第6章-常用机床电气控制线路

1第6章常用机床电气控制线路及常见故障的排查6.1普通车床电气控制车床是机械加工中使用最广泛的一种机床，可以用来车削工件的外圆、内圆、端面和螺纹等，并可以装上钻头或铰刀等进行钻孔和铰孔等加工236.1.1车床的主要结构及运动形式溜板箱溜板与刀架尾架丝杠光杠床身挂轮箱进给箱主轴变速箱4车床运动形式和控制要求车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。进给运动是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。所谓纵向运动是指相对于操作者的左右运动，横向运动是指相对于操作者的前后运动。车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定的比例，所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动，主轴箱和车床的溜板箱之间通过齿轮传动来联接，刀架再由溜板箱带动，沿着床身导轨作直线走刀运动。车床的辅助运动包括刀架的快进与快退，尾架的移动与工件的夹紧与松开等。为了提高工作效率，车床刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动。56.1.2电气线路分析M3~~FR1SB3KM1SQ2SA2FR2SA1KM1QFKM2KM3KM1SB1SB2SQ1SB4ELHLPEPEFU4FU5FU6TCFU33M23M1FR2FR1KM3FU2FU1KM2KM1L13L12L11L3L2L1FU电源控制冷却泵快进主轴启停照明指示灯变压器12快速移动电动机冷却泵电动机主电动机电源开关1234567891011电源保护9811107543261QF~3CA6140型普通车床控制电路图61.主电路分析M1为主轴电动机，拖动主轴的旋转并通过传动机构实现车刀的进给。电动机M1只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。电动机M1的容量小于10KW，所以采用直接启动。M2为冷却泵电动机，进行车削加工时，刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。M3为快速移动电动机。M2、M3的容量都很小，分别加装熔断器FU1和FU2作短路保护。热继电器FR1和FR2分别作M1和M2的过载保护，快速移动电动机M3是短时工作的，所以不需要过载保护。带钥匙的低压短路器QF是电源总开关。72．控制电路分析控制电路的供电电压是127V，通过控制变压器TC将380V的电压降为127V得到。控制变压器的一次侧由FU3作短路保护，二次侧由FU6作短路保护。（1）电源开关的控制（2）主轴电动机M1的控制（3）冷却泵电动机的控制（4）快速移动电动机M3的控制83．照明和信号电路的分析照明电路采用36V安全交流电压，信号回路采用6.3V的交流电压，均由控制变压器二次侧提供。FU5是照明电路的短路保护，照明灯EL的一端必须保护接地。FU4为指示灯的短路保护，合上电源开关QF，指示灯HL亮，表明控制电路有电。96.1.3CA6140普通车床电气线路的安装步骤（1）按电气元件明细表配齐电气设备和电气元件，并逐个对其校验。（2）分别将热继电器FR1、FR2的整定电流整定到15.4A和0.32A。（3）根据电动机的功率选配主电路的联接导线。（4）根据具体情况按照安装规程设计电源开关和电气控制箱的安装尺寸及电线管的走向。（5）根据电气控制图给各元件和联接导线作好编号标志，给接线板编号。（6）安装控制箱，接线经检查无误后，通入三相电源对其校验。10（7）将联接导线穿管后，找出各线端并作标记，明敷安装电线管。引入车床的导线用软管加以保护。（8）安装按钮、行程开关、转换开关和照明灯、指示灯。（9）安装电动机并接线。（10）安装接地线。（11）测试绝缘电阻。（12）清理安装场地。（13）全面检查接线和安装质量。（14）通电试车并观察电动机的转向是否符合要求。（15）安装传动装置，试车并全面检查各电气元件、线路、电动机及传动装置的工作情况是否正常，否则应立即切断电源进行检查，待调整或修复后方能再次通电试车。11注意事项（1）不要漏接接地线，不能用金属软管作为接地的通道。（2）在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在导线通道内或敷设在机床底座内的导线通道里。所有导线不得有接头。（3）在导线通道内敷设导线进行接线时，必须作到查出一根导线，套一根线号。（4）在进行快速进给时，注意将运动部件处于行程的中间位置，以防止运动部件与车头或尾架相撞。126.1.4车床常见的电气故障的排除（1）主轴电动机M1不能启动发生主轴电动机不能启动的故障时，首先检查故障是发生在主电路还是控制电路，若按下启动按钮，接触器KM1不吸合，此故障则发生在控制电路，主要应检查FU6是否熔断，过载保护FR1是否动作，接触器KM1的线圈接线端子是否松脱，按钮SB1、SB2的触点接触是否良好。若故障发生在主电路，应检查车间配电箱及主电路开关的熔断器的熔丝是否熔断，导线联接处是否有松脱现象，KM1主触点的接触是否良好。13（2）主轴电动机启动后不能自锁当按下启动按钮后，主轴电动机能启动运转，但松开启动按钮后，主轴电动机也随之停止。造成这种故障的原因是接触器KM1的自锁触点的联接导线松脱或接触不良。（3）主轴电动机不能停止造成这种故障的原因多数为KM1的主触点发生熔焊或停止按钮击穿所致。（4）电源总开关合不上电源总开关合不上的原因有两个，一是电气箱子盖没有盖好，以致SQ2（1-11）行程开关被压下；二是钥匙电源开关SA2没有右旋到SA2断开的位置。14（5）指示灯亮但各电动机均不能启动造成这种故障的主要原因是FU6的熔体断开，或挂轮架的皮带罩没有罩好，行程开关SQ1（1-2）断开。（6）行程开关SQ1、SQ2故障CA6140车床在使用前首先应调整SQ1、SQ2的位置，使其动作正确，才能起到安全保护的作用。但是由于长期使用，可能出现开关松动移位，致使打开床头挂轮架的皮带罩时SQ1（1-2）触头断不开或打开配电盘的壁龛门时SQ2（1-11）不闭合，因而失去人身安全保护的作用。（7）带钥匙开关SA2的断路器QF故障带钥匙开关SA2的断路器QF的主要故障是开关锁SA2失灵，以致失去保护作用，因此在使用时应检验将开关锁SA2左旋时断路器QF能否自动跳闸，跳开后若又将QF合上，经过0.1s断路器能否自动跳开。156.1.5检修技能训练1．训练目的（1）进一步熟练掌握车床的电气控制图。（2）掌握机床检修常用的方法和步骤。（3）掌握带电检修机床的方法。162．训练内容（1）CA6140车床主轴电动机控制回路的检修。（2）CA6140车床电动机缺相不能运转的检查。（3）CA6140车床在运行过程中自动停车的检修。173．准备工作（1）常用电工工具一套，万用表，兆欧表，钳形电流表。（2）若没有机床实物则提前在模拟板上安装CA6140的电气接线。（3）在机床或模拟板上按训练内容的要求设置好故障。每次只设置一处故障，进行一个内容的训练。184．内容与操作步骤（1）KM1接触器不吸合，主轴电动机不工作。（2）CA6140车床电动机缺相不能运转的检查（3）CA6140车床在运行中自动停车的检修19（1）KM1接触器不吸合，主轴电动机不工作。首先根据故障现象在电气原理图上标出可能的最小故障范围，然后按下面的步骤进行检查，直至找出故障点。检修步骤如下：（1）接通QF电源开关，观察电路中的各元件有无异常，如发热、焦味、异常声响等，如有异常现象的发生，应立即切断电源，重点检查异常部位，并采取相应的措施。（2）用万用表的AC500~750V挡检查1~6和1~PE间的电压应为127V，判断FU6熔断器及变压器TC是否有故障。20（3）用万用表的AC500~750V挡检查1~2、1~3、1~4、1~5各点的电压值，判断安全行程开关SQ1、停止按钮SB2、热继电器FR1的常闭触点以及接触器KM1的线圈是否有故障。（4）切断电源开关QF，用万用表的R×1电阻挡的表笔接到（6-3）两点，分别按启动按钮SB1及KM1的触头架使之闭合，检查SB1的触点、KM1的自锁触点是否有故障。（5）用万用表R×1电阻挡测量1~2、1~3、4~5点的电阻值，用R×10挡测5~6点之间的电阻值。21技术要求及注意事项（1）带电操作时，应作好安全防护，穿绝缘鞋，身体各部分不得碰触机床，并且需要由老师监护。（2）正确使用仪表，各点测试时表笔的位置要准确，不得与相邻点相碰撞，防止发生短路事故。一定要在断电的情况下使用万用表的欧姆挡测电阻。（3）发现故障部位后，必须用另一种方法复查，准确无误后，方可修理或更换有故障的元件。更换时要采用原型号规格的元件。22（2）CA6140车床电动机缺相不能运转的检查首先根据故障现象在电气原理图上标出可能的最小故障范围，然后按下面的步骤进行检查，直至找出故障点。检修步骤如下：①机床启动后，KM1接触器吸合后M1电动机不能运转，听电动机有无“嗡嗡”声，电动机外壳有无微微振动的感觉，如有即为缺相运行应立即停机。②用万用表的AC500~750V挡测QF的进出三相线之间的电压应为380V±10%。③拆除M1的接线启动机床。23④用万用表的AC500~750V挡检查KM1交流接触器的进出线三相之间的电压应为380V±10%。⑤若以上无误，切断电源拆开电动机D型接线端子，用兆欧表检测电动机的三相绕组。24技术要求及注意事项①电动机有“嗡嗡”声说明电动机缺相运行，若电动机不运行则可能无电源。②QF的电源进线缺相应检查电源，若出线缺相应检修QF开关。③接触器KM1进线电源缺相则电力线路有断点，若出线缺相则KM1的主触点损坏，需要更换触点。④带电操作注意安全，防止仪表的指针造成短路。⑤万用表的挡位要选择正确以免损坏万用表。25（3）CA6140车床在运行中自动停车的检修首先根据故障现象在电气原理图上标出可能的最小故障范围，然后按下面的步骤进行检查，直至找出故障点。检修步骤如下：①检查FR1热继电器是否动作，观察红色复位按钮是否弹出。②过几分钟待热继电器的温度降低后，按红色按钮使热继电器复位。③启动机床。④根据FR1动作情况将钳形电流表卡在M1电动机的三相电源的输入线上，测量其定子平衡电流。⑤根据电流的大小采取相应的解决措施。26技术要求及注意事项①如电动机的电流等于或大于额定电流的120%，则电动机为过载运行，此时应减小负载。②如减小负载后电流仍很大，超过额定电流，应检修电动机或检查机械传动部分。③如电动机的电流接近额定电流值FR1动作，这是因为电动机运行时间过长，环境温度过高、机床振动造成热继电器的误动作。④若电动机的电流小于额定电流，可能是热继电器的整定值偏移或过小，此时应重新校验、调整热继电器。⑤钳形电流表的挡位应选用大于额定电流值2~3倍的挡位。276.2磨床的电气控制磨床是用砂轮对工件的表面进行磨削加工的一种精密机床。磨床的种类很多，有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、螺纹磨床等。其中平面磨床应用最为普遍。平面磨床是磨削平面的机床。28296.2.1磨床的主要结构及运动形式立柱床身工作台电磁吸盘砂轮箱砂轮箱横向移动手柄滑座工作台换向撞块工作台往复运动换向手柄活塞杆砂轮箱垂直进刀手轮卧轴矩台平面磨床的外形图301．M7130卧轴矩台平面磨床的主要结构在床身中装有液压传动装置，工作台通过活塞杆由液压驱动作往复运动，床身导轨有自动润滑装置进行润滑。工作台表面有T型槽，用以固定电磁吸盘，再用电磁吸盘来吸持加工工件。工作台往复运动的行程长度可通过调节装在工作台正面槽中的换向撞块的位置来改变。换向撞块是通过碰撞工作台往复运动换向手柄来改变油路方向，以实现工作台往复运动。在床身上固定有立柱，沿立柱的导轨上装有滑座，砂轮箱能沿滑座的水平导轨作横向移动。砂轮轴由装入式砂轮电动机直接拖动。在滑座内部也装有液压传动机构。滑座可在立柱导轨上作上下垂直移动，并可由垂直进刀手轮操作。砂轮箱的水平轴向移动可由横向移动手轮操作，也可由液