CA6140型车床电气控制线路及安装检修.doc

项 目 二：CA6140型车床电气控制线路及安装、检修
教学目标

知识点：①主要结构及运动特点
② CA6140型车床的控制线路

能力培养：①CA6140型车床电气控制线路的安装
②CA6140型车床电气控制线路的检修

教学方式：讲练结合
教 具： CA6140型车床
课 时：2 + 8
教 学 过 程
项目二 CA6140型车床电气控制线路及安装、检修
CA6140型车床电气控制线路及安装、检修(知识点部分)
CA6140型车床是普通车床的一种，它的加工范围较广，但自动化程度低，适于小批量生产及修配车间使用。
一、主要结构及运动特点
普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等部件组成。下图是CA6140型普通车床外观结构图
主轴变速箱的功能是支承主轴和传动其旋转，包含主轴及其轴承、传动机构、起停及换向装置、制动装置、操纵机构及滑润装置。CA6140型普通车床的主传动可使主轴获得24级正转转速(10～1400 r／min)和12级反转转速(14～1580 r／min)。
进给箱的作用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种进给量。它通常由变换螺纹导程和进给量的变速机构、变换螺纹种类的移换机构、丝杠和光杠转换机构以及操纵机构等组成。
溜板箱的作用是将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向等。刀架则用来安装车刀并带动其作纵向、横向和斜向进给运动。
车床有两个主要运动，一是卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，另一是溜板带动刀架的直线移动，前者称为主运动，后者称为进给运动。中、小型普通车床的主运动和进给运动一般是采用一台异步电动机驱动的。此外，车床还有辅助运动，如溜板和刀架的快速移动、尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。

二、电气控制要求
根据车床的运动情况和工艺要求，车床对电气控制提出如下要求：
(1)主拖动电动机一般选用三相鼠笼式异步电动机，并采用机械变速。
(2)为车削螺纹，主轴要求正、反转，小型车床由电动机正、反转来实现，CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现，电动机只作单向旋转。
(3)一般中、小型车床的主轴电动机均采用直接启动。停车时为实现快速停车，一般采用机械制动或电气制动。
(4)车削加工时，需用切削液对刀具和工件进行冷却。为此，设有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液。
(5)冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后才可选择启动与否；而当主轴电动机停止时，冷却泵电动机立即停止。
(6)为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，且采用点动控制。
(7)电路应有必要的保护环节、安全可靠的照明电路和信号电路。
三、CA6140型车床的控制线路
CA6140型车床的电气原理图如图8—2所示，图中M1为主轴及进给电动机，拖动主轴和工件旋转，并通过进给机构实现车床的进给运动；M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液；M3为溜板快速移动电动机，拖动溜板实现快速移动。
1、主轴及进给电动机M1的控制
由启动按钮SBl、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转启动一停止电路。
按下SB1 线圈通电并自锁 M1单向全压启动，通过磨擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转，以及刀架的直线进给。
停止时，按下SB2 KM1断电 M1自动停车。
2、冷却泵电动机M2的控制
M2的控制由KM2电路实现。
主轴电动机启动之后，KM1辅助触点(9—11)闭合，此时合上开关SA1 KM2线圈通电 M2全压启动。停止时，断开SA1或使主轴电动机M1停止，则KM2断电，使M2自由停车。
3、快速移动电动机 M3的控制
由按钮SB3来控制接触器KM3，进而实现M3的点动。操作时，先将快、慢速进给手柄扳到所需移动方向，即可接通相关的传动机构，再按下SB3，即可实现该方向的快速移动。
4、保护环节
(1)电路电源开关是带有开关锁SA2的断路器QS。机床接通电源时需用钥匙开关操作，再合上QS，增加了安全性。当需合上电源时，先用开关钥匙插入SA2开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，机床电源接通。若将开关锁SA2左旋，则触头SA2(03—13)闭合，QS线圈通电，断路器跳开，机床断电。
(2)打开机床控制配电盘壁龛门，自动切除机床电源的保护。在配电盘壁龛门上装有安全行程开关SQ。，当打开配电盘壁龛门时，安全开关的触头SQ2(03—13)闭合，使断路器线圈通电而自动跳闸，断开电源，确保人身安全。
（3）机床床头皮带罩处设有安全开关SQ1，当打开皮带罩时，安全开关触头SQ1（03—1）断开，将接触器KM1、KM2、KM3线圈电路切断，电动机将将全部停止旋转，确保了人身安全。
（4）为满足打开机床控制配电盘壁龛门进行带电检修的需要，可将SQ2安全开关传动杆拉出，使触头（03—13）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。带电检修完毕，关上壁龛门后，将SQ2开关传动杆复位，SQ2保护作用照常起作用。
（5）电动机M1、M2由FU热继电器FR1、FR2实现实现电动机长期过载保护；断路器QS实现电路的过流、欠压保护；熔断器FU、FU1至FU6实现各各部分电路的短路保护。此外，还设有EL机床照明灯和HL信号灯进行刻度照明。

本课小结：
一、主要结构及运动特点
二、电气控制要求
三、 CA6140型车床的控制线路
附:CA6140型车床的控制线路

CA6140型车床电气控制线路及安装、检修(能力培养部分)
一、CA6140型车床电气控制线路的安装
1、工具、仪表、器材
(1)工具测电笔、电工刀、剥线钳、尖嘴钳、螺钉旋具等。
(2)万用表、5050型兆欧表。
(3)器材控制板、走线槽、各种规格软线和紧固体、金属软管、编码套管等。
2、安装步骤及工艺要求
(1)逐个检验电气设备和元件其规格和质量是否合格。
(2)正确选配导线的规格、导线通道类型和数量、接线端子板型号等。
(3)在控制板上安装电器元件，并在各电器元件附近做好与电路图上相同代号的标记。
(4)按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码套管
(5)选择合理的导线走向，做好导线通道的支持准备，并安装控制板外部的所有电器。
(6)进行控制箱外部布线，并在导线线头上套装与电路图相同线号的编码套管。对于可移动的导线通道应放适当的余量，使金属软管在运动时不承受拉力，并按规定在通道内放好备用导线。
(7)检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性
(8)检查热继电器的整定值是否符合要求。各级熔断器的熔体是否符合要求，如不符合要求应予以更换。
(9)检查电动机的安装是否牢固，与生产机械传动装置的连接是否可靠。
(10)检测电动机及线路的绝缘电阻，清理安装场地。
(11)点动控制各电动机启动，转向是否符合要求。
(12)通电空转试验时，应认真观察各电器元件、线路、电动机及传动装置的工作情况是否正常。如不正常，应立即切断电源进行检查，在调整或修复后方能再次通电试车。
3、注意事项
(1)不要漏接接地线。严禁采用金属软管作为接地通道。
(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。所有的导线不允许有接头。
(3)在导线通道内敷设的导线进行接线时，必须集中思想，做到查出一根导线，立即套上编码套管，接上后再进行复验。
(4)在进行快速进给时，要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产生设备事故。
(5)在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求。
(6)通电操作时，必须严格遵守安全操作规程。
4、评分标准
项目检查
配分
评分标准
扣 分
装前检查
5
电器元件错检或漏检，每处
扣2分

器材选用

10
（1）导线选用不符合要求，每处
扣4分
（2）穿线管选用不符合要求，每处
扣3分
（3）编码套管等附件选用不当，每处
扣2分

元件安装

20
（1）控制箱内部元件安装不符合要求，每处
扣3分
（2）控制箱外部电器元件安装不牢固，每处
扣3分
（3）损坏电器元件，每只
扣10分
（4）电动机安装不符合要求，每台
扣5分
（5）导线通道敷设不符合要求，每处
扣4分

布线

30
（1）不按电路图接线
扣20分
（2）控制箱导线敷设不符合要求，每根
扣3分
（3）通道内导线敷设不符合要求，每根
扣3分
（4）漏接接地线
扣8分

通电试车

35
（1）位置开关安装不合适
扣5分
（2）整定值未整定或整定错，每只
扣5分
（3）熔体规格配错，每只
扣3分
（4）通电不成功
扣30分
安全文明
违反安全文明生产规程 扣10～40分
备注
除定额时间外,各项最高扣分不得超过配分数
二、CA6140型车床电气控制线路的检修
1、工具、仪表、器材
(1)工具测电笔、电工刀、剥线钳、尖嘴钳、螺钉旋具等。
(2)万用表、5050型兆欧表。
2．常见电气故障检修
当需要打开配电柜门进行带电检修时，将SQ2开关的传动杆拉出，断路器QF仍可合上。关上门后，SQ2复原恢复保护作用。
（1）主轴电动机M1不能启动的检修
1)检查接触器KM是否吸合，如果接触器KM吸合，故障必然发生在电源电路和主电路上。2)接触器KM不吸合
（2）主轴电动机M1启动后不能自锁的检修
（3）主轴电动机M1不能停车的检修
（4）主轴电动机在运行中突然停车的检修
（5）刀架快速移动电动机不能启动的检修
3、检修步骤及工艺要求
(1)在操作师傅的指导下对车床进行操作，了解车床的各种工作状态及操作方法。
(2)在教师的指导下，参照电器位置图和机床接线图，熟悉车床电器元件的分布位置和走线情况。
(3)在CA6140车床上人为设置自然故障点。故障设置时应注意以下几点：
1)人为设置的故障必须是模拟车床在使用中，由于受外界因素影响而造成的自然故障。
2)切忌设置更改线路或更换电器元件等由于人为原因而造成的非自然故障。
3)对于设置一个以上故障点的线路，故障现象尽可能不要相互掩盖。如果故障相互掩盖，按要求应有明显检查顺序。
4)设置的故障必须与学生应该具有的修复能力相适应。随着学生检修水平的逐步提高，再相应提高故障的难度等级。
5)应尽量设置不容易造成人身或设备事故的故障点，如有必要时，教师必须在现场密切注意学生的检修动态，随时作好采取应急措施的准备。
(4)教师示范检修。教师进行示范检修时，可把下述检修步骤及要求贯穿其中，直至故障排除。
1)用通电试验法引导学生观察故障现象。
2)根据故障现象，依据电路图用逻辑分析法确定故障范围。
3)采取正确的检查方法查找故障点，并排除故障。
4)检修完毕进行通电试验，并做好维修记录。
(5)教师设置让学生事先知道的故障点，指导学生如何从故障现象着手进行分析，逐步引导学生采用正确的检修步骤和检修方法。
4、注意事项
(1)熟悉CA6140车床电气控制线路的基本环节及控制要求，认真观摩教师示范检修。
(2)检修所用工具、仪表应符合使用要求。
(3)排除故障时，必须修复故障点，但不得采用元件代换。
(4)检修时，严禁扩大故障范围或产生新的故障。
(5)带电检修时，必须有指导教师监护，以确保安全。
5、CA6140车床电气控制线路检修评分标准
项目
内容
配分
评分标准
扣 分
故障
分析
30
（1）标不出故障线段或错标在故障回路以外,每个故障点
扣15分
（2）不能标出最小故障范围,每个点
扣5～10

排
除
故
障

70
（1）停电不验电
扣5分
（2）工具及仪表使用不正确,每次
扣5分
（3）排除故障方法不正确
扣10分
（4）损坏电器元件，每个
扣40分
（5）不能排除查故障点，每个
扣35分
（6）产生新故障或扩大故障范围，每个
扣40分
安全文明生产

违反安全文明生产规程
扣10～70分
备注
除定额时间外,各项最高扣分不得超过配分数