普通车床电气控制.docx

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普通车床电气控制

普通车床电气控制

授课

日期

教师姓名

田淑珍

教师姓名

张玉梅

学时

10学时

培训班

第期

培训班性质

维修电工取证

授课地点

电工实训室

教学科目

电控

项目名称

普通车床电气控制

课型

综合

知识目标

1．掌握车床的主要结构及运动形式

2．掌握车床电气线路分析

3．掌握车床电气线路安装步骤、车床常见的电气故障的排除

能力目标

1．掌握机床检修常用的方法和步骤

2．掌握带电检修机床的方法

德育目标

培养学生安全操作，规范操作，文明生产的行为

教学重点

车床电气线路分析、线路的制作及车床常见的电气故障的排除

教学难点

1．学生安全操作，规范操作，文明生产的行为习惯的养成

2．车床电气线路安装步骤、车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

讲授：

探究体验式、启发式、实践活动等方式

教学手段

多媒体：

MicrosoftPowerPoint、实习训练

教学要求

1．学生在教学实践过程中要穿统一工作服

2．实践过程中要严格执行操作规程，不得擅自通电试车

3．操作结束后清理现场

4．任务训练结束后，写总结报告，分组作成多媒体的形式进行经验体会交流

教学过程

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

组织教学

引导学生思考：

车床的用途、结构、怎样加工零件？

如何进行电气控制？

课前活动

2、学生讨论：

车床的各种运动需要几台电动机拖动？

如何控制？

导入新课

揭示课题

新授内容

引言：

车床是应用最广泛的金属切削机床，普通车床可以用来切削工件的外圆、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的加工。

普通车床电气控制

【教师活动】

介绍本任务的知识结构

①车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车床常见的电气故障的排除

⑤检修技能训练

教学设计

学生首先明确电桥的测量范围和电桥测量的意义。

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

重点讲解车床的运动形式和电机拖动的特点

提出问题

教学重点

对照电路图讲解

教学重点及难点

实际操作

教学难点

强调安全及注意事项

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

学生强化技能训练

讲解检查的步骤

强调安全及注意事项

一、车床的主要结构及运动形式【电脑板书】

CA6140型普通车床的主要结构如图所示。

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。

电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

CA6140用操纵手柄通过摩擦离合器来改变主轴的旋转方向。

车削加工要求主轴能在很大的范围内调速，普通车床调速范围一般大于70。

主轴的变速是靠主轴变速箱的齿轮等机械有级调速来实现的，变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。

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。

车床的电气控制是如何实现的？

二、电气线路分析

【教师活动：

放映车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。

主轴电动机M1的运转和停止由接触器KM1的三个常开主触点的接通和断开来控制，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。

冷却泵电动机M2由接触器KM2的主触点控制。

M3为快速移动电动机，由接触器KM3的主触点控制。

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。

2．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

电源开关是带有开关锁SA2的低压断路器QF，当要合上电源开关时，首先用开关钥匙将开关锁SA2右旋，再扳动断路器QF将其合上。

若用开关钥匙将开关锁SA2左旋，其触点SA2（1-11）闭合，QF线圈通电，断路器QF将自动跳开。

若出现误操作，又将QF合上，QF将在0.1s内再次自动跳闸。

由于机床的电源开关采用了钥匙开关，接通电源时要先用钥匙打开开关锁，再合断路器，增加了安全性，同时在机床控制配电盘的壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁龛门时，行程开关的触点SQ2（1-11）闭合，QF的线圈通电，QF自动跳闸，切除机床的电源，以确保人身安全。

（2）主轴电动机M1的控制

SB2是红色蘑菇型的停止按钮，SB1是绿色的启动按钮。

按一下启动按钮SB1，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。

按一下SB2，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。

（3）冷却泵电动机的控制

当主轴电动机启动后，KM1的常开触点KM1（8-9）闭合，这时若旋转转换开关SA1使其闭合，则KM2线圈通电，其主触点闭合，冷却泵电动机M2启动，提供冷却液。

当主轴电动机M1停车时，KM1（8-9）断开，冷却泵电动机M2随即停止。

M1和M2之间存在联锁关系。

（4）快速移动电动机M3的控制

快速移动电动机M3是由接触器KM3进行的点动控制。

按下按钮SB3，接触器KM3线圈通电，其主触点闭合，电动机M3启动，拖动刀架快速移动；松开SB3，M3停止。

快速移动的方向通过装在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向来控制。

（5）SQ1是机床床头的挂轮架皮带罩处的安全开关。

当装好皮带罩时，SQ1（1-2）闭合，控制电路才有电，电动机M1、M2、M3才能启动。

当打开机床床头的皮带罩时，SQ1（1-2）断开，使接触器KM1，KM2、KM3断电释放，电动机全部停止转动，以确保人身安全。

3．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。

三、电气线路安装步骤

【教师活动：

讲解接线要求】给予一定的指导。

1．CA6140普通车床的主要的电气设备

表1列出了CA6140普通车床的主要的电气设备。

2．CA6140普通车床电气线路的安装步骤【电脑详细板书】

（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。

（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。

3．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。

四、车床常见的电气故障的排除

（1）主轴电动机不能启动

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。

（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。

（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。

五、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。

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。

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。

4．内容与操作步骤

【教师活动：

设置电气自然故障点，指导学生查找，并在附表2中记录学生成绩】

（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：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（2）CA6140车床电动机缺相不能运转的检查

【教师活动：

设置电气自然故障点，指导学生查找，并在附表3中记录学生成绩】

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。

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。

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。

学生熟悉车床的结构和主要的运动形式

授课中强调主电路中各接触器的作用及相互之间的关系并注重安全生产教育。

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。

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。

采取以点带面，分组互助的教学方法。

必须在指导老师的监护下通电试车。

提出故障现象，让学生分析故障的原因及消除措施，学生可以积极地思考并总结经验

这是维修电工考证的排故题目，要求学生能够掌握检查故障的方法

分析故障原因的思路要清楚

在查找故障时作好监护工作

小结

通过本次任务的完成我们应掌握车床的主要结构及运动形式、电气线路分析、电气线路安装步骤、车床常见的电气故障的排除，熟练掌握车床的检修技能训练，养成安全操作，规范操作，文明生产的行为习惯

作业

（2学时）

写总结报告，并作成PPT进行交流、汇报

课后反思

课后加以总结后再填写。

编定日期：

教师签字：

教研组长签字：

审定日期：

教务主任签字：

附表1电动机星形—三角形降压启动控制线路元件明细表

学生姓名：

班级：

课程名称：

小组成员：

带队教师：

实训日期：

符号

元件名称

型号

规格

件数

作用

M1

主轴电动机

Y132M-4-B3

7.5KW1450r/min

1

工件的旋转和刀具的进给

M2

冷却泵电动机

AOB-25

90W3000r/min

1

供给冷却液

M3

快速移动电动机

AOS5634

0.25KW1360r/min

1

刀架的快速移动

KM1

交流接触器

CJ0-10A

127V10A

1

控制主轴电动机M1

KM2

交流接触器

CJ0-10A

127V10A

1

控制冷却泵电动机M2

KM3

交流接触器

CJ0-10A

127V10A

1

快速移动电动机M3

QF

低压断路器

DZ5-20

380V20A

1

电源总开关

SB1

按钮

LA2型

500V5A

1

主轴启动

SB2

按钮

LA2型

500V5A

1

主轴停止

SB3

按钮

LA2型

500V5A

1

快速移动电动机M3点动

SB4

按钮

HZ2-10/3

10A，三极

1

照明灯开关

SA1

转换开关

HZ2-10/3

10A，三极

1

控制冷却泵电动机

SA2

钥匙式电源开关

1

开关锁

SQ1

行程开关

LX3-11K

1

打开皮带罩时被压下

SQ2

行程开关

LX5-11K

1

电气箱打开时闭合

FR1

热继电器

JR16-20/3D

15.4A

1

M1过载保护

FR2

热继电器

JR2-1

0.32A

1

M2过载保护

TC

变压器

BK-200

380/127、36、6.3V

1

控制与照明用变压器

FU

熔断器

RL1

40A

1

全电路的短路保护

FU1

熔断器

RL1

1A

1

M2的短路保护

FU2

熔断器

RL1

4A

1

M3的短路保护

FU3

熔断器

RL1

1A

1

TC一次侧的短路保护

FU4

熔断器

RL1

1A

1

信号回路的短路保护

FU5

熔断器

RL1

2A

1

照明回路的短路保护

FU6

熔断器

RL1

1A

1

控制回路的短路保护

EL

照明灯

K-1，螺口

40W36V

1

机床局部照明

HL

指示灯

DX1-0

白色，配6V0.15A灯泡

1

电源指示灯

附表2：

实训考核及成绩评定

学生姓名：

班级：

课程名称：

小组成员：

带队教师：

实训日期：

成绩评定

项目内容

评分标准

得分

在电气原理图上标出故障范围（10分）

不能准确标出或标错扣10分

按规定的步骤操作（20分）

错一次扣10分

判断故障准确（30分）

错一次扣10分

正确使用电工工具和仪表（20分）

损坏工具和仪表扣50分

场地整洁，工具仪表摆放整齐（10分）

一项不符扣5分

文明生产（10分）

违反安全生产的规定，违反一项扣10分

工时

1小时

每超过一分钟扣10分

合计

附表3：

实训考核及成绩评定

学生姓名：

班级：

课程名称：

小组成员：

带队教师：

实训日期：

成绩评定

项目内容

评分标准

得分

在电气原理图上标出故障范围（10分）

不能准确标出或标错扣10分

按规定的步骤操作（20分）

错一次扣10分

测寻故障的步骤正确（30分）

错一次扣10分

测寻故障的方法正确（10分）

错一次扣10分

正确选用、使用电工工具和仪表（20分）

损坏工具和仪表扣50分

文明生产（10分）

违反安全生产的规定，违反一项扣10分

工时

1小时

每超过一分钟扣5分

合计

附图1