《电机驱动与调速》第28讲（车床控制检修）

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1、1 第第 2828 讲讲 项目项目5 5 机床电机控制及其检修机床电机控制及其检修 任务任务10 10 车床电机控制及其检修车床电机控制及其检修 教学目标教学目标 1 1、熟悉车床的结构和运动、熟悉车床的结构和运动 2 2、掌握车床的主控电路与电气故障分析、掌握车床的主控电路与电气故障分析 教学重点教学重点 车床的结构和运动、主控电路分析车床的结构和运动、主控电路分析 教学难点教学难点 电气故障分析电气故障分析 教学方法教学方法 探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法 教学手段教学手段 多媒体教学、动画演示教学多媒体教学、动画演示教学 作业布置作业布置

2、 作业题作业题5 5-1 1 2 教学过程：教学过程：项目项目5 5 机床电机控制及其检修机床电机控制及其检修 任务任务10 10 车床电机控制及其检修车床电机控制及其检修 1 1、电气控制线路分析基础、电气控制线路分析基础 （1 1）电气控制线路分析的内容）电气控制线路分析的内容 电气控制线路是电气控制系统各种技术资料的核心文件。电气控制线路是电气控制系统各种技术资料的核心文件。分析的具体内容和要求包括以下几个方面：分析的具体内容和要求包括以下几个方面：1 1）设备说明书；）设备说明书；2 2）电气控制原理图；）电气控制原理图；3 3）电气设备总装接线图；）电气设备总装接线图；4 4）电气元

3、件布置图与接线图；）电气元件布置图与接线图；3 （2 2）电气原理图阅读分析的方法）电气原理图阅读分析的方法 仔细阅读设备说明书，了解电气控制系统的总体结构、电机仔细阅读设备说明书，了解电气控制系统的总体结构、电机和和 电器元件的分布状况及控制要求等内容，然后阅读分析电气原理电器元件的分布状况及控制要求等内容，然后阅读分析电气原理图。图。1 1）分析主电路）分析主电路 从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要要 求去分析控制内容，控制内容包括起动、方向控制、调速和制动求去分析控制内容，控制内容包括起动、方向控制、调速和制动等。等

4、。2 2）分析控制电路）分析控制电路 根据主电路中各电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，逐根据主电路中各电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，逐一一 找出控制电路中的控制环节，利用学过的基本环节的知识，按功找出控制电路中的控制环节，利用学过的基本环节的知识，按功能能 不同划分成若干个局部控制线路来分析。不同划分成若干个局部控制线路来分析。分析控制电路的最基本方法是分析控制电路的最基本方法是查线读图法查线读图法。4 3 3）分析辅助电路）分析辅助电路 辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部部 分，大多由控制电路中的元件来控制的，所

5、以在分析时，还要回分，大多由控制电路中的元件来控制的，所以在分析时，还要回过过 头来对照控制电路进行分析。头来对照控制电路进行分析。4 4）分析联锁与保护环节）分析联锁与保护环节 机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要求，除机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了了 合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列电电 气保护和必要的电气联锁。气保护和必要的电气联锁。5 5）总体检查）总体检查 经过“经过“化整为零化整为零”，逐步分析了每一个局部电路的工作原理”，逐步分析了每一个局部电路的工作原理以以 及各部

6、分之间的控制关系之后，还必须用“及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整集零为整”的方法，”的方法，检检 查整个控制线路，看是否有遗漏。查整个控制线路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，系，理解电路中每个元件所起的作用。理解电路中每个元件所起的作用。5 2 2、CA6140CA6140车床控制车床控制 （1 1）车床的认识）车床的认识 1 1）车床的型号）车床的型号 2 2）车床的结构）车床的结构 车床结构图如图车床结构图如图5 5-1 1所示。所示。CA6140CA6140车床的组成有床身、主轴变速

7、箱、进给箱、挂轮箱、车床的组成有床身、主轴变速箱、进给箱、挂轮箱、溜板与刀架、尾座、丝杠、光杠等主要部分。溜板与刀架、尾座、丝杠、光杠等主要部分。6 图图5 5-1 1 车床结构图车床结构图 7 3 3）车床的运动）车床的运动 主运动（切削运动）：主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。主运动（切削运动）：主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。进给运动：溜板箱带动刀架的纵向或横向进给。进给运动：溜板箱带动刀架的纵向或横向进给。辅助运动：刀架的快移、工件的夹紧与放松等。辅助运动：刀架的快移、工件的夹紧与放松等。（2 2）车床加工所需控制要求）车床加工所需控制要求 1 1）主运动（切削运动）主运动（切削运动）主

8、轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转。由主轴电机主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转。由主轴电机M1M1完成。完成。2 2）进给运动）进给运动 溜板带动刀架的直线运动。溜板带动刀架的直线运动。机械调速：工件材料、尺寸加工工艺等不同，切削速度应不机械调速：工件材料、尺寸加工工艺等不同，切削速度应不同，同，因此要求主轴的转速也不同。调速采用齿轮箱进行机械有级调速。因此要求主轴的转速也不同。调速采用齿轮箱进行机械有级调速。为减小振动，主拖动电动机通过几条三角皮带将动力传递到主轴为减小振动，主拖动电动机通过几条三角皮带将动力传递到主轴箱。箱。8 正反转控制：车削螺纹时，要求主轴反转来退刀，因此要求正反转控制：车

9、削螺纹时，要求主轴反转来退刀，因此要求主主 轴能正反转。车床主轴的旋转方向采用多片摩擦离合器通过机械轴能正反转。车床主轴的旋转方向采用多片摩擦离合器通过机械手手 柄来控制。柄来控制。制动：为缩短停车时间，主轴停车时采用机械制动。制动：为缩短停车时间，主轴停车时采用机械制动。其它：显示电动机的工作电流以监视切削状况。其它：显示电动机的工作电流以监视切削状况。3 3）冷却润滑要求）冷却润滑要求 车削加工中，为延长刀具的寿命和提高加工质量，有时需要车削加工中，为延长刀具的寿命和提高加工质量，有时需要切切 削液对工件和刀具进行冷却润滑，因此采用自动空气开关控制冷削液对工件和刀具进行冷却润滑，因此采用自

10、动空气开关控制冷却却 泵电动机泵电动机M2M2单向旋转。单向旋转。4 4）快速移动）快速移动 溜板带动刀架的快速运动，由刀架快速移动电动机溜板带动刀架的快速运动，由刀架快速移动电动机M3M3完成。完成。属属 于于单向点动单向点动操作、短时工作方式。操作、短时工作方式。9 5 5）保护）保护 设置必要的联锁保护环节（如过载、短路、失压保护等）。设置必要的联锁保护环节（如过载、短路、失压保护等）。6 6）照明）照明 必须配有安全照明电路。必须配有安全照明电路。（3 3）CA6140CA6140车床控制线路分析车床控制线路分析 CA6140CA6140车床控制线路图车床控制线路图5 5-2 2所示。

11、所示。1 1）主电路）主电路 CA6140CA6140车床共用三台电动机控制。车床共用三台电动机控制。M1M1为主轴电动机，带动主为主轴电动机，带动主轴轴 旋转和刀架作进给运动；旋转和刀架作进给运动；M2M2为冷却泵电动机；为冷却泵电动机；M3M3为刀架快速移动为刀架快速移动电电 动机。动机。三相电源通过三相电源通过QS1QS1引入，引入，FU1FU1和和FU2FU2作短路保护。作短路保护。10 图图5 5-2 CA61402 CA6140车床控制线路车床控制线路 11 M1M1：由接触器：由接触器KM1KM1控制起停。热继电器控制起停。热继电器FR1FR1为主轴电动机为主轴电动机M1M1的的

12、过过 载保护。载保护。M2M2：由接触器：由接触器KM2KM2控制起停。需要注意必须在主轴电动机控制起停。需要注意必须在主轴电动机M1M1起起 动后，扳动冷却泵控制开关动后，扳动冷却泵控制开关QS2QS2来控制冷却泵电动机的起停。由来控制冷却泵电动机的起停。由于于 开关开关QS2QS2具有机械锁定功能，故具有机械锁定功能，故KM2KM2不需设自锁。热继电器不需设自锁。热继电器FR2FR2为为M2M2 的过载保护。的过载保护。M3M3：由接触器：由接触器KM3KM3控制起停。接触器控制起停。接触器KM3KM3由装在溜板箱上的快由装在溜板箱上的快慢慢 速进给手柄内的快速移动按钮速进给手柄内的快速移

13、动按钮SB3SB3来控制来控制M3M3的点动。操作时，先的点动。操作时，先将将 快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3SB3按钮，即实现该方按钮，即实现该方向向 的快速移动。的快速移动。三台电动机都采用全压（直接）起动。三台电动机都采用全压（直接）起动。2 2）控制电路）控制电路 如图如图5 5-4 4所示。所示。12 控制电路的电源由变压器控制电路的电源由变压器TCTC的的110V110V副边提供，由副边提供，由FU3FU3作短路保作短路保护。护。图图5 5-4 4 控制电路和辅助电路控制电路和辅助电路 主轴电动机主轴电动机M1M1的控制：按下启动按钮

14、的控制：按下启动按钮SB2SB2，接触器，接触器KM1KM1的线的线 圈通电吸合，其主触头闭合，主轴电动机圈通电吸合，其主触头闭合，主轴电动机M1M1起动运行。同时起动运行。同时KM1KM1的的 自锁触头和另一副常开触头闭合。按下停止按钮自锁触头和另一副常开触头闭合。按下停止按钮SB1SB1，主轴电动，主轴电动机机 M1M1停车。停车。13 冷却泵电动机冷却泵电动机M2M2控制：需用冷却液时，合上开关控制：需用冷却液时，合上开关QS2QS2，由，由于于 接触器接触器KM1KM1线圈已经吸合，其主触头已闭合，故冷却泵电动机线圈已经吸合，其主触头已闭合，故冷却泵电动机M2M2通通 电运行。电运行。

15、可见，只有当可见，只有当M1M1起动后起动后M2M2才能起动，而才能起动，而M1M1停止停止M2M2也停止。这也停止。这是是 典型的顺序控制。典型的顺序控制。快移电动机快移电动机M3M3的控制：按下按钮的控制：按下按钮SB3SB3，继电器，继电器KM3KM3通电吸合，通电吸合，M3M3起动，溜板就向指定方向快速移动。而松开起动，溜板就向指定方向快速移动。而松开SB3SB3，M3M3即停止。即停止。这这 是典型的点动控制。是典型的点动控制。3 3）辅助电路）辅助电路 TCTC另外两个副绕组分别输出另外两个副绕组分别输出24V24V和和6.3V6.3V电压，作为机床低压电压，作为机床低压照照 明灯和信号灯的电源。明灯和信号灯的电源。HLHL为电源的信号灯，采用为电源的信号灯，采用FU4FU4作短路保护。开关作短路保护。开关SASA控制机床控制机床的的 低压照明灯低压照明灯ELEL，由，由FU3FU3作短路保护。作短路保护。14 3 3、CA6140CA6140车床控制线路常见故障检修车床控制线路常见故障检修 表表5 5-1 CA61401 CA6140车床控制线路常见故障检修车床控制线路常见故障检修