通过介 绍，激发学 生对新知识 的渴望，从 而自然地切 入新课教学
导入新课 揭示课题
引言：钻床用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等。钻床按结构可以 分为立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、卧式钻床和专用钻床等。 摇臂钻床应用广泛，操作方便，灵活，常用的有 Z35、Z3040 型摇 臂钻床。
摇臂钻床电气控制
教学设计
将外立柱松开。松开后可放开按钮 SB1，电动机停转，即可用手推
动摇臂连同外立柱绕内立柱转动。当转动到所需位置时，可按下
SB2，接触器 KM5 因线圈通电而吸合，电动机 M4 反转，通过齿轮
式离合器，M4 带动齿轮式离合器反向旋转，从另一方送出高压油，
在液压推动下将立柱夹紧。夹紧后可放开按钮 SB2，接触器 KM5
学生首先 明确电桥的 测量范围和 电桥测量的 意义。
新授内容
【教师活动】 介绍本任务的知识结构 ①摇臂钻床的主要结构及运动形式 ②电气线路分析 ③电气线路安装步骤 ④摇臂钻床常见的电气故障的排除 ⑤检修技能训练
使学生明 确本次课的 教学目的和 要求。
在学习理 论的过程中 为实践训练 作好准备
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一、摇臂钻床的主要结构和运动形式【电脑板书】
摇臂进行。主轴箱由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机
构以及机床操作机构等组成。可以通过操作手轮使主轴箱在摇臂上沿导轨
作水平移动。主轴箱沿摇臂的水平运动必须先将主轴箱松开，然后再进行
移动。
工件不大时，将其压紧在工作台上加工；工件较大时，可以直接装在
底座上加工。进行加工时，外立柱夹紧在内立柱上，主轴箱夹紧在摇臂上。
上
SA1-3
KM2 得电，摇臂上升
下
SA1-4
KM3 得电，摇臂下降
（1）零压保护 合上电源首先将十字开关扳向左边，微动开关 SA1-1 接通， 零压继电器 KA 线圈通电吸合并自锁。当机床工作时，再将十字手 柄扳向需要的位置。若电源断电，零压继电器 KA 释放，其自锁触 点断开；当电源恢复时，零压继电器不会自动吸合，控制电路不 会自动通电，这样可防止电源中断又恢复时，机床自行启动的危 险。 （2）主轴电动机运转
在教学中 应根据学生 的工种特 点，授课注 重理论联系 生产实际。 这一点很重 要。
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将十字开关扳向右边，微动开关 SA1-2 接通，接触器 KM1 线 圈通电吸合，主轴电动机 M2 启动运转。主轴的正反转由主轴箱上 的摩擦离合器手柄操作。摇臂钻床的钻头的旋转和上下移动都由 主轴电动机拖动。将十字开关扳到中间位置，SA1-2 断开，主轴电 动机 M2 停止。
SQ2-2，检查电路接线。
（10）接通电源，分别观察 4 台电动机的转向是否符合要求。
（11）安装传动装置，并清理场地。
（12）检查线路接线无错误后通电试车，并仔细调整行程开
关的位置，使之完全符合工作要求。
以提出问 题的形式 总结在实 践过程中 出现的问 题，并引 导学生分 析原因
四、Z35 摇臂钻床常见的电气故障的排除
摇臂钻床电气线路分析、线路的制作及摇臂钻床常见的电气故障的排除
1．学生安全操作，规范操作，文明生产的行为习惯的养成 2．摇臂钻床电气线路安装步骤、摇臂钻床常见的电气故障的排除 3．电检修机床的方法
教学安排
1、理论教学 2 学时 2、实践教学 6 学时 3、学生总结汇报 2 学时
教学方式 教学手段
讲授：探究体验式、启发式、实践活动等方式 多媒体：Microsoft Po其他的电源都通过汇流排 A 引入。
相互之间的
2．控制电路分析
关系并注重 安全生产教
控制电路的电源是 127V 的交流电，由变压器 TC 将 380V 交流 育。
电降为 127V 得到。Z35 摇臂钻床控制电路采用十字开关 SA1 操作，
十字开关由十字手柄和四个微动开关组成，十字手柄有 5 个位置：
（3）摇臂的升降 将十字手柄扳向上边，微动开关 SA1-3 闭合，接触器 KM2 因 线圈通电而吸合，电动机 M3 正转，带动升降丝杠正转。摇臂松紧 机构如下图所示，升降丝杠开始正转时，升降螺母也跟着旋转， 所以摇臂不会上升。下面的辅助螺母因不能旋转而向上移动，通 过拨叉使传动松紧装置的轴逆时针方向转动，结果松紧装置将摇 臂松开。在辅助螺母向上移动时，带动传动条向上移动。当传动 条压上升降螺母后，升降螺母就不能再转动了，而只能带动摇臂 上升。在辅助螺母上升而转动拨叉时，拨叉又转动开关 SQ2 的轴， 使触点 SQ2-2 闭合，为夹紧作准备。这时 KM2 的常闭触点断开， 接触器 KM3 线圈不会通电。
这时 SA1-4 断开，接触器 KM3 因线圈断电而释放，其常闭触点闭
合，又因触点 SQ2-1 已闭合，接触器 KM2 因线圈通电而吸合，电
动机 M3 正转使辅助螺母向上移动，带动传动条上移而与升降螺母
脱离接触，升降螺母又随丝杠空转，摇臂停止下降；辅助螺母上
移时，通过拨叉使传动松紧装置的轴逆时针方向转动，结果松紧
装置将摇臂夹紧；同时，拨叉通过齿轮转动组合开关 SQ2 的轴，
使摇臂夹紧时触点 SQ2-1 断开，接触器 KM2 释放，电动机 M3 停止。
限位开关 SQ1 是用来限制摇臂升降的极限位置。当摇臂上升
到极限位置时，SQ1-1 断开，接触器 KM2 因线圈断电而释放，电动
机 M3 停转，摇臂停止上升。当摇臂下降到极限位置，触点 SQ1-2
（7）在内立柱的电源引入盘内安装电源总开关，熔断器 FU1
和冷却液泵电动机的组合开关 SA2。
（8）在摇臂盒中的开关板上安装接触器 KM1~KM5，熔断器
FU2，零压继电器 KA，热继电器 FR，变压器 TC 和一定节数的编
好号的接线板。
（9）安装接线，并根据机械要求安装 SQ1-1、SQ1-2 和 SQ2-1、
件。
试车。
（3）按编号原则在原理图上给各电气元件接线端编号。
（4）给各电气元件按原理图的符号作好标记，并给各电气元
件接线端作编号标记。
（5）根据电动机的容量、线路的走向和电气元件的尺寸，正
确选配导线规格、导线通道类型和导线数量，选配接线板的节数、
控制板的尺寸及管夹。
（6）并根据原理图的编号给各连接线端作好标记。
下移动。当传动条压住上升螺母后，升降螺母也不转了，带动摇
臂下降。辅助螺母下降而转动拨叉时，拨叉又转动组合开关 SQ2 采取以点
的轴，使触点 SQ2-1 闭合，为夹紧作准备。这时 KM3 的常闭触点 带面，分组
KM3（7-8）是断开的。
互助的教学
当摇臂下降到所需要的位置时，将十字开关扳回到中间位置， 方法。
断开，接触器 KM3 因线圈断电而释放，电动机 M3 停转，摇臂停止
下降。
（4）立柱和主轴箱的松开与夹紧
立柱的松开与夹紧是靠电动机 M4 的正反转通过液压装置来完
成的。当需要立柱松开时，可按下按钮 SB1，接触器 KM4 因线圈通
电而吸合，电动机 M4 正转，通过齿轮离合器，M4 带动齿轮式油泵
旋转，从一定的方向送出高压油，经一定的油路系统和传动机构
三、Z35 摇臂钻床电气线路安装训练 实际操作 【教师活动：讲解接线要求给予一定的指导。】
教学难点
1．摇臂钻床的主要的电气设备 表 1 列出了摇臂钻床的主要的电气设备。
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讲解要点 及注意事 项
2．Z35 摇臂钻床的安装步骤【电脑详细板书】
必须在
（1）分析和熟悉控制电路图。
指导老师的
（2）按元件明细表配齐电气设备和电气元件，并检测所有元 监护下通电
（1）主轴电动机不能启动
提出问题
因线圈断电而释放，电动机 M4 停转。
Z35 摇臂钻床的主轴箱在摇臂上的松开与夹紧和立柱的松开
与夹紧由同一台电动机 M4 和同一液压机构进行。
3．照明电路分析
照明电路的电压是 36V 安全电压，由变压器 TC 提供。照明灯 一端接地，保证安全。照明灯由开关 SA3 控制，由熔断器 FU3 作 短路保护。
“上”、“下”、“左”、“右”、“中”。如下表所示。十字开关每次只
能扳到一个方向，接通一个方向的电路。
手柄位置
实物位置
十字开关的操作说明 接通微动开关的触点
控制电路工作情况
中
都不通
控制线路断电
教学重点
及难点
左
SA1-1
KA 得电并自锁，零压保护
右
SA1-2
KM1 得电，主轴运转
分析完控制 电路后
分组讨论 可以帮助学 生更好地掌 握控制电路 的动作过程 加深知识的 理解，为动 手操作作准 备。
外立柱之间不能作相对转动，摇臂只能和外立柱一起绕内立柱回转。摇臂
升降运动必须严格按照摇臂自动松开，再进行升降，到位后摇臂自动夹紧
在外立柱上的顺序进行。Z35 摇臂钻床的摇臂松开和夹紧依靠机械机构自动
进行，Z3040 摇臂钻床的摇臂松开与夹紧依靠液压推动松紧机构自动进行。
摇臂连同外立柱绕内立柱的回转运动必须先将外立柱松开，然后用手推动
外立柱的松紧和主轴箱的松紧是依靠液压推动松紧机构进行的。
在钻削加工时，主运动为主轴带动钻头的旋转运动；
进给运动是主轴的纵向进给；
辅助运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移动，摇
臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。
提出问题 Z35 摇臂钻床的电气控制是如何实现的？
二、Z35 电气线路分析
【教师活动：放映摇臂钻床的电气线路原理图并讲解】 1． 主电路分析 在主电路中，M1 为冷却泵电动机，提供冷却液，由于容量较 小，由转换开关 SA2 直接控制。M2 为主轴电动机，由接触器 KM1 控制，热继电器 FR 作过载保护。M3 为摇臂升降电动机，由接触器
对照讲解
升降螺母
轴承 摇臂
拨叉