电机与电气控制技术 课件 项目9车床控制电路常见电气故障分析与排除

项目9CA6140型车床常见电气故障分析与排除

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在生产实际中，由于电气控制技术中的广泛应用，电气技术人员会面临各种机床等电气设备的维修问题。按照从简单到复杂的学习理念，我们在本模块以非常具有代表性的电气设备CA6140型车床、Z3040摇臂钻床电气故障分析与排除为例。CA6140型车床Z3040摇臂钻床学习任务基于国家《电气自动化技术应用岗位职业标准》、融合《电工-国家职业技能标准》以及国家一级职业技能大赛《电工》等赛项要求，巩固基本控制环节在机床控制系统中的综合应用、复杂电气原理图的识读方法，详细讲解典型通用机床常见电气故障的分析与排除方法，为今后实际电气设备维修工作岗位中的电气控制系统的维修与维护等奠定基础。国家一级职业技能大赛《电工》00项目导入学习任务端面车床是一种用途极广而且很普遍的金属切削机床车削外圆内圆螺纹定型面00项目导入倒角钻孔镗孔割槽切断学习任务00项目导入现发现车床刀架快移电动机转动很慢并发出声响学习任务车床车床的结构是怎样的？电力拖动系统有哪些特点？电气控制电路是如何组成和工作的呢？如何根据故障现象分析出故障范围？如何快速准确的排除CA6140型车床常见电气故障呢？00项目导入03熟悉CA6140型车床电气控制电路的组成及工作原理了解CA6140型车床的结构、电力拖动特点及工艺要求熟悉机床电气故障检修方法学习目标知识目标04知道机床电气控制电路常见故障的基本维修方法和步骤00项目导入0102学习目标能够借助仪器仪表找到故障点并进行排除能够根据要求正确操作CA6140型车床并明确电路导通路径0102能够根据CA6140型车床的故障现象分析出故障范围学习目标技能目标00项目导入03学习目标素养目标加强独立思考能力、问题分析能力的培养0102加强学习方法和学习能力的培养00项目导入03加强安全意识和职业规范意识的培养04加强发现问题和解决问题的能力的培养学习目标01CA6140型车床的结构及电力拖动特点车床根据其结构和用途不同，分成了普通车床、立式车床、六角车床、仿真车床等。普通车床立式车床六角车床仿真车床01CA6140型车床的结构及电力拖动特点分类CA6140型车床型号及其含义型号01CA6140型车床的结构及电力拖动特点主轴箱进给操作手柄右床座左床座持轮架进给箱丝杆溜板箱主轴操作手柄光杆刀架横溜板纵溜板尾座主要部件可以概括为“三箱刀架尾座床身”主要结构01CA6140型车床的结构及电力拖动特点主轴箱由箱体、主轴、传动轴、轴上传动件、变速操纵机构、润滑密封件等组成。主轴前端的卡盘或者花盘带动工件完成旋转做主运动，也可安装顶尖，通过拨盘带动工件旋转。主轴箱主要结构01CA6140型车床的结构及电力拖动特点溜板箱与纵向滑板相连，溜板箱内装有纵、横向机动进给的传动换向机构和快速进给机构等。溜板箱主要结构01CA6140型车床的结构及电力拖动特点装在小滑板上，小滑板装在中滑板上，中滑板相对于纵滑板做横向移动，纵滑板可以沿床身导轨纵向移动。从而带动刀具纵向移动，用来车外圆、镗内孔等；横向移动加工端面、切断、切槽等；也可以实现斜向进给，车削锥面。刀架主要结构01CA6140型车床的结构及电力拖动特点可沿导轨纵向调整位置，其上安装顶尖，支撑长工件的后段以加工长圆柱体，也可安装孔加工刀具加工孔。尾座主要结构01CA6140型车床的结构及电力拖动特点内装有进给运动的传动及操作装置，通过改变进给量的大小，改变所加工的螺纹种类及导程。进给箱主要结构01CA6140型车床的结构及电力拖动特点车床的运动形式又有哪些呢？车床的运动形式有切削运动和辅助运动1.切削运动包括工件的旋转动（主运动）和刀具的直线进给运动（进给运动）2.辅助运动除切削运动之外的其它运动运动形式01CA6140型车床的结构及电力拖动特点指主轴通过卡盘带动工件旋转，主轴的旋轴是由主轴电机经传动机构拖动、根据工件材料性质、车刀材料及几何形状、工件直径、加工方式及冷却条件的不同，要求主轴有不同的切削速度，另外，为了加工螺丝，还要求主轴能够正反转。主轴正反转由主轴箱拨片摩擦离合器实现。主运动车床的进给运动是刀架带动刀具纵向或横向直线运动，溜板箱把丝杠或光杠的转动传递给刀架部分，变换溜板箱外的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。刀架的进给运动也是由主轴电机拖动的，其运动方式有手动和自动两种。进给运动车床的辅助运动是指刀架的快速移动、尾座的移动以及工件的夹紧与放松等。辅助运动运动形式01CA6140型车床的结构及电力拖动特点CA6140型车床的加工范围较大，加工时的主运动是工件的旋转运动，进给运动是刀具的纵向和横向移动。加工时主要靠电动机来进行工作，车床的电动机主要有以下几种：A主轴电动机B快速移动电动机C冷却泵电动机电力拖动特点01CA6140型车床的结构及电力拖动特点1.主轴电动机（1）主轴电机一般选用三相笼型异步电动机。为满足螺丝加工要求，主运动和进给运动采用同一台电机拖动。为满足调速要求，只用机械调速，不进行电气调速。（2）主轴要能够正反转，以满足螺丝加工要求。小型普通车床，往往采用电动机正反转实现；中型普通车床通过机械传动完成，电动机不需要正反转。（3）主轴电动机的启动、停止采用按钮操作。2.快速移动电动机溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机来拖动并采用点动控制。3.冷却泵电动机为防止切削过程中刀具和工件温度过高，需要用切削液进行冷却，因此要配有冷却泵。车床的电路必须有过载、短路、欠压、失压保护；具有安全可靠的局部照明和信号指示装置电力拖动特点01CA6140型车床的结构及电力拖动特点02CA6140型车床的控制电路02CA6140型车床的控制电路机床电气原理图的特点说明它下方垂直范围内电路（或元件）的功能或名称在电路图的上方含有文字的方框对整个电路进行分区，以便读图时能快速准确地找到要找的元器件在电路图的下方含有数字的方框02CA6140型车床的控制电路机床电气原理图的特点主触点所在区域常开辅助触点所在的区域常闭触点所在的区域02CA6140型车床的控制电路M1——主轴电动机M2——冷却泵电动机M3——刀架快速移动电动机QS——总电源开关FU——总短路保护FU1——M2、M3短路保护FU2——控制电路短路保护FU3——电源指示灯短路保护FU4——照明电路短路保护FR1——M1过载保护用热继电器FR2——M2过载保护用热继电器KM——M1控制接触器KA1——M2控制接触器KA2——M3控制接触器SB1——主轴电动机停止SA2---照明灯开关SB2——主轴电动机停止HL---电源信号灯SB3——快速移动电动机命令EL---照明灯SA1---冷却泵电动机开关CA6140型车床电气原理图的组成及工作原理一旦电源引入开关QS接通，信号灯HL得电，标志电源引入02CA6140型车床的控制电路电源指示灯CA6140型车床电气原理图的组成及工作原理-电源引入如果光线不好，则可将旋钮SA2闭合，照明灯EL亮02CA6140型车床的控制电路CA6140型车床电气原理图的组成及工作原理-照明23451合上电源开关QS按下起动按钮SB2接触器KM线圈得电主电路中的主触点闭合主轴电动机M1起动并运行6KM辅助触点闭合并自锁7按下停止按钮SB18KM线圈断电，触点打开9主轴电动机停转02CA6140型车床的控制电路CA6140型车床电气原理图组成及工作原理-主轴电机控制主轴电动机M1与冷却泵电动机M2两台电动机之间采用顺序控制，只有当主轴电动机M1启动运转后，闭合SA1，中间继电器KA1线圈才能通电，其触点状态变化使冷却泵电动机M2起动运转。由于SA1开关具有定位作用，故不设自锁触头。02CA6140型车床的控制电路CA6140型车床电气原理图的组成及工作原理-冷却泵控制刀架快速移动电动机M3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，进而实现M3的点动。操作时，先将快、慢速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3按钮，即可实现该方向的快速移动。02CA6140型车床的控制电路CA6140型车床电气原理图的组成及工作原理-快移电动机控制03CA6140型车床的常见电气故障检修一旦电气设备发生故障后，轻者使电气设备不能工作，影响生产，重者将会造成人身伤害事故。因此，维修人员应能熟练、准确、迅速、安全地查出故障，并加以排除，尽早恢复设备的正常运行。03CA6140型车床控制电路常见故障检修如何根据故障现象的观察，结合电气原理图分析出故障范围，再借助仪器和仪表，准确判断和找出故障点进而排除呢？机床电气故障检修-重要性电气故障修复相关的一般要求电气设备维修的基本要求采取的维修步骤和方法必须正确，切实可行。01在维修过程中不得损害完好的器件、随意更换元器件及连接导线的型号规格、擅自改动电路。02损坏的电气装置应尽量修复使用，但需确保不降低其固有的性能。03电气设备的各种保护性能必须满足使用要求。04电气绝缘合格，通电试车能满足电路的各种功能，控制环节的动作程序符合要求。05修理后的电气装置必须满足其质量标准要求。0603CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-一般要求电气故障修复相关质量标准要能够保证功能的实现外观整洁，无破损和炭化现象所有触头均应完整、光洁、接触良好压力弹簧和反作用力弹簧应具有足够的弹力操纵、复位机构都必须灵活可靠各种衔铁运动灵活，无卡阻现象灭弧罩完整、清洁，安装牢固整定数值大小应符合电路使用要求指示装置能正常发出信号03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-质量标准电气故障修后的记录每次排除故障后，应及时总结经验，并做好维修记录。记录的内容包括：电气设备的型号名称编号故障发生日期故障现象故障部位损坏的元件故障原因修复措施修复后的运行情况作为档案以备日后维修时参考，并通过对历次故障的分析，采取有效措施，防止类似事故的再次发生或对电气设备本身的设计提出修改意见。03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-检修记录1观察（故障现象）2分析（故障范围）3确定故障点4维修03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障在检修时，可分为下列四个步骤机床电气故障检修-步骤观察（故障现象）分析（故障范围）确定故障点维修对故障调查和描述——通过正确的操作，对故障现象进行描述，哪些运动没有？哪些电机不旋转？方向和速度是否正确？相应的接触器是否动作或得电没有等等；运用各种方法找出故障点；对能正确运行的线路和不能运行的线路进行分析对比，画出故障出现可能的范围；注意：故障范围不能太大或太小，一定是故障可能的范围。根据不同故障进行维修（重新连接或更新损坏的器件）。123403CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-步骤在处理故障前，通过：“问、看、听、摸”来了解故障前后的详细情况，以便迅速地判断故障的部位，并准确地排除故障。1调查研究法向操作者了解故障发生前后的情况，一般询问的项目为：故障是经常发生还是偶尔发生有哪些现象故障发生前有无频繁运动、停止或过载等是否经历过维护、检修或改动电路等A（1）问03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法熔丝是否熔断；接线是否松动、脱落、断线；开关的触点是否接触良好；有没有熔焊；继电器是否动作；撞块是否碰压行程开关。B（2）看用耳朵倾听电动机、变压器和电气元件的声音是否正常，以便于寻找故障部位。C（3）听03CA6140型车床控制电路常见故障检修1调查研究法机床电气故障检修-方法1调查研究法当电动机、变压器、继电器线圈发生故障时，温度升高，可以手触摸检查。限位开关没有发出信号而使动作中断时，也可以用手代替撞块去撞一下限位开关.如果动作和复位时有“嘀嗒”声，开关多半是好的，调整撞块位置就能排除故障。D（4）摸03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法2通电试验法应尽量使电动机和传动机构脱开，调节器和相应的转换开关置于零位，行程开关还原到正常位置。若电动机和传动机构不易脱开时，可使主电路熔体或开关断开，先检查控制电路，待其正常后，再恢复接通电源检查主电路。03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法2通电试验法通电试验检查时，应先用万用表交流电压挡检查电源电压是否正常，有无缺相或严重不平衡情况。通电试验检查时，应先易后难、分步进行。检查的顺序是：·

先控制电路后主电路·先辅助系统后主传动系统·先开关电路后调整电路·先怀疑重点部位后再怀疑一般部位03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法2通电试验法通电试验检查也可以采用分步试送法：先断开所有的熔体按顺序逐一插入需检查部位的熔体合上开关观察有无冒烟、冒火及熔断器熔断现象故障部位就在该处有给以动作指令无观察各接触器和继电器是否按规定的顺序动作发现故障03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法2通电试验法通电试验时必须注意：·可能发生飞车或损坏传动机构的设备不宜通电；·发现冒烟、冒火及异常声音时应立即停车检查；·不能随意触碰带电电器；·养成右手单独操作的习惯。03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法逻辑分析法如果运用得当，往往能快速而准确地排除故障。因此，它适用于对复杂电路的故障检修。3逻辑分析法03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法分析电路时，结合故障现象和电气控制电路的工作原理。3逻辑分析法从主电路入手进行认真分析排查在电动机主电路所用元器件的文字符号、图区号及控制特点上找到相应的控制电路迅速判定故障发生的可能范围当故障可疑范围较大时，可以从故障范围的中间环节开始检查，以便缩小范围。03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法运用逻辑分析法的基本原则有两个：3逻辑分析法01对故障现象的准确把握，才能准确划分电气控制系统中的故障区域02对电气控制电路的原理充分理解，方能迅速地判断与故障现象对应的可能故障点03CA6140型车床控制电路常见故障检修机床电气故障检修-方法故障现象信号指示灯正常刀架快移电动