《电机驱动与调速》第28讲（车床控制检修）

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讲项目5机床电机控制及其检修

任务10车床电机控制及其检修教学目标1、熟悉车床的结构和运动2、掌握车床的主控电路与电气故障分析

教学重点车床的结构和运动、主控电路分析教学难点电气故障分析

教学方法探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法教学手段多媒体教学、动画演示教学作业布置

作业题5-12教学过程：

项目5机床电机控制及其检修任务10车床电机控制及其检修

1、电气控制线路分析基础

（1）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。分析的具体内容和要求包括以下几个方面：1）设备说明书；2）电气控制原理图；3）电气设备总装接线图；4）电气元件布置图与接线图；3

（2）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图。1）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、调速和制动等。2）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，按功能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查线读图法。43）分析辅助电路辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分，大多由控制电路中的元件来控制的，所以在分析时，还要回过头来对照控制电路进行分析。4）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电气保护和必要的电气联锁。5）总体检查经过“化整为零”，逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整”的方法，检查整个控制线路，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系，理解电路中每个元件所起的作用。5

2、CA6140车床控制

（1）车床的认识1）车床的型号

2）车床的结构车床结构图如图5-1所示。CA6140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。6图5-1车床结构图73）车床的运动①主运动（切削运动）：主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。②进给运动：溜板箱带动刀架的纵向或横向进给。③辅助运动：刀架的快移、工件的夹紧与放松等。

（2）车床加工所需控制要求1）主运动（切削运动）主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转。由主轴电机M1完成。2）进给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。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。8

正反转控制：车削螺纹时，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反转。车床主轴的旋转方向采用多片摩擦离合器通过机械手柄来控制。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。3）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却泵电动机M2单向旋转。4）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M3完成。属于单向点动操作、短时工作方式。9

5）保护设置必要的联锁保护环节（如过载、短路、失压保护等）。6）照明必须配有安全照明电路。

（3）CA6140车床控制线路分析CA6140车床控制线路图5-2所示。

1）主电路CA6140车床共用三台电动机控制。M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为刀架快速移动电动机。三相电源通过QS1引入，FU1和FU2作短路保护。10

图5-2CA6140车床控制线路11

M1：由接触器KM1控制起停。热继电器FR1为主轴电动机M1的过载保护。M2：由接触器KM2控制起停。需要注意必须在主轴电动机M1起动后，扳动冷却泵控制开关QS2来控制冷却泵电动机的起停。由于开关QS2具有机械锁定功能，故KM2不需设自锁。热继电器FR2为M2的过载保护。M3：由接触器KM3控制起停。接触器KM3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M3的点动。操作时，先将快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3按钮，即实现该方向的快速移动。三台电动机都采用全压（直接）起动。2）控制电路如图5-4所示。12控制电路的电源由变压器TC的110V副边提供，由FU3作短路保护。图5-4控制电路和辅助电路①主轴电动机M1的控制：按下启动按钮SB2，接触器KM1的线圈通电吸合，其主触头闭合，主轴电动机M1起动运行。同时KM1的自锁触头和另一副常开触头闭合。按下停止按钮SB1，主轴电动机M1停车。13②冷却泵电动机M2控制：需用冷却液时，合上开关QS2，由于接触器KM1线圈已经吸合，其主触头已闭合，故冷却泵电动机M2通电运行。可见，只有当M1起动后M2才能起动，而M1停止M2也停止。这是典型的顺序控制。③快移电动机M3的控制：按下按钮SB3，继电器KM3通电吸合，M3起动，溜板就向指定方向快速移动。而松开SB3，M3即停止。这是典型的点动控制。3）辅助电路TC另外两个副绕