1、情境七情境七CA6140型普通車床電氣控制系統CA6140車床車床 CA6140型普通車床車床是最常用的一種機床，它能完成切削內圓、外圓、端面、攻螺紋、鉆孔、鏜孔、倒角、割槽及切斷等加工工序。一般中、小型普通車床電氣控制線路的特點是：采用交流異步電動機拖動，且一般主軸運動和進給運動都由一臺主電動機拖動。電動機容量在kW左右時，一般都采用直接啟動；而容量在10kW以上時，為避免對電網的沖擊，多采用降壓啟動。對主軸電動機空載啟動的機床，雖電動機容量較大，但也可采用直接啟動。CA6140型普通車床結構型普通車床結構CA6140 型普通臥式車床是生產實際中最常用車床之一，配有溜板箱快速移動電動機，具有

2、典型性。圖為CA6140型普通車床外形圖。它由主軸變速箱1、進給箱8、溜板箱6、溜板與刀架2、尾座3、床身4、床腿5、7等部分構成。電氣箱位于床身后部。CA6140型普通車床技術參數型普通車床技術參數 名 稱參 數單 位床身最大回轉直徑400mm工件最大長度7501000m主軸前端錐度莫氏6號主軸孔直徑48mm主軸轉速正轉24級101400r/min反轉12級141580r/min進給量縱向64級0.0286.33mm/r橫向64級0.0143.16mm/r快速速度縱向4m/min橫向2m/min車削螺紋公制44種，螺距1192m英制、模數、徑節螺紋等數十種主電動機7

3、.5KW 1450r/min冷卻泵電動機90W快速移動電動機0.25KW 1360r/min CA6140車床電氣控制電路分析車床電氣控制電路分析 一、一、CA6140型普通車床運動分析型普通車床運動分析1.主運動主運動車床主運動指工件的旋轉運動，由主軸通過卡盤或頂尖帶著工件旋轉，主軸的旋轉由主軸電動機經傳動機構拖動。車削加工時，根據工件的材質、加工方式等條件，要求主軸能在一定范圍內變速。加工螺紋等工件時時，主軸能夠正、反轉。2.進給運動進給運動進給運動指刀架的縱向或橫向運動，也是由主軸電動機拖動，其運動方式有手動和電動兩種。在進行螺紋加工時，工件的旋轉速度與刀架的進給速度之間有嚴格的比例關系

4、。車床刀架的縱向和橫向兩個方向的進給運動是由主軸箱輸出軸依次經掛輪箱、進給箱、光桿傳入溜板箱獲得的。3.輔助運動輔助運動輔助運動指刀架的快速移動、尾座的移動以及工件的夾緊和放松等。溜板箱快速移動由單獨的快速移動電動機拖動。二、二、CA6140型普通車床的控制要求型普通車床的控制要求1.主軸電動機選用三相籠形感應電動機，為了保證主運動與進給運動之間的嚴格比例關系，只用一臺電動機來拖動。主軸采用機械變速，由改換床頭箱內齒輪傳動比來實現。2.為車螺紋，主軸要正、反轉，利用摩擦離合器來實現，電動機只作單向旋轉。3.主軸電動機的啟動、停止能實現自動控制。啟動為直接啟動，無須電氣制動。4.車床設有冷卻泵電

5、動機驅動泵輸出冷卻液，防止工件和刀具溫度過高。冷卻泵電動機只需單向旋轉，且與主軸電動機有連鎖關系，即主軸電動機啟動后方可選擇啟動與否；主軸電動機停止時，冷卻泵電動機立即停車。5.溜板箱快速移動由單獨的快速移動電動機拖動，采用點動控制。6.電路必須有短路、過載、欠壓和零壓等保護環節，并有安全可靠的照明和信號指示。控 制 對 象電 動 機 控 制 方 式聯鎖啟 動變速換 向停 止主軸電動機M1直接啟動無單向+機械離合器自由停車M3與M1聯鎖冷卻泵電動機M2手動直接啟動無單向自由停車快速移動電動機M3點動無單向+機械離合器自由停車三三、CA6140型普通車床電氣控制型普通車床電氣控制電路分析電路分析

6、 操縱位置圖 CA6140型普通車床電氣設備明細表及作用 CA6140型普通車床電氣設備明細表及作用（續）代號名稱規格和型號數量單價（元）備注QS1電源開關HZ1025/3115.00KM1交流接觸器CJ1020137.00KM2、3中間繼電器JZ744215.002FR1熱繼電器JR1620/319.00整定16.5AFR2熱繼電器JR1620/319.00整定0.32AFU1、FU2熔斷器RT142A63.006FU3熔斷器RT141A23.002TC 控制變壓器KB100 380/110、24、6V160.00FU4熔斷器RL1152A13.00FU5熔斷器RL1151A13.00FU6

7、熔斷器RL1152A13.00SB1停止按鈕LA1911J18.00紅蘑菇頭SQ2、SB3啟動按鈕LA191124.002SA燈開關12.00SQ2冷卻泵開關HZ1010/318.00HL指示燈ZSD0 6V15.00EL 照明燈JC2 24V、40W13.00QS空氣開關DZ473P/20A115.00采用自動空開時車床電器元件表車床電器元件表CA61403. CA6140車床電氣原理圖分析車床電氣原理圖分析1） 主電路主電路(1)主電機M1完成主軸運動和刀架橫向、縱向進給拖動。電動機為不調速籠形感應電動機，主軸采用機械變速，正反轉采用機械換向機構。(2)冷卻泵電動機M2，加工時提供冷卻液，

8、防止刀具和工件溫升過高。(3)電動機M3為刀架快速移動電動機，可隨時點動控制起動和停止。三臺電動機功率分別為7.5KW，250W、90W，容量小于10KW，采用直接起動，均為接觸器控制的單向運行電路。圖7-3中，三相交流電源通過轉換開關QS引入，接觸器KM1的主觸點控制M1的起動和停止。接觸器KM2的觸點控制M2的起動和停止。KM3的觸點控制M3的起動和停止。KM1線圈由按鈕SB1、SB2控制，KM3由SB3進行點動控制，KM2線圈用開關SA1控制。主軸正反轉運動由摩擦離合器實現。3. CA6140車床電氣原理圖分析車床電氣原理圖分析2）控制電路）控制電路控制電路的電源由控制變壓器TC次級輸出

9、的110V電壓。(1) 主軸電動機M1的控制要點與提示：主軸是帶有過載保護，直接起動控制的典型環節。按下按鈕SB26 接觸器KM16得電吸合 KM12主觸點閉合 主軸電機M12起動運行 動合觸點KM1（79）7閉合，自鎖 動合觸點KM1（79）9閉合，作為KM2線圈得電條件，聯鎖 按下停止按鈕SB16，KM1失電釋放,電動機M1停轉。(2) 冷卻泵電動機的控制要點與提示：冷卻泵電動機的控制是對兩臺電動機M1、M2順序聯鎖控制環節。主軸電動機M1起動后，即在KM1得電吸合的前提下，其輔助動合觸點KM1（1315）9閉合，合上SA19，KM2才能得電吸合，冷卻泵電動機M23起動。(3) 刀架快速移

10、動的動機的控制要點與提示：M3采用點動控制。按下按鈕SB38， KM38得電吸合，KM3觸點4閉合，對M3點動控制。在機械傳動系統和離合器配合下，驅動溜板箱帶動刀架按照選定方向快速移動。松開SB3，KM3失電釋放，電動機M3停轉。(4) 照明和信號電路控制變壓器TC副邊分別輸出24V、6V電壓，作為車床照明燈和信號燈電源。照明燈EL受開關SA2控制，HL為電源信號燈。3）電路保護）電路保護M1、M2為連續運行電動機，分別設有FR1、FR2熱繼電器作過載保護；M3為短時工作電動機，未設過載保護。熔斷器FU、FU1FU4分別對主電路、控制電路和輔助電路實施短路保護。電氣原理圖電氣原理圖習題與練習習

11、題與練習電氣原理圖常用什么方法分析？簡述機床電氣原理圖的分析步驟。CA6140型普通車床主軸是如何實現正反轉的？試分析CA6140型普通控制電路的工作過程。CA6140控制系統采用了那些安全措施？試分析CA6140型普通控制電路發生下列情況時可能的故障原因。（1）三臺電動機均不能啟動。（2）主軸電動機啟動后，松開啟動按鈕，電動機停止。（3）快移電動機不能啟動。6. 在Z3040型搖臂鉆床中，時間繼電器KT與電磁閥YA在什么時候動作，YA動作時間比KT長還是短？YA什么時候不動作？7. Z3040型搖臂鉆床電路中，有哪些聯鎖與保護環節？有何作用？8. 根據Z3040型搖臂鉆床的控制電路，分析搖臂

12、不能下降時可能出現的故障。9. M7130型平面磨床采用電磁吸盤夾持工件有何優點？為什么電磁吸盤要用直流電而不用交流電。10. 分析M7130型平面磨床吸力不足的原因。吸力不足會造成什么后果？采取什么保護措施可防止這樣的后果？11. X62W型萬能銑床控制電路中，若發生下列故障，試分析可能的故障原因。（1） 主軸電動機不能啟動（2） 主軸停車時，正反方向都沒有制動作用。（3） 進給運動中能上下左右前運動，但不能向后運動。12. X62W型銑床主軸換刀是如何實現的？技能訓練技能訓練CA6140型普通車床電型普通車床電氣控制系統安裝、調試、維修氣控制系統安裝、調試、維修一、一、CA6140型普通車

13、床電氣控制系統安裝型普通車床電氣控制系統安裝1.安裝前準備工作安裝前準備工作（1）根據表7-3電器元件明細表配齊電氣設備、元件，以及導線、材料。（2）萬用表等電工儀表、工具準備尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、螺釘旋具、試電筆、電工刀等儀 表萬用表、兆歐表、鉗形電流表等 （學員也可根據實際情況選用）（3）工作場地條件達到要求。2安裝電器元件安裝電器元件根據元件布置圖按電氣安裝工藝要求安裝固定電器元件。安裝電器元件和緊固各聯接時，用力要均勻合適，緊固程度適當。具體要求見本篇相關內容和附件。電器元件布置和安裝，參照圖7-4 CA6140普通車床電器元件布置圖進行。3安裝柵形布線槽和電器元件支撐安裝柵形布線槽

14、和電器元件支撐 根據平面布置圖安裝固定零件。柜外元件安裝前的支撐處理，和據平面布置圖安裝控制柜外元件。（1）仔細檢查所用器件是否良好，規格型號等是否合乎圖紙要求。（2）柜外的自動開關也應垂直安裝，受電端應在開關的上方，負荷側應在開關的下方。組合開關安裝應使手柄旋轉在水平位置為分斷狀態。（3）所有熔斷器垂直安裝，其上端為受電端。若采用RL系列熔斷器，其受電端應為其底座的中心端。（4）按照圖7-4所示，各器件安裝位置要合理，間距適當，便于維修查線和更換器件；要整齊、勻稱、平正。使整體布局科學、美觀、合理，為配線工藝提供良好的基礎條件。（5）器件的安裝緊固要松緊適度，保證既不松動，也不因過緊而損壞器

15、件。（6）安裝器件要使用適應的工具，禁止用不適當的工具安裝或敲打式的安裝。4. 根據平面布置圖和接線圖安裝導線根據平面布置圖和接線圖安裝導線按照安裝接線圖7-5所示和接線工藝技術要求進行導線安裝。（1）布線時，嚴禁損傷線芯和導線絕緣層。（2）在進行線槽配線時，導線端部必須套編碼套管和冷壓接線頭。（3）各電器元件接線端子引出導線的走向以元件的水平中心線為界限。在水平中心線以上接線端子引出的導線，必須進入元件上面的走線槽（或線束集中走線，見圖7-4）；在水平中心線以下接線端子引出的導線，必須進入元件下面的走線槽。任何導線都不允許從水平方向進入走線槽內。（4）各電器元件接線端子上引出或引入的導線必須

16、經過走線槽進行連接。（5）各電器元件與走線槽之間的外露導線，應合理走線，并盡可能做到橫平豎直，垂直變換走向。同一個元件上位置一致的端子和同型號電器元件中位置一致的端子上，引出或引入的導線，要敷設在同一平面上，并應做到高低一致或前后一致，不得交叉。（6）所有接線端子、導線線頭上，都應套有與電路圖上相應接點線號一致的編碼套管，并按線號進行連接，連接必須牢固，不得松動。5檢查布線檢查布線線路連接完成后，首先應檢查控制線路連接是否正確，然后不通電用萬用表電阻100檔，測量控制電路的電源進線兩端，若電阻為無窮或很大，表明正常，若電阻為零或有很小的阻值，表明控制電路短路或有其他問題，應檢查連接導線是否錯誤

17、，直到正常為止。6. 安裝電動機及保護接地安裝電動機及保護接地 先聯接電動機及所有金屬外殼的保護地線，然后連接電源、電動機等控制板外部的導線。7自檢自檢（1）外觀檢查有無漏、錯接，導線的接點接觸是否良好。用萬用表檢查接觸器線圈回路是否正常。（2）斷開控制電路，檢查主電路有無開路或短路現象。（3）可用兆歐表檢查線路的絕緣電阻的阻值是否正常（一般應大于0.5M）。二、二、CA6140型普通車床電氣控制系型普通車床電氣控制系統統調試調試1通電前測試通電前測試（1）檢測電動機及線路的絕緣電阻：相相、相地絕緣電阻應相間、相對地不低于0.5兆歐，控制電路絕緣電阻對地不低于0.5兆歐；（2）檢查電機外殼、元

18、器件外殼保護線及其它保護線是否接好；（3）根據元件布置圖，檢查元件的安裝位置是否正確；（4）根據平面布置圖，檢查線路走向和元件、設備的安裝位置是否正確。（5）檢查電動機和帶輪是否安裝好。（6）根據原理圖、接線圖、對電路進行對點檢查、短路檢查、回路檢查。（7）檢查導線接點是否符合要求，壓接是否牢固。2通電調試通電調試（1）驗電，檢查電源是否正常。（2）根據原理圖和調試方案進行線路功能檢測。先進行機床不帶電機調試。單個功能的調試，觀察操作對應的元件動作是否正確。機床的整體調試，觀察動作順序是否正確。（3）根據原理圖進行線路功能檢測。機床帶負載進行調試。首先用手撥動電動機的轉子，觀察轉子是否有堵轉的

19、現象等，檢查電動機與傳動裝置是否正常。而后進行單個功能的調試，電動機的運行和轉動方向是否正常，機構動作是否正常。（4）機床的整體調試，觀察機構動作順序是否正確，運動形式是否滿足工藝要求。經過調試確定機床滿負荷運行是否工作可靠。三、三、CA6140型普通車床電氣控制系型普通車床電氣控制系統故障診斷及檢修統故障診斷及檢修1合不上電源開關合不上電源開關QS CA6140普通車床的電源開關QS采用鑰匙開關作為開鎖斷電保護，用位置開關做開門(配電柜門)斷電保護。因此，出現電源開關QS合不上閘時，先檢查鑰匙開關的位置是否正確(正確位置觸頭應斷開)，再檢查位置開關是否因電氣柜門沒關緊、打開或其他原因造成觸頭

20、閉合(正常工作時是斷開的)。2“全無全無”故障故障（1）試車時，全無故障所謂“全無”故障，即試車時，信號燈、照明燈、機床電動機都不工作，控制電動機的接觸器、繼電器等均無動作和響聲。（2）分析 全無故障通常發生在電源線路：信號燈、照明燈、電動機控制電路的電源均由變壓器TC提供，故障范圍劃在變壓器TC以及TC供電線路。而變壓器TC副邊三個公共連接點0號線斷線或接觸不良時，也會造成全無故障。（3）檢查方法用電壓法和電阻法，由電源側向變壓器比方向測量，和由變壓器TC向電源方向測量，根據測量結果找出故障點。3主軸電動機主軸電動機M1不能起動不能起動電壓法檢查步驟合上電源開關QS信號燈亮？按下SB2TC輸

21、入端380V？L1/L2/L3間 380V？FU1故障QS開關380V？QS故障引線故障T C輸出1 1 0V？FU2故障或繞組故障KM1線圈故障SB1或SB2故障FR1或FR2開路是是是是否否否否否是（1）通電試車主軸電動機M1不能起動原因較多，應當首先確定故障發生在主電路或控制電路。試車時首先觀察接觸器線圈是否得電，若不得電，可試試刀架快速電動機，并觀察KM3線圈是否得電。若接觸器KM1線圈得電，要觀察電動機M1是否轉動，是否有嗡嗡聲。如有嗡嗡聲，為電動機M1缺相故障。（2）故障分析 若接觸器線圈不得電，故障在控制電路。如試刀架快速電動機時，KM3線圈也不能得電，故障范圍在接觸器、KM3線

22、圈公共線路上；若KM3線圈得電，故障范圍在KM1線圈0線路上。 若接觸器線圈正常得電，電動機M1不起動，則故障在電動機M1主電路上。（3）檢查方法控制電路故障檢查用電壓法或電阻法皆可。值得注意的是，控制電路由變壓器TC 110V繞組輸出提供電源，該繞組與接觸器線圈電路串聯，用電阻法測量時，要在確認變壓器TC繞組無故障后，將其當作二次回路斷開，方法是將FU2擰下即可；或不斷開，利用其構成的回路來測量。主電路故障多為電動機缺相故障，電動機缺相時，不允許長時間通電，故主電路電路故障不宜采用電壓法。只有接觸器KM1主觸頭以上電路在接觸器KM1主觸頭不閉合時，方可采用電壓法測量。測量缺相故障，可用電阻法測量判斷，利用電動機繞組構成的回路進行測量。方法是切斷電源后，用萬用表測量電動機繞組之間電阻。接觸器主觸頭上方線路可用電壓法，