C6140普通车床

第二章 ZNK-CA6140型普通车床实训智能考核组件

一、原理图

图2-1

二、车床电气分析 1、机床的结构

CA6140型普通车间床结构如图2-2所示，主要由床身，主轴箱，进给箱，溜板箱，刀架，丝杠，光杠，尾架等部分组成。 2、车床的运动形式 车床的运动形式有切削运动和辅助运动，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），除此之外的其它运动皆为辅

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图2-2

助运动。

（1）主运动

是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。 主轴的变速是由主轴电动机经V带传递到主轴变速箱实现的，CA6140普通车床的主轴正转速度有24种（10～1400r/min），反转速度有12种（14～1580r/min）。

（2）进给运动

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幼的，其运动方式有手动和自动两种。

（3）辅助运动

指刀架的快速移动、尾座的移动以及工件的夹紧与放松等。 3、电力拖动的特点及控制要求

（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。 （3）主轴电机的启动、停止采用按钮操作。

（4）溜板箱的快速移动，应由单独的快速移动电动机来拖动并采用点动控制。 （5）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。

（6）电路必须有过载、短路、欠压、失压保护。 4、CA6140普通车床的电气控制分析。

（1）主轴电动机控制

主电路中的M1为主轴电动机，按下启动按钮SB2、KM1得电吸合，辅助触点KM1（5-6）闭合自锁，KM1主触头闭合，主轴电机M1启动，同时辅助触点KM1（7-9）闭合，为冷却泵起动作好准备。

（2）冷却泵控制

主电路中的M2为冷却泵电动机。

在主轴电机启动后，KM1（7-9）闭合，将开关SA2闭合，KM2吸合，冷却泵电动机启动，将SA2断开，冷却泵停止，将主轴电机停止，冷却泵也自动停止。

（3）刀架快速移动控制

刀架快速移动电机M3采用点动控制，按下SB3，KM3吸合，其主触头闭合，快

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速移动电机M3启动，松开SB3，KM3释放，电动机M3停止。

（4）照明和信号灯电路

接通电源，控制变压器输出电压，HL直接得电发光，作为电源信号灯。 EL为照明灯，将开关SA1闭合EL亮，将SA1断开，EL灭。

三、CA6140车床常见电气故障检修 1．主轴电机不能启动

（1）检查接触器KM1是否吸合，如果接触器KM1不吸合，首先观察电源指示

是否亮，若电源指示亮，然后检查KM3是不能吸合，若KM3能吸合则说明KM1和KM3的公共电路总部分（1-2-3-4）正常，故障范围在4-5-6-0内，若KM3也不能吸合，则要检查FU3有没有熔断，热继电器FR1、FR2是否动作，控制变压的输出电压是否正常，线路1-2-3-4之间有没有开路的地方。

（2）若KM1能吸合，则判断故障在主电路上

KM1能吸合，说明U、V相正常（若U、V相不正常，控制变压器输出就不正常，则KM1无法正常吸合），测量U、W之间和V、W之间有无380V电压，没有，则可能是FU1的W相熔断或连线开路。 2、主轴电机启动后不能自锁

当按下启动按钮SB2后，主轴电动机能够启动，但松开SB2后，主轴电机也随之停止，造成这种故障的原因是KM1的自锁触点（5-6）接触不良或连线松动脱落。 3、主轴电机在运行过程中突然停止

这种故障原因主要是由于热线电器动作造成，原因可能是三相电源不平衡；电源电压过低，负载过重等。 4、刀架快速移动电动机不能启动

首先检查主轴电机能否起动，如果主轴电机能够起动，则有可能是SB3，接触不良或导线松动脱落造成电路4-8间电路不通。

四、CA6140型普通车床实训智能考核组件的操作 1.准备工作

（1）查看各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好。 （2）将各开关置分断位置。

（3）将控制屏的L1、L2、L3分别用护套线与空气开关上的L1、L2、L3相连。 （4）将电机放在控制屏的桌面板上，分别接到挂件上。 2、操作试运行

接通电源，参看电气原理图，按下列步骤进行操作：

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（1）先合上装置左侧的总电源开关，按下主控电源板上的启动按钮，合上空气开关QS，“电源”指示灯亮；

（2）将照明开关SA1旋到“开”的位置，“照明”指示灯亮，将SA1旋到“关”，照明指示灯灭。

（3）按下“主轴启动”按钮SB2，KM1吸合，主轴电机转，“主轴启动”指示灯亮，按下“主轴停止”按钮SB1，KM1释放，主轴电机停转。

（4）冷却泵控制 按下SB2将主轴启动。

将冷却泵开关SA2旋到“开”位置，KM2吸合，冷却泵电机转动，“冷却泵启动”指示灯亮，将SA2旋到“关”，KM2释放，冷却泵电机停转。

（5）快速移动电机控制

按下SB3，KM3吸合，“刀架快速移动”指示灯亮，快速移动电机转动。 松开SB3，KM3释放，“刀架快速移动”指示灯灭，快速移动电机停止。

五、CA6140型普通车床电气控制线路故障排除实习训练指导

1、实习内容

（1）用通电试验方法发现故障现象，进行故障分析，并在电气原理图中用虚线标出最小故障范围。

（2）根据原理图，利用智能人机界面排除CA6140型普通车床主电路或控制电路中，人为设置的两个电气自然故障点——智能人机界面的使用请参阅相关手册。 2、电气故障的设置原则

（1）人为设置的故障点，必须是模拟机床在使用过程中，由于受到振动、受潮、高温、异物侵入、电动机负载及线路长期过载运行、启动频繁、安装质量低劣和调整不当等原因造成的“自然”故障。

（2）切忌设置改动线路、换线、更换电器元件等由于人为原因造成的非“自然”的故障点。

（3）故障点的设置，应做到隐蔽且设置方便，除简单控制线路外，两处故障一般不宜设置在单独支路或单一回路中。

（4）对于设置一个以上故障点的线路，其故障现象应尽可能不要相互掩盖。否则学生在检修时，若检查思路尚清楚，但检修到定额时间的2/3还不能查出一个故障点时，可作适当的提示。

（5）应尽量不设置容易造成人身或设备事故的故障点，如有必要时，教师必须在现场密切注意学生的检修动态，随时作好采取应急措施的准备。

（6）设置的故障点，必须与学生应该具有的修复能力相适应。

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3、实习步骤

（1）先熟悉原理，再进行正确的通电试车操作。 （2）熟悉电器元件的安装位置，明确各电器元件作用。 （3）教师示范故障分析检修过程（故障可人为设置）。

（4）教师设置让学生知道的故障点，指导学生如何从故障现象着手进行分析，逐步引导到采用正确的检查步骤和检修方法。

（5）教师设置人为的自然故障点，由学生检修。 4、实习要求

（1）学生应根据故障现象，先在原理图中正确标出最小故障范围的线段，然后采用正确的检查和排故方法并在定额时间内排除故障。

（2）排除故障时，必须修复故障点，不得采用更换电器元件、借用触点及改动线路的方法，否则，作不能排除故障点扣分。

（3）检修时，严禁扩大故障范围或产生新的故障，并不得损坏电器元件。 5、操作注意事项

（1）设备应在指导教师指导下操作，安全第一。设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器件。进行排故训练，尽量采用不带电检修。若带电检修，则必须有指导教师在现场监护。

（2）必须安装好各电机、支架接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm，操作前要仔细查看各接线端，有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。

（3）在操作中若发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因待修。故障噪声主要来自电机缺相运行，接触器、继电器吸合不正常等。

(4)发现熔芯熔断，应找出故障后，方可更换同规格熔芯。 (5)在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。

(6)操作时用力不要过大，速度不宜过快；操作频率不宜过于频繁。 (7)实习结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。 (8)作好实习记录。

六、教学演示、故障图及设置说明

在学习了机床电气控制课程后，针对某一机床的电气控制线路，首先应说明机床中主要手柄操作与相应开关动作间的关系，而后采取原理分析与实物电气操作相结合的“实践式”现场教学或演示，这样可获得良好的教学效果。

设故排故训练，是一种实践性极强的技能训练，该模拟装置提供了全方位、真实的排故训练方式，既能达到预期效果，又极为经济。

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