Z5140A、Z5150A使用说明书 - 图文

Z5140A Z5150A 型 立 式 钻 床

使 用 说 明 书

出厂编号：

中 华 人 民 共 和 国

宁夏中卫大河机床有限责任公司

Z5140A Z5150A型 立式钻床使用说明书

目 录

一、机床外观图…………………………………………………………2二、机床安全注意事项…………………………………………………2 三、机床主要用途和功能特性…………………………………………4 四、机床主要规格与参数………………………………………………5 五、机床正确使用的具体说明和步骤…………………………………6 1、吊运与安装……………………………………………………………6 2、机床的操纵……………………………………………………………8 3、机床的传动系统……………………………………………………11 4、机床的调整…………………………………………………………16 5、机床的润滑…………………………………………………………17 6、机床的滚动轴承……………………………………………………19 7、电气系统……………………………………………………………21 六、机床的维护保养、故障类型及排除………………………………28 1、维护保养……………………………………………………………28 2、故障的排除…………………………………………………………28 七、易损件明细表及易损件零件图……………………………………29 1、易损件明细表………………………………………………………29 2、易损件零件图………………………………………………………29

公司地址：宁夏中卫市鼓楼西街152号

邮 编：755000 电 话：0955-7023637 传 真：0955-7012139 电子信箱：dhyjs@126.com

网 址：http://www.nxdhjc.com.cn

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一、机床外观图

图1-1 机床外观图

二、机床安全注意事项

1、机床在搬运时，依次按包装箱上指定的位置系索，不准倒置、侧置及过大倾斜，不准过大的冲撞和震动，机床吊运时，用钢丝绳和铁棒，吊运机床用的铁棒直径不小于φ30mm，伸出机床两侧的长度不小于300mm。

2、主轴箱升降必须松开镶条的紧固螺栓16（图5-3 操纵手柄），

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主轴箱升降完毕必须锁紧螺栓，不允许不松螺栓硬摇主轴箱，以免损坏相关的零件。

3、机床主轴没有完全停止转动前，不允许用手去触摸主轴，以免伤人。

4、开车时不得变换转速及进给量，变速必须停车，禁止反接制动，否则将造成齿轮损坏。

5、清洗机床和维修机床打开电柜时，必须关闭机床总电源，否则后果自负。

6、机床切削时，应采取相应的措施，防止铁屑飞溅伤人。 7、不允许在超出机床最大切削参数时进行切削。 8、用退刀楔退刀时，主轴必须退回到原始位置。 9、机床启动前，应检查各手柄的位置是否正确。

10、机床在第一次使用或长时间没有使用时，应先让机床由低、中、高各转速级运转几分钟。

11、机床停止工作时，应切断机床供电电源。 12、推荐切削参数

表2-1 机床按下表选用参数在实体上钻最大孔径

机 床 型 号 切 削 参 材 数 料 Z5140A 最大钻孔直径mm φ50 φ40 φ32 φ28 机床机床进转速 给量r/min mm/r 125 125 125 180 0.224 0.224 0.224 0.224 最大钻孔直径mm φ50 φ50 φ32 φ28 Z5150A 机床转速 r/min 125 125 125 180 机床进给量 mm/r 0.224 0.16 0.224 0.224 高 速 钢 刀具 材料 铸 铁 （HB=220） σb=600Mpa （45#） σb=900Mpa (15Cr 20Cr) σb=1100Mpa 20CrMnTi 宁夏中卫大河机床有限责任公司 共 35 页 第 3 页

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注：⑴、为确保机床正常运转，必须在刀具锋利的条件下工作，如果刀具钝可能

超出机床切削范围，有可能损坏机床。

⑵、在实体上钻最大孔时，切削参数不得超出表中推荐的数值，否则有可能

损坏机床。

⑶、当机床常年处于重负荷状态工作时，选用的进给量值应比表中推荐值略小。

表2-2优质高速钢钻头和丝锥进行钻孔和攻丝时推荐切削用量表

材 料 中碳钢（σb＝600MPa） 钻 孔 转速 1400 710 355 250 180 180 125 进给量 0.11 0.11 0.224 0.315 0.224 0.224 0.11 攻丝 转速 355 250 125 125 90 铸铁（HB＝200 MPa） 钻 孔 转速 1400 1000 500 355 250 180 125 进给量 0.11 0.224 0.315 0.45 0.315 0.315 0.224 攻丝 转速 500 355 180 125 90 工 加 切 序 工 削 直 用 径 量 6 10 20 25 32 40 50 注：(1)本表适用于Z5140A机型，Z5150A机型可参照操作面板上的推荐值选取。

(2)表中n---主轴转速（r/min） s---进给量（mm/r）

(3)当机床常年处于重负荷状态工作时，选用的进给量值应比表中推荐值略小。

三、机床主要用途和功能特性

Z5140A、Z5150A型立式钻床是孔系加工的通用机床。 机床的钻孔能力为： 机床型号 材料 钻孔能力 铸铁（HB=220） 钢（σb=600Mpa） Z5140A φ40mm φ40mm Z5150A φ50mm φ50mm 宁夏中卫大河机床有限责任公司 共 35 页 第 4 页

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本机床除用于钻孔外，还可以扩孔、铰孔、钻沉头孔、锪端面、攻丝等，借助于辅具也可以进行镗孔加工。

本机床总体高度低，刚性好，精度高，噪音低，变速范围广，操纵集中，造型新颖，使用维修方便，适用于多品种、维修型小批量生产企业，若配以钻夹具也适用于批量生产的企业。

本机床几何精度检验和工作精度检验符合GB/T4019.1-4019.2《方柱立式钻床 精度》检验标准的规定。机床备有维修备件图册，供用户选购。

四、机床主要规格与参数 机 床 项 参 数 项 目 机床 型号 Z5140A Z5150A 最大钻孔直径mm （在σb=500～600Mpa的钢材上） 最大进给抗力 N 主轴允许的最大扭转力矩 Nm 主电动机功率 KW 主轴孔圆锥度 主轴中心线至导轨面距离mm 主轴行程 mm 主轴箱行程（手动） mm 主轴转速 r/min 进给量 mm/r 电动机反转装置 工作台行程 mm 工作台工作面积 mm 工作台T形槽宽度 mm 主轴端面至工作台面最大距离 mm 冷却泵功率 KW 冷却泵流量 L/min 外形尺寸（长×宽×高） mm 机床净重 kg φ40 16000 350 3 莫氏4号 335 250 200 φ50 莫氏5号 31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400（12级） 0.056、0.112、0.16、0.224、0.315、0.45、0.63、0.90、1.80（9级） 手动按钮操纵和攻丝自动反转机构 300 560×480 18 780 0.09 25 1090×905×2530 ≈1250 750 宁夏中卫大河机床有限责任公司 共 35 页 第 5 页

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五、机床正确使用的具体说明和步骤 1、吊运与安装

拆箱后应按图5-1所示，用铁棒，钢丝绳吊运，吊运机床用的铁棒直径不小于φ30毫米，在机床两侧伸出的长度不小于300毫米，钢丝绳与机床表面间应垫以软木或毡垫。

机床安装前，须按图5-2所示做好地基，地基凝固后，不准有空隙和裂缝，在浇铸地基时，须予留四个截面为100×100平方毫米，深240毫米的地脚螺栓孔,并按图示位置留下截面直径100毫米，深80毫米的坑，以备当工作台降到最低位置时，升降丝杠伸出底座时用。还应予留一个400×300毫米，深300毫米的坑，清洁冷却液用。

机床安装时应在靠近地脚螺栓处垫上4个宽60～80毫米，角度小于5度的垫铁，将机床套上地脚螺栓置于垫铁上，用水平仪在纵横方向找平，再浇灌水泥，待水泥凝固后，将地脚螺栓的螺母缓慢而均匀地拧紧，使机床安装水平误差不大于0.04/1000。

接上电源线及地线，用干净布蘸煤油擦去机床的防锈油层、灰尘及脏物等，给导轨和主轴套表面涂上润滑油，向主轴箱内注入20号机械油，并检查各紧固螺钉是否拧紧，冷却油管是否接好，便可试车。

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图5-1 机床吊运图

图5-2 地基图

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2、机床有操纵

在熟悉本机床前，必须熟悉各操作件的部位和用途。

图5-3 操纵手柄图

表5-1 操纵手柄明细表

编号 名称和用途 编号 名称和用途 编号 名称和用途 1 机床电源开关 8 机动进给控制端盖 15 主轴箱升降手柄 16 主轴箱夹紧螺栓 17 工作台升降手柄 18 调整冷却液用活栓 19 照明灯开关 20 平衡弹簧调整螺栓 2 主轴正转、停止、反转按钮 9 定程切削撞块 3 钻孔、攻丝选择开关 4 冷却泵通断选择开关 5 主轴变速手柄 6 进给变速手柄 7 进给主操作手柄 10 进给结合子离合撞块 11 结合子复位手柄 12 主轴进给刻度盘 13 滚花螺塞 14 攻丝自动反转撞块盘 宁夏中卫大河机床有限责任公司 共 35 页 第 8 页

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2.1、操纵机床时，应注意下列事项：

1）、机床在工作前，须先将主轴箱镶条紧固螺栓16松开，然后把主轴箱调整到所需位置，锁紧镶条使主轴箱紧固在立柱上。

2)、第一次使用或长时间没有使用时，应先将润滑油注入主轴箱内，先让机床由低、中、高各转速空运转几分钟。

3)、起动机床前，应检查各手柄的位置是否正确。

4)、开车时，不得变换主轴转速及进给量，变速必须停车。禁止反接制动。为减小冲击，操作时，必须先按停止开关，再点动反转开关，实现主轴急停。

5)、机床停止工作时，应切断机床总电源开关。 2.2、主轴的起动、停止和反转：

主轴的起动、停止和反转是靠按压按钮来实现。在进行钻孔工作或用按钮操纵主轴正反转时，应将选择开关3旋转到钻孔位置；当利用攻丝反转机构进行攻螺纹时应将旋钮旋转到攻丝位置，反转按钮能自锁，实现正常攻丝加工。

选择开关在攻丝位置时，若要实现钻孔的反转，应将攻丝撞块装在死区，使撞块不起作用，否则主轴无法工作。 2.3、手动进给：

由机动进给转换为手动进给时，先将操纵手柄7顺时针旋转20°并将端盖8向里推进，再将操纵手柄7逆时针旋转， 即可实现主轴的手动进给。

2.4、机床进给和超越进给：

将端盖8向外拉出，操纵手柄7逆时针旋转20°，即接通机动进给。若将手柄7再反向旋转20°，则机动进给停止。在机动进给过程中，若以高于机动进给速度，逆时针回转手柄7，即得到主轴的超越进给。

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2.5、机动进给的自动停止：

用螺栓紧固在刻度盘12槽中的撞块9，随手柄7一同旋转，当撞块9撞开撞销10时，进给结合子脱开，从而机动进给自动停止，实现了钻孔定深。钻孔的予定深度，可通过刻度盘12和标尺上的刻度确定，脱开后的结合子可通过向下搬动手柄11复位。 2.6、攻丝自动反转：

在主轴箱左侧设有攻丝自动反转机构，其简图如图5-4。 使用这个装置攻丝时，应首先将钻孔攻丝选择开关3旋转到攻丝位置，并使水平轴处于手动状态，然后调整转盘1上的撞块2和5（图5-4，注意有延时）通过操作主操纵手柄7实现，当撞块2顺时针旋转压合触头4时，延时一秒，主轴自动反转实现攻丝定深；当主轴退回到初始位置时，撞块5压合触头3使主轴由反转经过延时变为正转，以进行再次加工。在不使用这套装置时，应将撞块2和5移到极限位置，防止无益的碰撞触头。

也可以通过操纵按钮的正反转进行攻螺纹（注意有延时），但此时必须把转换开关3（图5-3）旋转到钻孔工作位置，以防止电气动作的干涉。

由于受到电动机本身性能的限制，机床主轴起动和换向的频率不能过高，这一点在利用攻丝反转机构进行攻丝作业时必须引起操作者的注意。

图5-4 攻丝自动反转机构图

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2.7、工作台的升降：

通过回转工作台升降手柄17（图5-3）可将工作台调整到所需位置。

2.8、主轴箱的升降：

松开主轴箱镶条上的六个夹紧螺栓16，将手柄17插入主轴箱左侧轴头15上，回转手柄可调整主轴箱的高度，调好位置后必须紧固螺栓16。

2.9、主轴转速和进给量的变换（见图5-3）：

主变速和进给变速均采用单手柄操纵，左侧手柄5变换主轴转速，右侧手柄6变换进给量。主变速手柄可在前后或左右回转，各转动四个位置，其中左起第三个位置是“0”位。在检验及更换刀具时，将主变速手柄转至“0”位，用手回转主轴较为轻便。进给变速手柄可在前后或左右回转，各转动三个位置，相对应的主轴转速和进给量数值可在面板上的变速标牌中读出。 2.10、冷却液的控制：

将冷却液转换开关4旋转到供水位置时，冷却泵随主轴的正转起动而工作，随主轴的停止而停止。不需要冷却液时可将开关4旋转到不供水位置（冷却泵装在立柱的下方）。 2.11、退刀：

本机床随机附件中备有专用回转卸刀扳手，将卸刀扳手插入主轴退刀孔的园弧中逆时针回转卸刀扳手，即可轻松地退出主轴锥孔中的刀具。

3、机床的传动系统

机床具有下列主要运动（参看图5-5；表5-2）。

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3.1、主轴旋转运动：

由主轴箱顶部的主电动机（1430转/分，3kw）经橡皮圈柱销联轴 节和齿轮1、2将旋转运动传给轴Ⅰ，再经轴Ⅰ上的四联滑移齿轮3、4、5、6传给轴Ⅱ上的固定齿轮7、8、10、11，由轴Ⅱ上的固定齿轮9、10将运动传给轴Ⅲ上的三联滑移齿轮中的13、14、再由12、13将运动传给空心轴Ⅳ上的固定齿轮16、17，空心轴Ⅳ通过花键孔将运动传给主轴，使主轴获得12级转速。 3.2、主轴的进给运动：

由Ⅳ轴上的齿轮15经半轴Ⅴ上的齿轮18、19传给Ⅵ轴上的固定齿轮20，再由Ⅵ轴上的三联滑移齿轮21、22、23传给Ⅶ轴上的固定齿轮24、27、28，再由Ⅶ轴上的固定齿轮25、26、28将运动传给Ⅷ轴上的三联滑移齿轮29、30、31，由齿轮32、33，蜗杆34，蜗轮35，水平轴36传给主轴套齿条37，使主轴获得9级进给量。 3.3、主轴箱和工作台的移动：

转动手柄15（图5-3），通过蜗杆43，蜗轮44可使齿轮45在固定于立柱的齿条46上旋转，使主轴箱升降。工作台升降是靠转动手柄17（图5-3）升降，手柄经伞齿轮47、48使丝杆49在丝杠座50中回转而实现工作台的升降。

装在水平轴端的齿轮40，经齿轮41连接凸轮圆柱弹簧机构，平衡主轴重量。装在水平轴上的齿轮38，经内齿轮39带动刻度盘旋转，控制钻孔深度。齿轮40经内齿轮42带动撞块圆盘，实现攻丝自动反转的控制。

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图5-5 传动系统图

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表5-2 齿轮、齿条、蜗轮、丝杠、螺母明细表 （见图5-5）

部别 图5-5编号 模数 齿数 变位系数 轮缘宽度 材料 热处理 图号 部别 图5-5编号 模数 齿数 变位系数 轮缘宽度 材料 热处理 图号 部别 图5-5编号 模数 齿数 变位系数 轮缘宽度 材料 热处理 图号 8 3 30 11 45 G48 9 3 16 49 40Cr G48 1 3 21 14 40Cr G48 2 3 39 11 40Cr G48 主 变 速 3 3 16 14 40C G48 4 3 30 11 40Cr G48 5 3 25 11 40Cr G48 6 3 20 11 40Cr G48 7 3 45 -0.4675 10.5 45 G48 141131A 14112A 14111A 141125A 主 变 速 10 3 35 17 40Cr G48 11 3 40 11 45 G48 12 3 18 15 40Cr G48 13 3 42 14 40Cr G48 141133A 14 3 23 0.258 12.5 40Cr G48 141130A 141129A 141132A 141128A 主 变 速 16 3 58 15 45 G48 17 3 34 41 45 G48 15 2 44 10 45 G48 进 给 变 速 18 2 41 10 45 G48 19 2 17 12 45 G48 20 2 40 9 45 G48 21 2 27 10 45 G48 141120 141121 141116 142116 142101 142105 142115 宁夏中卫大河机床有限责任公司 共 35 页 第 14 页

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续表5-2 齿轮、齿条、蜗轮、丝杠、螺母明细表 （见图5-5）

部别 图5-5编号 模数 齿数 变位系数 轮缘宽度 材料 热处理 图号 部别 图5-5编号 模数或螺距 齿数或线数 变位系数 螺旋角 轮缘宽度 材料 热处理 图号 部别 图5-5编号 模数 齿数 变位系数 轮缘宽度 材料 热处理 图号 36 3 14 0.187 75 40Cr G52 22 2 38 10 45 G48 进 给 变 速 23 2 17 10 45 G48 24 2 38 10 45 G48 142106 25 2 32 0.245 10 45 G48 142107 26 2 17 10 45 G48 142109 27 2 27 10 45 G48 142113 28 2 48 10 45 G48 142112 142114 进 给 变 速 29 2 32 0.254 10 45 G48 30 2 48 10 45 G48 142108 31 2 17 10 45 G48 32 2 18 10 45 G48 142111 进 给 机 构 33 2 47 10 40Cr C48 143158 34 3 1 35 3 52 3°49′左 3°49′左 51* 45 T235 143151 32 HT300 143011 进 给 机 构 37 3 29 51 45 38 2 28 20 40Cr G52 143176 39 2 56 11 45 40 1.5 28 46 45 T235 41 1.5 79 10 45 T235 42 1.5 60 10 45 T235 143101A 146102 143188A 143102A 146114A 143180A 宁夏中卫大河机床有限责任公司 共 35 页 第 15 页

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续表5-2 齿轮、齿条、蜗轮、丝杠、螺母明细表 （见图5-5）

部别 图5-5编号 模数或螺距 齿数或线数 变位系数 螺旋角 轮缘宽度 材料 热处理 图号 主 轴 箱 升 降 43 2.5 1 44 2.5 42 45 2.5 16 0.1 13.5 45 46 2.5 34 16 45 工 作 台 升 降 47 3.5 16 26 48 3.5 40 26 49 8 1 50* 45 50 8 1 50* HT200 4°45′49″右 4°45′49″右 34.8* 45 T235 143116 26 HT300 尼龙6 尼龙6 143016 143117 147121A 147402A 147402A 147101 147104A *：蜗杆、丝杠、螺母之外径。

4、机床的调整

4.1、保险结合子的调整：

调整进给保险结合子时，应首先拆下主轴箱右侧盖上的滚花螺塞13（图5-3）从窗口中可找到蜗杆轴上部的螺母，旋转螺母即可实现结合子保险抗力的调整。

保险结合子的保险抗力在出厂前已经调整好，但在机床大修后，需要重新调整。当主轴抗力达到20000公斤时，结合子必须脱开，当主轴抗力小于16000N时结合子应能正常工作（需要调整结合子时请和厂家联系）。脱开以后要使之重新结合，须向下扳动手柄11（图5-3所示）。

4.2、平衡弹簧的调整：

当出现主轴平衡不住时，调整平衡弹簧。主轴平衡弹簧的初始力可通过平衡筒下的螺栓（图5-3中20所指的位置）进行调节，顺时

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针旋转为张紧，逆时针旋转为松驰。 5、机床的润滑

机床的润滑部位，润滑油种类及润滑周期见图5-6及表5-3所示。 机床所采用的润滑油，必须是纯净无酸性的，不许含有水分和其它杂质。主轴箱的润滑是由柱塞泵将油吸上，然后经油管喷射到各润滑部位。再由高速旋转的各齿轮将润滑油飞溅到各工作面上。

主轴箱上盖上部设有注油孔，旋下螺塞即可注油，注油量以在停车状态时油面达到油标高度的一半为准。油窗设在电机座左侧上，便于观察润滑系统的工作情况，主轴箱下部设有排油孔，换油时，将主轴箱下部的螺塞旋出，润滑油即可排出。

机床使用10～15天后，换第一次油，再经20～25天后，换第二次油，以后每隔三个月换一次油。换油时，应先将旧油放完，再用纯净的煤油清洗干净后注入清洁的新油。

主轴套筒表面和立柱导轨应每日润滑。

在主轴套的上下主轴轴承部位设有润滑孔，可用黄油枪加注润滑脂，注润滑脂时关闭电源开关，小心移开主轴箱正面的面板，即可在箱内壁的孔中找到主轴上轴承的润滑孔。润滑主轴套，主轴箱左上方有一个油杯，将油杯的油管接到主轴箱的主轴套处，油杯中有毛线，每天向油杯中加滴20滴润滑油，来润滑主轴套。

在工作过程中应当经常注意油窗处是否来油（能看到有飞溅的油点），即可以确保润滑系统的正常工作。

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图5-6 润滑部位图

表5-3 机床润滑部位表

序号 润滑部位 润滑方式 手润滑 油泵 手润滑 手润滑 手润滑 手润滑 润滑油种类 1号钙期润滑脂 20号机械油 20号机械油 1号钙期润滑脂 1号钙期润滑脂 20号机械油 润滑处数 2 1 1 2 2 1 润滑周期 每六个月一次 经常 每周一次 每三个月一次 每六个月一次 每班（经常） 1 电动机轴承 2 主轴箱 3 工作台升降丝杠 4 冷却泵轴承 5 主轴轴承 6 主轴套

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6、机床的滚动轴承

机床的滚动轴承分布见图5-7；滚动轴承明细表见表5-4。

图5-7 滚动轴承分布图

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名 称： 导向套 材 料： HT300

图 号： 146011

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表5-4 滚动轴承明细表：

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 18 20 21 22 23 24 名 称 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承 深沟球轴承带止动槽 推力球轴承 推力球轴承 推力球轴承 推力球轴承 推力球轴承 推力球轴承 代 号 6001 6005 6008 尺 寸 12×28×8 25×47×12 40×68×15 数量 1 4 2 1 2 3 1 3 3 1 1 1 3 1 1 1 1 3 1 1 1 等级 6009/P6 45×75×16 6009/P5 45×75×16 6203 6204 6205 6206 6207 6210 6211 6303 6305 6204N 51101 51104 51107 17×40×12 20×47×14 25×52×15 30×62×16 35×72×17 50×90×20 55×100×21 17×47×14 25×62×17 20×47×14 12×26×9 20×35×10 35×52×12 51109/P6 45×65×14 51206 30×52×16 51209/P5 45×73×20

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7、电气系统

本机床采用三相380V，50Hz交流电源供电，主轴旋转及进给均由主电机M1驱动，冷却泵由冷却电机M2驱动。

机床的控制电压110V,50HZ, 主要电气控制元件安装在立柱内部的壁龛内，电气元件参阅表5-5，操纵按钮集中在主轴箱正面的面板下部，参阅图5-9电气安装图。

从电气原理图（图5-10）可见，当钻孔攻丝选择开关SA1置“钻孔”位置时，使SA1的7～10和12～23接通，而使4～11断开，因此攻丝开关SQ1、SQ2不起作用，此时可通过按钮SB2、SB3和SB1分别操纵主轴正转，反转和制动。当SA1置“攻丝”位置时，其4～11接通，7～10和12～23断开，此时可由攻丝自动反转机构撞块控制微动开关SQ1，SQ2，实现主轴正转，制动，反转的自动换接。

冷却液选择开关SA2置接通位置，控制冷却液电动机的接触器KM4随主轴电机起动、停止而工作。

开关板内电气元件位置参阅图5-8，开关板外电气安装位置参阅图5-9。机床电气原理图参阅图5-10，机床电气接线参阅图5-11。

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图5-8 开关板内电气元件位置图

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图5-9 开关板外电气安装图

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图5-10-1电气原理图

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