CA6140型普通车床电气控制线路故障检修实训教材

单元二常用生产机械电气控制线路故障检修项目一CA6140型普通车床电气控制线路故障检修1、熟悉机床电气电路检修的一般步骤。2、了解机床电气检修常用方法的原理及注意事项。3、熟悉掌握CA6130型车床控制电路原理，能对信号灯、指示灯和断电保护电路的典型故障进行理论分析。4、能对主轴电动机、冷却泵电动机、刀架的快速移动电动控制电路的典型故障进行理论分析。5、能按照机床电气检修的一般步骤分析和排除一些简单控制电路故障。1、CA6140型车床主轴电动机回路的故障排除。2、CA6140型车床电气线路冷却泵电动机回路的故障排除。一、CA6140型车床电路的电路图（见图2—1—1）CA6140型卧式车床电气控制电路由三台电动机拖动，全部单方向旋转，主轴旋转方向的改变、进给方向的改变、快速移动方向的改变都靠机械传动关系来实现。它具有完善的人身安全保护环节：设有带钥匙的电源断路器QS、机床床头皮带罩处的安全开关SQ1、机床控制配电箱门上的安全开关SQ2等。图2—1—1CA6140型车床电路的电路图二、CA6140型车床电路的工作原理：（一）主电路分析主电路中共有三台电动机，图中M1为主轴电动机，用以实现主轴旋转和进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为溜板快速移动电动机。M1、M2、M3均为三相异步电动机，容量均小于10kW，全部采用全压直接起动皆有交流接触器控制单向旋转。M1电动机由起动按钮SB1，停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转控制电路。主轴的正反转由摩擦离合器改变传动来实现。M2电动机是在主轴电动机起动之后，扳动冷却泵控制开关SA1来控制接触器KM2的通断，实现冷却泵电动机的起动与停止。由于SA1开关具有定位功能，故不需自锁。M3电动机由装在溜板箱上的快慢速进给手柄内的快速移动按钮SB3来控制KM3接触器，从而实现M3的点动。操作时，先将快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3按钮，即实现该方向的快速移动。三相相电源通过转换开关QS1引入，FU1和FU2作短路保护。主轴电动机M1由接触器KM1控制启动，热继电器FR1为主轴电动机M1的过载保护。冷却泵电动机M2由接触器KM2控制启动，热继电器FR2为它的过载保护。溜板快速移动电机M3由接触器KM3控制启动。（二）控制电路分析控制回路的电源由变压器TC副边输出110V电压提供，采用FU3作短路保护。①主轴电动机的控制：按下启动按钮SB2，接触器KM1的线圈获电动作，其主触头闭合，主轴电动机M1启动运行。同时KM1的自触头和另一副常开触头闭合。按下停止按钮SB1，主轴电动机M1停车。②冷却泵电动机控制：如果车削加工过程中，工艺需要使用却液时，合上开关QS2，在主轴电动机M1运转情况下，接触器KM1线圈获电吸合，其主触头闭合，冷却泵电动机获电运行。由电气原理图可知，只有当主轴电动机M1启动后，冷却泵电动机M2才有可能启动，当M1停止运行时，M2也就自动停止。③溜板快速移动的控制：溜板快速移动电动机M3的启动是由安装在进给操纵手柄顶端的按钮SB3来控制，它与中间继电器KM3组成点动控制环节。将操纵手柄扳到所需要的方向，压下按钮SB3，继电器KM3获电吸合，M3启动，溜板就向指定方向快速移动。（三）照明、信号灯电路分析控制变压器TC的副边分别输出24V和6V电压，作为机床低压照明灯和信号灯的电源。EL为机床的低压照明灯，由开关SA控制；HL为电源的信号灯，采用FU4作短路保护。（四）电路的保护环节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。需要送电时，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，此时，机床电源送入主电路380V交流电压，并经控制变压器输出110V控制电路、24V安全照明电路、6V信号灯电压。断电时，若将开关锁SA2左旋，则触头SA2(03—13)闭合，QS线圈通电，断路器QS断开，机床断电。若出现误操作，QS将在0.1s内再次自动跳闸。2、打开机床控制配电盘壁箱门，自动切除机床电源的保护。在配电盘壁箱门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁箱门时，安全开关的触头SQ2(03—13)闭合，将使断路器QS线圈通电，断路器QS自动跳闸，断开机床电源，以确保人身安全。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，电动机将全部停止旋转，以确保了人身安全。4、为满足打开机床控制配电盘壁箱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SQ2（03—13）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。当检修完毕，关上壁箱门后，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实现电动机长期过载保护；断路器QS实现全电路的过流、欠电压保护及热保护；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。一、绘制和识读机床电路图的基本知识一般机床电气控制电路包含的元器件和电气设备较多，其电路图的符号较多，为了便于分析，机床电路图中多了一些标识：1、电路图按电路功能分为若干单元，并用文字将其功能标注在电路图上部的栏内，例如将CA6140型车床电路或一条支路划分为一个图区，可分为电源保护、电源开关、主轴电动机、短路保护等12个单元。2、为了便于查找元器件，在电路图下部划分为若干图区，通常是一条回路或一条支路划分为一个图区，并用阿拉伯数字编号依次标注在电路图最下面图区栏内。例如CA6140型车床电路图共划分了16个图区。3、电路图中，在每个接触器线圈下方画出两条直线，分成左、中、右三栏，每个继电器线圈下方画出一条竖直线，分成左、右两栏。把受其线圈控制而动作的触头所处的图区号填入相应的栏内，对备而未用的触头，在相应的栏内用记号“×”标出或不标出任何符号。例如X62W型万能铣床部分电路图（a）中，表示KM1的3对主触头均在图区2，一对辅助常开触头在图区13，另一对辅助常开触头在图区15，一对辅助常闭触头在图区10。另外，表示KM2的3对主触头均在图区3，一对辅助常开触头在图区未用，一对辅助常闭触头也未用。（a）X62W型万能铣床部分电路4、电路图中触头文字符号下面数字表示电器线圈所处的图号区。二、CA6140车床的主要结构及型号意义1、结构：CA6140型卧式车床主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、卡盘、尾架、丝杠和光杠等部分组成。如图2—1—2所示。图2—1—2CA6140型车床的外形1挂轮箱2主轴箱3刀架4溜板箱5尾座6床身导轨7后床脚8丝杆9光杆10操纵杆11前床脚12进给箱2、功能：（1）主轴箱支撑主轴并带动工件作回转运动。箱内装有齿轮、轴等零件，组成变速传动机构，变换箱外手柄位置，可使主轴得到多种不同的转速。（2）进给箱是进给传动系统的变速机构。它把交换齿轮箱传递来的运动，经过变速后传递给丝杆，以实现各种螺纹的车削或机动进给。（3）交换齿轮箱用来将主轴的回转运动传递到进给箱。更换箱内的齿轮，配合进给箱变速机构，可以得到车削各种螺距的螺纹的进给运动；并满足车削时对不同纵、横向进给量的需求。（4）溜板箱接受光杆传递的运动，驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵横进给运动。溜板箱上装有一些微手柄和按钮。可以方便地操纵车床上来选择诸如机动、手动、车螺纹及快速移动等到运动方式。（5）床身是车床的大型基础部件，精度要求很高，用来支撑和连接车床的各个部件。床身上面有两条精确的导轨，床鞍和尾座可沿着导轨移动。（6）刀架部分由床鞍、两层滑板和刀架体共同组成用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向和斜向运动。（7）尾座安装在床身导轨上，并可沿着导轨纵向移动，以调整结构其工作位置。尾座主要用业安装后顶尖，以支撑较长的工件，也可以安装钻头、铰刀等切削刀具进行孔加工。（8）床身前后两个床脚分别与床身前后两端下部连为一体，用以支撑床身及安装在床身上的各个部件。可以通过调整垫块把床身调整到水平状态，并用其所长地脚螺栓固定在此工作场地上。（9）冷却装置主要通过冷却泵将切削液加压后经冷却嘴喷射到切削区域。3、CA6140型车床的型号含义如下：三、CA6140型车床操作步骤和要求CA6140结构特征代号分类号（车床类）主参数代号（工件最大回转直径1/10）组系代号（卧式）1、车床的启动操作（1）检查车床各变速手柄是否处于空档位置，离合器是否处于正确位置，操纵杆是否处于停止状态，确认无误后，合上车床电源总开关。（2）按下床鞍上的绿色启动按扭，电动机启动。（3）向上提起溜板箱右侧的操纵杆手柄，主轴正转；操纵杆手柄回到中间位置，主轴停止转动；操纵杆向下压，主轴反转。（4）主轴正反转的转换要在主轴停止转动后进行，避免因连续转换操作使瞬间电流过大而发生电器故障。（5）按下床鞍上的红色停止按钮，电动机停止工作。2、主轴箱的变速操作通过改变主轴箱正面右侧的两个叠套手柄的位置来控制。前面的手柄有6个挡位，每个有4级转速，由后面的手柄控制，所以主轴共有24级转速，如图2—1—3所示。主轴箱正面左侧的手柄用于是螺纹的左右旋向变换和加大螺距，共有4个挡位，即右旋螺纹、左旋螺纹加大螺距和左旋加大螺距螺纹，其挡位如图2—1—3所示。图2—1—3主轴箱的变速操作手柄、挡位图3、进给箱的变速操作C6140型车床上进给箱正面左侧有一个手轮，手轮有8个挡位；右侧有前、后叠装的两个手柄，前面的手柄是丝杆、光杆变换手柄，后面的手柄有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个挡位，用业与手轮配合，用以调整螺距或进给量。根据加工要求调整所需螺距或进给量时，可通过查找进给箱油池盖上的调配表来确定手轮和手柄的具体位置。其挡位如上图2—1—3所示。4、溜板箱的操作溜板部分实现车削时绝大部分的进给运动：床鞍及溜板箱作纵向移动，中滑板作横向移动，小滑板可作纵向或斜向移动。进给运动有手动进给和机动进给两种方式。溜板部分的手动操作（1）床鞍及溜板箱的纵向移动由溜板箱正面左侧的大手轮控制。顺时针方向转动手轮时，床鞍向右运动；逆时针方向转动手轮时，向左运动。手轮轴上的刻度盘圆周等分300格，手轮每转过1格，纵向移动1mm。（2）中滑板的横向移动由中滑板手柄控制。顺时针方向转动手柄时，中滑板向前运动（即横向进刀）；逆时针方向转动手轮时，向操作者运动（即横向退刀）。手轮轴上的刻度盘圆周等分100格，手轮每转过1格，纵向移动0.05mm。（3）小滑板在小滑板手柄控制下可作短距离的纵向移动。小滑板手柄顺时针方向转动时，小滑板向左运动；逆时针方向转动手柄时，小滑板向右运动。小滑板手轮轴上的刻度盘圆周等分100格，手轮每转过1格，纵向或斜向移动0.05mm。小滑板的分度盘在刀架需斜向进给车削短圆锥体时，可顺进针或逆时针地在90°范围内偏转所需角度，调整时，先松开锁紧螺母，转动小滑板至所需角度位置后，再锁紧螺母将小滑板固定。溜板部分的机动进给操作练习（1）C6140型车床的纵、横向机动进给和快速移动采用单手柄操纵。自动进给手柄在溜板箱右侧，可沿十字槽纵、横扳动，手柄扳动方向与刀架运动方向一致，操作简单、方便。手柄在十字槽中央位置时，停止进给运动。在自动进给手柄顶部有一快进探钮，按下此钮，快速电动机工作，床鞍或中滑板手柄扳动方向作纵向或横向快速移动，松开按钮，快速电动机停止转动，快速移动中止。（2）溜板箱正面右侧有一开合螺母操作手柄，用于控制溜板箱与丝杆之间的运动联系。车削非螺纹表面时，开合螺母手柄位于上方；车削螺纹时隔不久，顺时针方向扳下开合螺母手柄，使开合螺母闭合并与丝杆啮合，将丝杆的运动传递给溜板箱，使溜板箱、床鞍按预定的螺距作纵向进给。车完螺纹应立即开合螺母手柄扳回到原位。5、CA6140尾座操作。如图2—1—4所示。图2—1—4CA6140尾座操作（1）手动沿床身导轨纵向移动尾座至合适的位置，逆时针方向扳动尾座固定手柄，将尾座固定。注意移动尾座时用力不要过大。（2）逆时针方向移动套筒固定手柄，摇动手轮，