普通车床电气控制线路维修实训方案

普通车床电气控制线路维修实训方案一、实训方案概述普通车床（如CA6140型）是机械加工行业的基础设备，其电气控制线路的稳定性直接影响生产效率。本实训方案以"原理认知-元件检测-故障排查-综合维修"为主线，聚焦职业岗位需求，通过"理实一体化"教学，培养学生对普通车床电气线路的分析能力、故障诊断技能及规范操作素养，为后续从事机床维修、设备维护等工作奠定基础。二、实训目标（一）知识目标1.掌握CA6140型普通车床电气控制线路的组成结构（主电路、控制电路、辅助电路）及工作原理；2.熟悉车床电气元件（接触器、热继电器、按钮、熔断器、中间继电器等）的功能与接线方式；3.理解车床主要运动（主轴旋转、进给运动、冷却泵工作、快速移动）的电气控制逻辑。（二）技能目标1.能正确识别CA6140车床电气线路中的元件符号与实物，并标注其安装位置；2.能使用万用表、兆欧表等工具检测电气元件的好坏（如接触器线圈电阻、触点通断、热继电器整定值）；3.能按照"故障现象-原因分析-排查步骤-解决措施"的流程，诊断并修复车床常见电气故障（如主轴不转、冷却泵不工作、快速移动失效等）；4.能独立完成车床电气线路的接线验证（如主电路电源连接、控制电路按钮与接触器的联锁）。（三）素养目标1.树立"安全第一"的操作意识（如断电检测、正确使用工具）；2.培养"严谨细致"的工作态度（如记录故障现象、规范填写维修报告）；3.提升"团队协作"能力（如分组排查故障、交流经验）。三、实训准备（一）设备与工具1.实训设备：CA6140型普通车床（带电气控制箱）1-2台/组；2.检测工具：数字万用表（含蜂鸣档）、兆欧表（500V）、螺丝刀（十字/一字）、尖嘴钳、剥线钳、电工胶布；3.模拟故障工具：故障设置盒（可模拟断路、短路、接触不良等故障）；4.辅助设备：电源控制柜（带漏电保护）、接线端子排、导线（BV1.5mm²）。（二）材料与资料1.材料：备用电气元件（接触器CJ20-25、热继电器JR36-20、按钮LA19-11、熔断器RT18-32）、号码管、标签纸；2.资料：CA6140型车床电气原理图（A3打印版）、元件说明书、维修操作手册。（三）场地要求1.实训场地需符合"电工安全规范"（如地面绝缘、电源接地、消防设施齐全）；2.每组配备工作台（用于放置工具、资料），并标注"操作区""工具区""资料区"。四、实训内容与步骤本实训分为基础认知模块、元件检测模块、故障排查模块、综合维修模块四个部分，逐步提升学生技能。（一）基础认知模块：电气线路结构与原理（2课时）实训目标：掌握CA6140车床电气线路的组成及各部分功能。实训步骤：1.原理图分析：教师讲解CA6140电气原理图的三大组成部分：主电路：由电源开关QS、熔断器FU1、接触器KM1（主轴电机M1）、KM2（冷却泵M2）、KM3（快速移动M3）、热继电器FR1（M1）、FR2（M2）、FR3（M3）组成，负责电机的动力供给；控制电路：由按钮SB1（主轴停止）、SB2（主轴启动）、SB3（冷却泵启动）、SB4（快速移动）、中间继电器KA1、接触器线圈KM1-KM3组成，实现电机的启停控制；辅助电路：由指示灯HL1（电源指示）、HL2（主轴工作指示）、HL3（冷却泵工作指示）组成，用于状态显示。学生分组对照原理图，标注各元件的符号、编号及连接关系（如KM1线圈与SB2、KA1触点的串联关系）。2.实物对应：打开车床电气控制箱，学生根据原理图识别实物元件（如KM1接触器、FR1热继电器），并在控制箱内贴标签标注元件编号；教师引导学生梳理"电源→主电路→控制电路→辅助电路"的电流路径（如电源L1-L3经QS、FU1到KM1主触点，再到M1电机）。（二）元件检测模块：常用电气元件的检测（2课时）实训目标：能正确使用工具检测元件的好坏，判断故障类型。实训步骤：1.接触器（CJ20-25）检测：外观检查：无破损、烧蚀痕迹；线圈检测：用万用表电阻档测线圈两端（A1-A2），电阻值应符合标称值（如220V线圈约1.5kΩ）；触点检测：主触点（L1-T1、L2-T2、L3-T3）：断电状态下，用蜂鸣档测常闭触点（未吸合时导通）、常开触点（未吸合时断开）；吸合状态下（给线圈通电），常开触点导通、常闭触点断开；辅助触点（13-14常开、21-22常闭）：检测方法同主触点。2.热继电器（JR36-20）检测：外观检查：复位按钮（手动/自动）状态正常；触点检测：常闭触点（95-96）未动作时导通，动作后断开；整定值检查：根据电机功率（如M1为7.5kW），调整整定值（约15A），用万用表测热元件电阻（约0.1Ω）。3.按钮（LA19-11）检测：外观检查：按钮帽无破损，按压灵活；触点检测：常开触点（1-3）按压时导通，松开后断开；常闭触点（2-4）按压时断开，松开后导通。4.熔断器（RT18-32）检测：外观检查：熔芯无熔断、发黑；导通检测：用蜂鸣档测熔断器两端，导通为正常，断开为熔断。注意事项：检测前需断开电源，避免触电；检测线圈时，避免用高量程档（防止损坏元件）。（三）故障排查模块：常见故障诊断与修复（4课时）实训目标：掌握"现象观察-原因分析-流程排查-结果验证"的故障处理方法。实训说明：教师通过故障设置盒模拟CA6140车床常见电气故障（每组1-2个故障），学生分组排查并记录过程。1.故障案例1：主轴电机（M1）不转故障现象：按下主轴启动按钮SB2，电机不转，无异常声响。原因分析：主电路故障：电源未通、熔断器FU1熔断、KM1主触点接触不良、M1电机损坏；控制电路故障：SB2按钮损坏、KA1中间继电器未吸合、KM1线圈断路、FR1热继电器动作。排查步骤：（1）电源检查：用万用表测电源进线L1-L3电压（应为380V），若无电压，检查电源控制柜；（2）主电路排查：测FU1两端电压，若一端有电压、另一端无，说明FU1熔断；按下SB2，测KM1主触点输入端（L1-L3）与输出端（T1-T3）电压，若输入端有电压、输出端无，说明KM1主触点接触不良；（3）控制电路排查：测SB2按钮常开触点（1-3），按压时应导通，若不导通，说明SB2损坏；测KA1线圈两端电压（应为220V），若有电压但未吸合，说明KA1线圈断路；测KM1线圈两端电压（应为220V），若有电压但未吸合，说明KM1线圈断路；（4）热继电器检查：查看FR1复位按钮是否弹出，若弹出，按下复位按钮（手动复位型）。修复措施：更换熔断的FU1、损坏的SB2按钮、断路的KM1线圈；清理KM1主触点氧化层；复位FR1热继电器。2.故障案例2：冷却泵电机（M2）不工作故障现象：按下冷却泵启动按钮SB3，冷却泵不转，指示灯HL3不亮。原因分析：主电路：FU2熔断、KM2主触点接触不良、M2电机损坏；控制电路：SB3按钮损坏、KM2线圈断路、FR2热继电器动作、主轴电机未启动（KM1辅助触点未闭合，因为冷却泵需主轴启动后才能工作）。排查步骤：（1）前提检查：确认主轴电机已启动（KM1辅助触点13-14闭合）；（2）主电路排查：测FU2两端电压，若熔断，更换FU2；测KM2主触点输入端与输出端电压，若输出端无电压，说明KM2主触点接触不良；（3）控制电路排查：测SB3按钮常开触点（1-3），按压时应导通；测KM2线圈两端电压（应为220V），若有电压但未吸合，说明KM2线圈断路；（4）热继电器检查：查看FR2复位按钮是否弹出，若弹出，复位。修复措施：更换FU2、损坏的SB3按钮、断路的KM2线圈；清理KM2主触点；复位FR2热继电器。3.故障案例3：快速移动电机（M3）失效故障现象：按下快速移动按钮SB4，刀架不做快速移动，电机M3不转。原因分析：主电路：FU3熔断、KM3主触点接触不良、M3电机损坏；控制电路：SB4按钮损坏、KM3线圈断路、FR3热继电器动作、快速移动手柄行程开关SQ未闭合（SQ是快速移动的联锁开关，需手柄扳到"快速移动"位置时闭合）。排查步骤（略，参考案例1、2）。实训要求：每组学生需填写《故障排查记录表》（见表1），记录故障现象、排查步骤、故障原因、修复措施及验证结果。故障编号故障现象排查步骤故障原因修复措施验证结果（正常/异常）1主轴电机不转电源检查→主电路→控制电路→热继电器KM1线圈断路更换KM1线圈正常2冷却泵不工作前提检查→主电路→控制电路→热继电器FR2热继电器动作复位FR2正常（四）综合维修模块：线路改造与故障修复（2课时）实训目标：综合运用所学技能，完成线路改造与复杂故障修复。实训任务：1.线路改造：在CA6140车床控制电路中增加"主轴电机过载报警"功能（当FR1动作时，蜂鸣器HA报警）；改造要求：蜂鸣器HA与FR1常闭触点串联，接入控制电路（220V电源）；操作步骤：绘制改造原理图→选择元件（蜂鸣器HA-220V）→接线→验证（模拟FR1动作，蜂鸣器报警）。2.复杂故障修复：教师设置"主轴电机不转+冷却泵不工作"的复合故障（如FU1熔断+KM2线圈断路），学生分组排查并修复。实训要求：学生需提交《线路改造报告》（含原理图、接线图、验证结果）和《复合故障排查报告》（含故障现象、排查流程、修复措施）。五、实训考核与评价（一）考核方式采用"过程性评价+结果性评价"相结合的方式，全面考核学生的知识、技能与素养。考核模块考核内容考核方式权重（%）基础认知电气线路组成、原理回答笔试（填空题、简答题）20元件检测接触器、热继电器等检测实操（现场操作+记录）25故障排查常见故障诊断与修复实操（故障排查+记录表）35综合维修线路改造与复合故障修复实操（改造报告+排查报告）15素养评价安全操作、规范记录、团队协作教师观察+同学互评5（二）考核标准1.基础认知：笔试成绩≥80分为合格（考核原理图记忆、元件功能）；2.元件检测：操作规范（断电检测、工具使用正确）、检测结果准确（100%正确）；3.故障排查：故障排查时间≤30分钟/个、排查流程正确（符合"先主后控、先电源后负载"原则）、记录表填写完整；4.综合维修：线路改造符合要求（功能实现）、复合故障修复率≥90%；5.素养评价：无安全违规行为、记录规范、团队协作积极。六、实训注意事项1.安全操作：实训前必须检查电源接地是否良好，设备是否有漏电现象；检测元件、接线时必须断开电源（挂"禁止合闸"标识）；使用万用表时，选择正确的量程（如测电压用电压档、测电阻用电阻档），避免量程误用损坏工具。2.规范操作：元件检测时，需记录检测数据（如线圈电阻值、触点通断状态）；故障排查时，需按照"从易到难、从外到内"的顺序（如先检查电源，再检查元件；先检查外部按钮，再检查控制箱内元件）；接线时，需使用号码管标注导线编号（如L1、N、KM1线圈等），避免接线错误。3.设备维护：实训后，需关闭电源，整理工具（放回原位），清理实训场地；严禁随意拆卸车床机械部件（如主轴、刀架），如需拆卸电气元件，需经教师同意。七、实训拓展与延伸1.拓展任务：对比CA6140型普通车床与数控车床（如CK6140）的电气控制线路差异（如数控车床采用PLC控制，普通车床采用继电器控制）；2.延伸学习：学习"普通车床电气线路PLC改造"（如用西门子S7-200SMARTPLC替代传统继电器控制），绘制改造原理图，模拟调试；八、实训总结本实训方案以CA6140型普通车床为载体，围绕"认知-检测-排查-维修"的职业能力形成规律，注