CA6140型普通车床电气控制线路故障检修实训教材.pdf
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1、精品文档单元二 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项目目标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211)CA61
2、40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。随意编辑精品文档*显 0 0心-siK K暮-t tO OMA叭fscaQWscaQWIRIIRIM Ml lf fi it t?-i ii ieJ随意编辑精品文档图211 CA6140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
3、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
4、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。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。冷却泵电动机控制:如果车削加工过程中,
5、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。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、信号灯电路分析随意编辑精品文档控制变压器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。E
6、L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(0313)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
7、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,安全开关的触头器SQ2(0313)闭合,将使断路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(031)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(0313)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
8、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。、绘制和识读机床电路图的基本知识 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:随意编辑精品文档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
9、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。例如床电路图共划分了16个图区。CA6140型车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“X”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
10、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型万能铳床部分电路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212所示。图212CA6140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精品文档光杆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)
11、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
12、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:C A分类号(车床类)-主参数代号(工件最大回转直径1/10)结构特征
13、代号组系代号(卧、CA6140型车床操作步骤和要求随意编辑精品文档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
14、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213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213所示。I触址杠若旋加大 左旋加大车削螺纠T.花杠左挟手柄纹的变换手柄车床上純器的变速操柞手柄图213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、U、M、W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
15、调配表来确定手轮 和手4个挡位,用业与随意编辑精品文档柄的具体位置。其挡位如上图213所示。4、溜板箱的操作-一 般希糰板部分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轮每转过1格,纵向移动1 mm。(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
16、横向退刀)。手轮轴上的刻度盘圆周 等分300格,手100格,手轮每转过1格,纵向移动0.05 mm。(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0.05 mm。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
17、随意编辑精品文档板箱右侧,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、CA61
18、40尾座操作。如图214所示。尾歴固定手柄图214 CA6140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,使套筒作进、退移动。顺时针方向转动 套筒固定手柄,将套筒固定在选定的位置。(3)擦净套筒内孔和顶尖锥柄,安装后顶尖;松开套筒固定手柄,摇动手轮使套筒后退 出后顶尖。6、安全注意事项(1)严格遵守车工安全操作规程。(2)通电前检查机床各部分位置正确。(3)操作时注意力要集中,以防滑板等碰撞。(4)变换转速时应先停车,后变速。四、中小型车床对电气控制的要求1、主拖动电动
19、机一般选用三相笼型异步电动机,为满足调速设计要求,采用机械变速。主轴随意编辑精品文档要求正、反转,对于小型车床主轴的正反转由拖动电动机正反转来实现;档拖动电动机容 量较大时,可由摩擦离合器来实现主轴正反转,电动机只作单向旋转。一般中小型车床的主轴 电动机均采用直接起动。当电动机容量较大时,常采用Y-降压起动。停车时为实现快速停车,一般采用机械或电气制动。2、切削加工时,刀具与工件温度较高时需要切削液进行冷却。为此。设有一台冷却泵电 动机,且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方可选择启动与 否;当主轴电动机停止时,冷却泵电动机便立即停止。3、快速移动电动机采用点动控制,
20、单方向旋转,靠机械结构实现不同方向的快速移动。4、电气电路应具有必要的保护环节、安全可靠的照明电路及信号指示。五、电气控制电路中各元件的选择与技术数据1、电动机的选择M1主轴电动机:Y系列电动机具有体积小、重量轻、运行可靠,结构坚固,外形美观等 特点,起动性能好,具有效率高等特点,达到了节能效果。而且噪声低、寿命长、经久耐用。Y系列电动机适用于空气中不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场所。Y132-4-B3型号电动机功 率为7.5kW,频率为50Hz,转速为1450r/min,功率因素COS为,0.85效率为87%,堵 转转矩为2.2n.m,最大转矩为2.3n.m,所以此类型电动机能符合电路配置,并
21、能有效完成工 作。M2冷却泵电动机:AOB-25机床冷却泵是一种浸渍式的三相电泵,它由封闭式三相异步 电动机与单极离心泵组合而成,具有安装简单方便.运行安全可靠.过负荷能力强.效率高.噪声低 等优点,适合作为各种机床输送冷却液、润滑液的动力。此电动机输出功率为90W,扬程为4米,流量为25升/分,出口管径为1/2吋,能有效配合M1电动机使用。M3快速移动电动机:AOS5634功率为250W,电压为380V,频率为50Hz,转速为1360转/分,E级2、控制变压器的选择查看电源电压、实际用电载荷和地方条件,然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择,一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑
22、,其中容量选择应根据用户用电设备的 容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量,以此来选择变压器容量。在正常运行时,应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的7590%左右。运行中 如实测出变压器实际承受负荷小于50%时,应更换小容量变压器,如大于变压器额定容量应 立即更换大变压器。同时,在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值,随意编辑根据用精品文档电设备选择次级线圈的电压值,最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照 明用电。对于电流的选择要注意负荷在电动机起动时能满足电动机的要求流要比下沉运行时大47倍)。(因为电动机起动电JBK2-100VA机床控制变压器适用交流50
23、-60HZ,输出额定电压不超过220V,输入额定 电压不超过500V,可作为各行业的机械设备,一般电器的控制电源工作照明,信号灯的电源 之用。此类控制变压器初级电压为380V,次级电压分别为110V、24V、6V。3、熔断器的选择其类型根据使用环境、负载性质和各类熔断器的适用范围来进行选择。例如:用于照明电 路或小的热负载,可选用RCIA系列瓷插式熔断器;在机床控制电路中,较多选用RL1系列螺 旋式熔断器熔断器的额定电压必须大于或等于被保护电路的额定电压;熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。4、导线的选择在安装电器配电设备中,经常遇到导线选择的问题,正确选择导线是项十分重要的工作
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