電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）06 常用機床電氣控制線路

任務(wù)一課題一識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)二CA6140型車床簡單電氣故障檢修常用機床電氣控制線路模塊六熟悉C6140型車床電氣控制線路的組成掌握機床電氣控制線路圖的讀圖原則能分析和識讀車床電氣控制線路圖識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一學(xué)習(xí)目標(biāo)能分析各主要控制回路的工作原理

CA6140型車床是機械加工中常用的一種設(shè)備，在加工過程中的各種運動都是電氣控制線路控制電動機驅(qū)動相應(yīng)機械機構(gòu)完成的。本任務(wù)將介紹繪制和識讀機床電氣控制線路圖的基本知識，認(rèn)識CA6140型車床電氣控制線路的組成，并分析控制線路的基本工作原理。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)引入一、繪制和識讀機床電氣控制線路圖的基本知識機床電氣控制線路一般都比較復(fù)雜，首先應(yīng)掌握繪制和識讀電路圖的基本原則，此外還應(yīng)明確以下幾點。1．在線路圖上按電路功能劃分并標(biāo)注功能區(qū)域名稱將電氣控制線路按電路功能分成若干個單元，并用文字將其功能標(biāo)注在電氣控制線路上部的欄內(nèi)。例如，如圖6-1所示的車床電氣線路，按功能可分為電源保護、電源相關(guān)知識識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識開關(guān)、主軸電動機、短路保護、冷卻泵電動機、刀架快速移動電動機等13個單元（見圖6-2）。

2．在線路圖上按回路或支路劃分圖區(qū)在電氣控制線路下部（或上部）劃分若干個圖區(qū)，并從左向右依次用阿拉伯?dāng)?shù)字編號，標(biāo)注在圖區(qū)欄內(nèi)。通常是將一條回路或一條支路劃為一個圖區(qū)，如圖6-1所示的電氣控制線路共劃分了12個圖區(qū)，分別對應(yīng)了圖區(qū)編號上方的電氣回路，這樣可以在線路圖中標(biāo)明每個電氣元件（或部件）在圖中所處的區(qū)域，以便迅速查找電氣元件的觸頭、線圈等在線路圖中的位置（見圖6-3）。

識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識3．在觸頭的文字符號下面標(biāo)注該電氣元件線圈所處的圖區(qū)號在電氣元件觸頭的文字符號下面用數(shù)字標(biāo)注該電氣元件的線圈所處的圖區(qū)號。如圖6-1所示電氣控制線路中，在圖區(qū)4中有，表示中間繼電器KA2的線圈在圖區(qū)9，這樣看到觸頭就能迅速找到對應(yīng)的線圈。

4．在電氣元件線圈的文字代號下面標(biāo)注該電氣元件的觸頭所處圖區(qū)在每個接觸器線圈下方畫出兩條豎直線，分成左、中、右三欄，每個繼電器線圈下方畫出一條豎直線，分成左、右兩欄。把受其線圈控制而動作的觸頭所處的圖區(qū)號填入相應(yīng)的欄內(nèi)，對未用的觸頭，在相應(yīng)的欄內(nèi)用符號“×”標(biāo)注或不標(biāo)注任何符號，識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識見表6-1和表6-2。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識二、CA6140型車床的主要運動形式及控制要求CA6140型車床外形及其結(jié)構(gòu)如圖6-4所示，它主要由床身、主軸箱、進給箱、溜板箱、卡盤、尾架、絲杠和光杠等部分組成。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識CA6140型車床的主要運動形式及控制要求見表6-3。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施一、識讀CA6140型車床的主電路CA6140型車床的主電路如圖6-5所示，低壓斷路器QF作為線路的電源總開關(guān)，扳動斷路器QF，使其觸點閉合，接通三相電源。主電路中共有三臺電動機：M1為主軸電動機，帶動主軸旋轉(zhuǎn)和刀架做進給運動；M2為冷卻泵電動機，用以輸送切削液；M3為刀架快速移動電動機，用以驅(qū)動刀架快速移動。各臺電動機的控制和保護電器見表6-4。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施二、識讀CA6140型車床的控制電路CA6140型車床的控制電路如圖6-6所示，通過控制變壓器TC輸出的110V交流電壓供電，由熔斷器FU2作短路保護。在正常工作時，行程開關(guān)SQ1的常開觸頭閉合。當(dāng)打開床頭傳動帶罩后，SQ1的常開觸頭斷開，切斷控制電路電源，使三臺電動機都不能得電工作，以確保人身安全。鑰匙開關(guān)SB和行程開關(guān)SQ2的常閉觸頭在車床正常工作時是斷開的，QF的線圈不通電，斷路器QF能合閘。當(dāng)打開配電壁龕門時，SQ2閉合，QF線圈得電，斷路器QF自動斷開，切斷車床的電源。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施1．識讀主軸電動機M1的控制電路主軸電動機M1的啟動和停止是由啟動按鈕SB2和停止按鈕SB1控制接觸器KM線圈的通電和斷電來實現(xiàn)的?？刂七^程如下。M1啟動：M1停止：2．識讀冷卻泵電動機M2的控制電路圖6-6中最右側(cè)回路為冷卻泵電動機M2的控制電路，由中間繼電器KA1控制冷卻泵電動機M2的運行。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施KM的常開觸頭（10—11）實現(xiàn)主軸電動機M1和冷卻泵電動機M2的順序控制，保證只有主軸電動機M1啟動后冷卻泵電動機M2才能啟動運行，提供切削液。當(dāng)主軸電動機M1啟動，KM的常開觸頭閉合后，合上旋鈕開關(guān)SB4，中間繼電器KA1吸合，KA1的常開觸頭閉合，冷卻泵電動機M2啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)M1停止運行或斷開旋鈕開關(guān)SB4時，M2停止運行。3．識讀刀架快速移動電動機M3的控制電路刀架快速移動電動機M3的啟動是由安裝在進給操作手柄頂端的按鈕SB3控制的，它與中間繼電器KA2組成點動控制環(huán)節(jié)。將操作手柄扳到所需移動的方向，按下SB3，KA2得電吸合，電動機M3啟動運轉(zhuǎn)，刀架沿指定的方向快速移動；松開SB3，電動機M3停止運行，刀架停止快速移動。識讀CA6140型車床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施三、識讀車床信號與照明電路圖6-1中最右方的信號燈和照明燈區(qū)域表示的是CA6140型車床的信號與照明電路。其中HL為信號燈，EL為車床的低壓照明燈。車床電源開關(guān)QF閉合以后，信號燈HL就一直保持亮的狀態(tài)。照明燈EL由開關(guān)SA控制，SA閉合照明燈亮，SA斷開照明燈滅。控制變壓器TC的二次側(cè)輸出24V和6V電壓，分別作為車床低壓照明和信號燈的電源。熔斷器FU4和FU3用作短路保護，如圖6-7所示。了解檢修機床電氣故障的一般方法和步驟掌握CA6140型車床簡單電氣故障的檢修方法CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二學(xué)習(xí)目標(biāo)

機床設(shè)備在使用過程中，不可避免地會出現(xiàn)一些故障。本任務(wù)的目的是了解機床電氣故障檢修的一般方法和步驟，分析典型電氣故障的產(chǎn)生原因，以便能更好地使用和維護機床設(shè)備。CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二任務(wù)引入一、機床電氣故障檢修的一般步驟如下。1．檢修前進行故障調(diào)查2．分析確定故障范圍3．對故障范圍進行外觀檢查

4．用試驗法進一步縮小故障范圍5．確定故障點

相關(guān)知識CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二6．修復(fù)故障7．通電試車二、查找故障點的方法檢修過程的重點是判斷故障范圍和確定故障點。常用的檢修方法有直觀法、通電試驗法、電壓測量法、電阻測量法、短接法、試燈法、波形測試法等，下面主要介紹短接法。短接法是用一根絕緣良好的導(dǎo)線，把所懷疑的斷路部位短接，如短接過程中電路被接通，則說明該處斷路。這種方法是檢查線路斷路故障的一種簡便可靠的方法。1．局部短接法

相關(guān)知識CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二用局部短接法檢查故障如圖6-8所示。當(dāng)短接到某兩點時，接觸器KM1動作，即說明故障點在該兩點之間，具體見表6-5。2．長短接法長短接法是一次短接兩個或兩個以上觸頭來檢查故障的方法，用長短接法檢查故障如圖6-9所示。在如圖6-9所示電路中，當(dāng)KH的常閉觸頭和SB1的常閉觸頭同時接觸不良時，若用局部短接法短接1—2點，按下SB2，KM1仍不能吸合，則可能造成錯誤判斷。而用長短相關(guān)知識CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二接法將1—6兩點短接，如果KM1吸合，則說明1—6這段電路上有斷路故障，然后再用局部短接法逐段找出故障點。長短接法的另一個作用是可把故障范圍縮小到一個較小的范圍。例如，第一次先短接3—6兩點，如果KM1不吸合，再短接1—3兩點，KM1吸合，說明故障在1—3范圍內(nèi)?？梢?，如果將長短接法和局部短接法結(jié)合使用，就能快速找出故障點。相關(guān)知識CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二用短接法檢測故障時必須注意以下幾點。（1）用短接法檢測時，是用手拿著絕緣導(dǎo)線帶電操作，所以一定要注意用電安全，不能觸及帶電的線芯，應(yīng)戴絕緣手套操作。（2）短接法一般只適用檢查控制電路，不能在主電路中使用。且絕對不能短接負(fù)載或壓降較大的電器，如電阻、線圈、繞組等，否則將發(fā)生短路現(xiàn)象。相關(guān)知識（3）對于生產(chǎn)機械的某些重要部位，必須保證在電氣設(shè)備或機械部件不會出現(xiàn)事故的情況下，才能使用短接法。在實際檢修中，機床電氣故障是多種多樣的，即使同一種故障現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二

也可能是不同的。因此，采用以上故障檢修步驟和方法時，不要生搬硬套，而應(yīng)根據(jù)故障性質(zhì)和具體情況靈活應(yīng)用，各種方法可交叉使用，力求迅速、準(zhǔn)確地找出故障點。3．故障修復(fù)及注意事項查找出電氣設(shè)備的故障點后，就要著手進行修復(fù)、試運行和記錄等，然后交付使用。在此過程中應(yīng)注意以下幾點。（1）在找出故障點和修復(fù)故障時，應(yīng)注意不要把找出故障點作為尋找故障的終點，還必須進一步分析查明產(chǎn)生故障的根本原因，避免類似故障再次發(fā)生。（2）在故障修復(fù)的過程中，一般情況下應(yīng)盡量做到復(fù)原。（3）每次修復(fù)完畢后，應(yīng)及時總結(jié)經(jīng)驗，填寫好維修記錄，存檔以備日后維修時參考。相關(guān)知識CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二按下啟動按鈕SB2，主軸電動機M1不啟動，此時應(yīng)首先觀察接觸器KM是否動作，然后分以下兩種情況做進一步檢查。（1）按下啟動按鈕SB2，接觸器KM動作，但電動機M1不啟動或啟動后轉(zhuǎn)速很慢，且發(fā)出“嗡嗡”聲，該故障是典型電動機缺相運行，其檢修流程如圖6-10所示。主軸電動機M1缺相運行故障的具體檢修步驟如下。1）觀察故障現(xiàn)象。合上電源開關(guān)QF，按下啟動按鈕SB2，KM得電吸合，主軸電動機M1轉(zhuǎn)速很慢甚至不轉(zhuǎn)，并發(fā)出“嗡嗡”聲。這時要立即按下急停按鈕任務(wù)實施CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二SB1，使KM斷電釋放，切斷M1電源，防止電動機燒毀。再按下SB3，觀察電動機M3是否缺相運行。2）確定故障范圍。如果兩臺電動機M1、M3都缺相運行，說明故障在電源電路中，又因為接觸器KM能正常動作，說明變壓器TC能正常輸出110V電壓，所以L1、L2兩相電源電路正常，故障點應(yīng)位于L3相電源電路中，即故障在L3—FU—W10—QF—W11范圍內(nèi)；如果M3不缺相，則故障點一般在M1主回路中，即W11—KM主觸頭—任務(wù)實施CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二

W12—KH1—1W范圍內(nèi)和電動機M1內(nèi)部。3）查找故障點并排除故障。選擇合適的測量方法查找故障點。如對兩臺電動機M1、M3都缺相運行的故障，由于故障范圍較小，可用驗電筆從L3相的電源進線端依次測量熔斷器FU、斷路器QF的接線端子是否有電，從而找到故障點。L3缺相的檢修流程如圖6-11所示。（2）按下啟動按鈕SB2，接觸器KM不吸合，主軸電動機M1不啟動。若接觸器KM不吸合，則故障范圍在接觸器KM的線圈回路，可按如圖6-12所示步驟進行檢修。任務(wù)實施CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二用電壓法檢修KM線圈電路部分故障的方法見表6-6。提示檢修實例中給出的檢修步驟和方法并非唯一，僅供實訓(xùn)時參考。任務(wù)實施CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二

（3）CA6140型車床其他常見電氣故障的檢修見表6-7。任務(wù)實施CA6140型車床簡單電氣故障檢修任務(wù)二（接上表）任務(wù)實施任務(wù)一課題二識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)二M7130型平面磨床簡單電氣故障檢修常用機床電氣控制線路模塊六熟悉M7130型平面磨床電氣控制線路的組成能分析和識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖，找出各條主要回路能分析各主要控制回路的工作原理識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一學(xué)習(xí)目標(biāo)

機床電氣控制線路的分析方法大致相同，都必須在熟悉機床的基本結(jié)構(gòu)、主要運動形式和控制要求的前提下，分析控制線路的工作原理。但每條線路都有其各自的特點，分析時要重點把握這些特點。M7130型平面磨床電氣控制線路如圖6-13所示。本任務(wù)要求識讀該線路圖，找出各主要控制回路并能分析這些回路的工作原理。識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)引入一、M7130型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)M7130型平面磨床是臥軸矩形工作臺式，其結(jié)構(gòu)如圖6-14所示，主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪架（又稱磨頭）、滑座和立柱等部分組成。二、M7130型平面磨床的主要運動形式和控制要求M7130型平面磨床的主要運動形式及控制要求見表6-8。相關(guān)知識M7130型平面磨床的主要運動形式及控制要求見表6-8。識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一相關(guān)知識

M7130型平面磨床電路圖如圖6-13所示，該線路分為主電路、控制電路、電磁吸盤電路和照明電路四部分。一、識讀M7130型平面磨床的主電路M7130型平面磨床的主電路如圖6-15所示，電源由組合開關(guān)QS1控制。主電路中有三臺電動機，M1為砂輪電動機，M2為冷卻泵電動機，M3為液壓泵電動機，其控制和保護電器見表6-9。識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施

二、識讀M7130型平面磨床的控制電路M7130型平面磨床的控制電路如圖6-16所示，控制電路直接采用交流380V電壓供電，由熔斷器FU2作為短路保護。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2的常開觸頭（3—4，6區(qū)）閉合，或電磁吸盤得電工作，欠電流繼電器KA線圈得電吸合，其常開觸頭（3—4，8區(qū)）閉合，接通接觸器KM1（控制砂輪電動機M1）和接觸器KM2（控制液壓泵電動機M3）的控制回路，為砂輪電動機M1和液壓泵電動機M3的啟動運行做好準(zhǔn)備。識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施三、識讀M7130型平面磨床的電磁吸盤控制電路電磁吸盤是用來固定加工工件的一種夾具。與機械夾具比較，具有夾緊迅速、操作快速簡便、不損傷工件、一次能吸牢多個小工件，以及磨削中工件發(fā)熱可自由伸縮、不會變形等優(yōu)點。缺點是只能吸住磁性材料的工件，不能吸牢非磁性材料（如鋁、銅等）的工件。電磁吸盤如圖6-17所示。

識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施電磁吸盤控制電路如圖6-18所示，它包括整流電路、控制電路和保護電路三部分。1．整流電路整流變壓器T1將220V的交流電壓降為145V，經(jīng)橋式整流器VC整流后輸出約130V的直流電壓，作為電磁吸盤的電源。

2．控制電路電磁吸盤有“吸合”“放松”和“退磁”三種工作狀態(tài)，由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2控制工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2觸點的狀態(tài)見表6-10。（1）吸合控制。識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施

（2）放松控制。（3）退磁控制。如果工件不易退磁時，可將附件退磁器的插頭插入插座XS，使工件在交變磁場的作用下進行退磁。3．保護電路電磁吸盤的保護電路是由放電電阻R3和欠電流繼電器KA組成。因為電磁吸盤的電感很大，當(dāng)電磁吸盤從“吸合”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺潘伞睜顟B(tài)的瞬間，線圈兩端將產(chǎn)生很大的自感電動勢，易使線圈或其他電器由于過電壓而損壞。電阻R3的作用是在電磁吸盤斷電瞬間給線圈提供放電通路，吸收線圈釋放的磁場能量。欠電流繼電器KA的作用是防止電磁吸盤斷電或電流不足時，電磁吸盤的吸力減小或消失導(dǎo)致工件飛出發(fā)生事故。其保護原理為：當(dāng)電磁吸盤突然發(fā)生斷電或欠壓等故障時，欠電流繼電器KA因通過線圈的識讀M7130型平面磨床電氣控制線路圖任務(wù)一任務(wù)實施電流小于整定值而釋放，其常開觸頭（3—4）分?jǐn)?，切斷KM1、KM2線圈回路，KM1、KM2斷電釋放，砂輪電動機M1和液壓泵電動機M3立即停轉(zhuǎn)，從而避免工件飛出發(fā)生事故。電阻R1與電容器C串聯(lián)組成阻容吸收電路，用以吸收電磁吸盤回路交流側(cè)的過電壓和直流側(cè)通斷時產(chǎn)生的浪涌電壓，對整流器進行過電壓保護。熔斷器FU4為電磁吸盤提供短路保護。四、識讀M7130型平面磨床的照明電路照明變壓器T2將380V的交流電壓降為36