在实验中可以由指导老师设置故障，由学生来检测、测试。在实验台前面的面板上的原理图中，开关的连接处都有测试点，同学们能够最终靠这些测试点，以及接触器的常开、常闭触点来检测。 故障分析： 1、控制冷却泵电机不转 2、控制主轴电机不运转 3、控制摇臂电机（正反）不运转 4、控制液压泵电机不转 5、控制变压器失电,按任意开关无反应 6、故障点控制主控电路失电,任何动作不能起动 7、KM1不能启动 8、KM1能启动,其它都不能启动 9、缓吸时间继电器线圈失电缓吸断开,缓吸闭合不能启动 10、KM2、KM3、KM4都不能启动 11、KM5不能启动 12、YA不能启动 ?二、 新型万向摇臂钻床的几个优点： 1、钻孔位置调整方便：钻孔位置调整时不需要摇手把使主轴箱沿摇臂导轨移动，而只需要轻松推拉摇臂上一特定部位,即可使主轴方便、快捷地到达新的加工位置。 2、一机多用：一台电机即可驱动主轴旋转，又可控制摇臂升降，而且这两种运动分别进行，主轴旋转时摇臂不升降，摇臂升降时主轴不旋转，这样设计结构相对比较简单，操作便捷，省时省力。 3、加工范围大：传统的万向摇臂钻床加工范围实际上受到很大局限，例如：当主轴转到水平位置时，除非主轴箱处于摇臂最外端，否则由于摇臂与主轴平行且离的过近，而使工件无法置于钻头轴向移动范围以内（即无法加工工件）。而这种新型钻床则完全克服了上述缺点，因为其特殊结构，使得主轴无论转到何种角度，主轴始终处于最外端，这就不会因摇臂的干涉而使加工受到丝毫影响。 4、外形好看大方：传统的万向摇臂钻床由于有必不可少、却又无法隐蔽而不得不的花键轴，花键轴的存在既不安全，又显得布局零乱。而新型钻床取消了花键轴，除主轴部分在箱外、部分在箱内外，其余运动部件都装在简单整齐的齿轮箱（摇臂）内，这样设计，使得整体造型线条明快、新颖独特、美观大方。 5、成本低：由于彻底摒弃了传统的万向摇臂钻床的设计格局，在完全保留原有功能的前提下进行功能重组，结构优化，使得零部件大幅度减少，因而降低了成本。 三、 ZQ3035摇臂钻床摇臂与立柱的拼装及调整应注意以下问题： （1）将外立柱带键槽的一面回转到底座工作面的一边，清除键槽中的毛刺并保持立柱外圆表面的清洁。 （2）将摇臂套在外立柱上，安装立柱和摇臂夹紧机构、升降机构以及其它零件。摇臂夹紧后，其孔与外立柱表面配合应均匀紧密，用0.03mm塞尺不应塞入。内外立柱夹紧后施加摇臂端部的力不应低于2000N，保证无松动回转现象。摇臂升降应轻快、无冲击现象。 （3）摇臂升降应轻快、无冲击现象。 （4）摇臂的夹紧机构如果过松，可将补偿垫圈加于螺母的下面，其厚度为0.1mm，调整时必须在摇臂夹紧状态下进行。 （5）在立柱部件初次安装调整的基础上，装好摇臂及其升降机构零件后，可在摇臂中间位置上吊一相当于主轴箱全部重量的配置重物（约650kg），使外立柱在负荷情况下做调整。吊装时需垫置橡胶或其它保护层，防止摇臂导轨面被碰伤或拉毛。 （6）将摇臂回转到机床的纵平面内，使摇臂和主轴箱（即配重）分别位于立柱和摇臂中间位置，夹紧立柱和摇臂。在底座工作面上放一平行平尺，用框式水平仪分别在乎行平尺上和外立柱侧母线上，测量外立柱与底座工作面的垂直度误差。将平行平尺转动90°，再用框式水平仪分别在平行平尺上和外立柱侧母线上测量外立柱与底座工作面另一方向上的垂直度误差。 （7）根据上述相互垂直的两个方向的超差情况，扳动四个调节螺栓，调节外立柱相互垂直的两个方向对底座工作面的垂直度误差达到验收要求。 （8）垂直度误差调节合格后，可用内卡钳在外立柱和内立柱的空间做测量。然后用千分尺测量内卡钳实际数据（或者用内径千分尺直接量得），其最大值与最小值差值的一半就是偏心值。 （9）偏心套按所测量的偏心量数值仍需加大0.03mm，作为车削偏心套时的偏心值，借以消除装配后的轴承间隙。 ?四、 摇臂钻床加工件孔径偏大故障及措施 （1）主轴套筒与箱体导向轴套配合间隙太大。应修整套筒，更换导向轴套。 （2）主轴轴向窜动太大。应调整主轴上背母，减少轴向间隙，保证在0.01mm之内。 （3）主轴锥孔与钻头锥柄配合不好。应用铸铁莫氏锥捧研磨锥孔， 保证与标准检验心棒的接触面积不少于70％。 （4）工件装夹过紧或夹紧部位不当，造成工件变形。应合理选择夹紧部位，正确夹紧工件。 （5）夹紧部位重复精度差及夹紧不牢固。应重新调整夹紧部件，保证重复定位精度和夹紧牢固。 （6）主轴锥孔内有毛刺或研伤，造成钻头倾斜。应用刮刀修刮内锥孔毛刺或研仿部位，保证锥孔轴心线的径向圆跳动误差靠主轴端小于0.02mm。 （7）钻头主切削刃长短不一。应重新正确刃磨钻头，保证主切削刃长短一致，刃口对称及锋利。 五、 摇臂钻床操作规范： 1、严禁戴手套操作，严禁用加力杆打孔； 2、工作前将摇臂、主轴箱调到需要位置，各部件要夹紧，严禁主轴箱和内外柱未夹紧而工作； 3、正确安装刀柱，锥套须符合规定标准，使用配套模具； 4、钻孔时，工件必须牢固可靠，用压铁板压住； 5、卸钻卡具时要用标准斜铁，并用铁捶轻打取出钻具； 6、主轴变速时必须要在停车后进行，钻头未退出孔不能停车，反转时必须等主轴停止后进行； 7、升降摇臂时，一定要松开夹紧部位，断电； 8、各传动部位要定期添加润滑油； 六、 摇臂钻PLC的选择 1、确定I/O点数???? 在改造中尽可能保留系统原有的控制功能，以便能达到摇臂钻最好的工作效果，发挥其最大的工作效率，根据原有的控制电路来计算I/O点数。其中：按钮6个（考虑节约点数，有两个未进入PLC），行程开关4个，即实际输入点数为8个；接触器5个（考虑节约点数，有一个未进入PLC），中间继电器1个，即实际输出点数为5个。2、I/O地址分配及接线图表一?I/O分配表 序号 地址 功能说明 1 IO.O 摇臂松开 2 IO.1 摇臂夹紧 3 IO.2 大臂上升 4 IO.3 大臂下降 5 IO.4 摇臂松开限位 6 IO.5 摇臂夹紧限位 7 IO.6 大臂松开限位 8 IO.7 大臂夹紧限位 9 QO.O 油泵正转 10 QO.1 油泵反转 11 QO.2 上升动作 12 QO.3 下降动作 13 QO.4 换向阀 14 QO.5 ? ? 根据表一设计I/O接线。其中接触器和中间继电器的电压等级都进行了调整，都更换了新的电气元件，电压等级均为AC220V，电压等级统一，便于日常维护。 3、改造中必须要注意的几个问题（1）选择PLC机型时，要考虑低价格，高性能。（2）原有继电器控制电路很复杂，如线路老化后，故障点太多，不便查询，而利用PLC控制时，不但大幅度的提升了摇臂钻床电气控制管理系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大简化和减少了维修维护的工作量，使用效果良好。 ?七、 摇臂钻床部分项目维修： 主轴箱部分维修： 1、更换整机轴承及损坏零配件 2、主轴内键研磨达精度要求 机身部分维修： 1、精磨底座方箱工作台面,调整主轴与工作台面的垂直度 2、精磨伸出臂导轨面（X轴）,配刮机头导轨副，更换传动轴承1套 3、升降导轨（Z轴）部分检修：各部分锁紧装置维修 4、更换Z轴传动丝杆及丝母1套 各部分间隙调整,油路疏通润滑 整机电路、液压部分、冷却水泵检修 外观部分翻新:整机床补灰油漆。 精度要求： 1、主轴轴向圆跳动l0.02mm 2、主轴与工作台垂直度l0.05mm（300*120mm2） 3、横梁导轨与工作台平面度l0.05mm（全长）八、 摇臂钻床不能升降的故障分析 一、摇臂钻床产品概括： 臂钻床的一端为套筒，套装在外立柱上，借助外立柱上丝杆的正反转可沿外立柱做上下移动，由于该丝杆与外立柱连成一体，且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力柱回转。 二、摇臂钻床不能升降的故障分析： 由摇臂上升或下降的动作过程可知，摇臂移动的前提是摇臂完全松开，此时活塞杆通过弹簧片压下行程开关ST2，电动机M3停止运转，电动机M2启动运转，带动摇臂上升或下降。若ST2的安装的地方不当或发生偏移，这样摇臂虽然完全松开，活塞杆仍压不上行程开关ST2，致使摇臂不能移动；有时电动机M1的电源相序接反，此时按下摇臂上升或下降按钮，电动机M3反转，使摇臂夹紧，更压不上行程开关ST2了，摇臂也不能上升或下降。有时也会出现因液压系统出现故障，使摇臂没有完全松开，活塞杆压不上行程开关ST2。如果ST2在摇臂松开后已动作，而摇臂不能上升或下降，则有很大的可能是一下原因引发的:按钮SB3、SB4的常闭触点损坏或接线线圈损坏或接线的触点损坏或接线脱落；应根据详细情况逐项检查，直到故障排除。 九、 摇臂钻的上升与下降具体过程： 1、摇臂上升时，按下按钮SB3，时间继电器KT1通电闭合，继而接触器KM4通电闭合，液压泵电动机M3正转，供给机床正向液压油松开摇臂。摇臂松开后，行程开关ST2被压下，行程开关ST3被复位闭合，继而接触器KM4断开，液压泵电动机M3停转，接触器KM2通电闭合，摇臂升降电动机M2正转，带动摇臂上升。当摇臂上升到一定高度时，松开按钮SB3，接触器KM2、时间继电器KT1失电释放，摇臂升降电动机M2停转，接触器KM5通电闭合，液压泵电动机M3反转供给机床反向压力油夹紧摇臂。摇臂夹紧后，行程开关ST2复位，ST3断开，液压泵电动机M3停止反转，完成摇臂上升的控制过程。当需要摇臂下降时，按下按钮SB4，时间继电器KT1通电闭合，继而接触器KM4通电闭合，液压泵电动机M3正转，供给机床正向液压油松开摇臂。 2、摇臂松开后，行程开关ST2被压下，行程开关ST3被复位闭合，继而接触器KM4断开，液压泵电动机M3停转，接触器KM3通电闭合，摇臂升降电动机M2反转，带动摇臂下降。当摇臂下降到一定高度时，松开按钮SB4，接触器KM3、时间继电器KT1失电释放，摇臂升降电动机M2停转，接触器KM5通电闭合，液压泵电动机M3反转供给机床反向压力油夹紧摇臂。摇臂夹紧后，行程开关ST2复位，ST3断开，液压泵电动机M3停止反转，完成摇臂下降的控制过程 十、摇臂钻床传动故障之转速图诊断法： 利用转速图诊断法的原理是:首先记录下所有出现故障的转数，再分别以这些转数为起点，在转速图上逆推上去，并逐档标上箭头。然后再根据箭头的归结点来确定传动链故障发生在哪一对或几对传动齿轮上。由此寻找传动元件出现故障的最终原因是什么。不仅适用于Z3040摇臂钻床主传动和进给传动系统，亦可用于该系列其它机床的传动链故障诊断。这种方法为快速分析、排除一些故障，缩短停机修理时间提供了方便。??? Z3040摇臂钻床是我国自行设计摇臂钻床系列的产品。该机床主轴正、反转、空档、制动以及主轴转速和进给量变换均由液压操纵实现。主传动和进给传动变速齿轮都采用了轴中心提拉式结构，变速油缸设在滑移齿轮所在轴的顶部，各传动齿轮与传动轴全封闭于主轴箱内。传动系统若发生故障，其故障缘由分析挺麻烦。因机床主轴传动和进给传动的变速均由液压与机械联合实现。机床在工作中如出现若干档转速突然没有，某几档转速也会停顿等故障，这涉及到液压与机械两个方面。? 正常的情况下，故障如果是若干档转速没有，则可能是油路、油缸故障，致使滑移齿轮不移动或齿轮移动受卡等原因引发。如果是某几档转速变停，则可能是滑移齿轮定位不可靠或变速完成之后，通往油缸下腔的油路没有完全切断等原因，使传动链慢慢脱开，引起断链。前述例子，便属于这种情况。这两种情况反映在转速图上，会归结于某一档变速齿轮上。若是乱档，则是由于预选阀（用于控制各变速油缸活塞位置并协调动作）串油或错位而使油路发生明显的变化。这种情况反映在转速图上，箭头不会归结于某个档位。 十一、摇臂钻床电气原理：???????? 一、主电路设计（2～7区）? ?三相电源L1?L2?L3由电源开关QS控制，熔断器FU1实现对全电路的短路保护（1区）。从2区开始就是主电路。主电路有4台电动机。? 1、M4（2区）是冷却泵电动机，带动冷却泵供给工件冷却液。由于M4容量较小，因此不需要过载保护，由转换开关QS2直接控制。M4直接起动，单向旋转。? 2、M1（3区）?是主轴电动机，带动主轴的旋转运动和垂直运动，是主运动和进给运动电动机。它由KM1的主触点控制，其控制线做过载保护，其常闭触点在13区。M1直接起动，单向旋转。主轴的正反转由液压系统和正反转摩擦离合器来实现，空档，制动及变速也由液压系统来实现。? 3、M2（4～5区）?是摇臂升降电动机，带动摇臂沿立柱的上下移动。它由KM2,KM3的主触点控制正反转，其控制线c;

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