【学习目标】
1.知识目标:
(1)了解车床的主要结构和运动形式，能根据电气原理图分析线路各部分的工作原理。
(2)掌握各种低压电器的作用、结构及符号。
(3)掌握机床电气电路的接线规则和方法。
2.能力目标:
(1)认识并能选择刀开关、空气开关、熔断器、接触器、热继电器等低压电器。
(2)能阅读和分析机床电气控制原理图。
(3)能正确使用仪表、工具等对CA6140车床电气控制线路进行有针对性的检查、测试和维修。
【任务描述】
车床(图1-23)是一种应用极为广泛的金属切削机床，适用于车削外圆、内圆、端面、圆锥面及其他旋转面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能可以装上钻头或铰刀进行钻孔、铰孔和拉油槽等工作。在加工过程中机床各运动部件是怎样实现控制的呢?
图1-23
【原理分析】
1.车床的结构及型号
CA6140型普通车床的主要结构如图1-24所示。其结构主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、溜板、刀架、尾架、光杠和丝杠等组成。
图1-24
型号意义:
2.CA6140车床的主要运动形式及控制要求
【任务分析】
1.根据CA6140普通车床的主要的电气设备完成元件明细表
1.CA6140普通车床的主要的电气设备
续表
2.根据电气原理图和元件布置图绘制接线图(图1-25、图1-26)，并且标注线号
图1-25
【项目实施】
1.CA6140普通车床电气线路的安装步骤
(1)按电气元件明细表配齐电气设备和电气元件，并逐个对其校验。
(2)分别将热继电器FR1、FR2的整定电流整定到15.4A和0.32A。
(3)根据电动机的功率选配主电路的连接导线。
(4)根据具体情况，按照安装规程设计电源开关和电气控制箱的安装尺寸及电线管的走向。
(5)根据电气控制图给各元件和连接导线作好编号标志，给接线板编号。
(6)安装控制箱，接线经检查无误后，通入三相电源对其校验。
(7)将连接导线穿管后，找出各线端并作标记，明敷安装电线管。引入车床的导线用软管加以保护。
(8)安装按钮、行程开关、转换开关和照明灯、指示灯。
(9)安装电动机并接线。
(10)安装接地线。
(11)测试绝缘电阻。
(12)清理安装场地。
(13)全面检查接线和安装质量。
(14)通电试车并观察电动机的转向是否符合要求。
(15)安装传动装置，试车并全面检查各电气元件、线路、电动机及传动装置的工作情况是否正常，否则应立即切断电源进行检查，待调整或修复后方能再次通电试车。
2.注意事项
(1)不要漏接接地线，不能用金属软管作为接地的通道。
(2)在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在导线通道内或敷设在机床底座内的导线通道里。所有导线不得有接头。
(3)在导线通道内敷设导线进行接线时，必须做到查出一根导线，套一根线号。
(4)在进行快速进给时，注意将运动部件处于行程的中间位置，以防止运动部件与车头或尾架相撞。
CA6140型普通机床的电气控制系统的维修举例:
①机床启动后，KM1接触器吸合后M1电动机不能运转，听电动机有无“嗡嗡”声，检查电动机外壳有无微微振动，如有即为缺相运行，应立即停机。
②用万用表的AC500～750V挡测QF的进出三相线之间的电压，应为380V×(1± 10%)。
③拆除M1的接线启动机床。
④用万用表的AC500～750V挡检查KM1交流接触器的进出线三相之间的电压，应为380V×(1±10%)。
⑤若以上无误，切断电源拆开电动机D型接线端子，用兆欧表检测电动机的三相绕组。
技术要求及注意事项:
①电动机有“嗡嗡”声说明电动机缺相运行，若电动机不运行则可能无电源。
②QF的电源进线缺相应检查电源，若出线缺相应检修QF开关。
③接触器KM1进线电源缺相则电力线路有断点，若出线缺相则KM1的主触点损坏，需要更换触点。
④带电操作注意安全，防止仪表的指针造成短路。
⑤万用表的挡位要选择正确，以免损坏万用表。
【项目评价】
本任务从学生项目资讯、元件的应用、线路分析、方案制定结果、操作实施正确性、项目总结报告及学习态度等多方面进行考核，采取教师评价、学生评价和互评相结合的方式，将学生学习情况及任务完成情况分成优、良、及格三个等级。
【知识超市】
CA6140车床电气控制线路分析如图1-27所示。
图1-27
1.主电路分析
在主电路中，M1为主轴电动机，拖动主轴的旋转并通过传动机构实现车刀的进给。主轴电动机M1的运转和停止由接触器KM1的三个常开主触点的接通和断开来控制，电动机M1只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。电动机M1的容量小于10kW，所以采用直接启动。M2为冷却泵电动机，进行车削加工时，刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。冷却泵电动机M2由接触器KM2的主触点控制。M3为快速移动电动机，由接触器KM3的主触点控制。M2、M3的容量都很小，分别加装熔断器FU1和FU2作短路保护。热继电器FR1和FR2分别作M1和M2的过载保护，快速移动电动机M3是短时工作的，所以不需要过载保护。带钥匙的低压短路器QF是电源总开关。
2.控制电路分析
控制电路的供电电压是127V，通过控制变压器TC将380V的电压降为127V得到。控制变压器的一次侧由FU3作短路保护，二次侧由FU6作短路保护。
(1)电源开关的控制。电源开关是带有开关锁SA2的低压断路器QF，当要合上电源开关时，首先用开关钥匙将开关锁SA2右旋，再扳动断路器QF将其合上。若用开关钥匙将开关锁SA2左旋，其触点SA2(1-11)闭合，QF线圈通电，断路器QF将自动跳开。若出现误操作，又将QF合上，QF将在0.1s内再次自动跳闸。
由于机床的电源开关采用了钥匙开关，接通电源时要先用钥匙打开开关锁，再合上断路器，增加了安全性，同时在机床控制配电盘的壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁龛门时，行程开关的触点SQ2(1-11)闭合，QF的线圈通电，QF自动跳闸，切除机床的电源，以确保人身安全。
(2)主轴电动机M1的控制。SB2是红色蘑菇形的停止按钮，SB1是绿色的启动按钮。按下启动按钮SB1，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。按下停止按钮SB2，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。
(3)冷却泵电动机的控制。当主轴电动机启动后，KM1的常开触点KM1(8-9)闭合，这时若旋转转换开关SA1使其闭合，则KM2线圈通电，其主触点闭合，冷却泵电动机M2启动，提供冷却液。当主轴电动机M1停车时，KM1(8-9)断开，冷却泵电动机M2随即停止。M1和M2之间存在联锁关系。
(4)快速移动电动机M3的控制。快速移动电动机M3是由接触器KM3进行的点动控制。按下按钮SB3，接触器KM3线圈通电，其主触点闭合，电动机M3启动，拖动刀架快速移动；松开按钮SB3，电动机M3停止。快速移动的方向通过装在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向来控制。
(5)SQ1是机床床头的挂轮架皮带罩处的安全开关。当装好皮带罩时，SQ1(1-2)闭合，控制电路有电，电动机M1、M2、M3才能启动。当打开机床床头的皮带罩时，SQ1 (1-2)断开，使接触器KM1、KM2、KM3断电释放，电动机全部停止转动，以确保人身安全。
3.照明和信号电路分析
照明电路采用36V安全交流电压，信号回路采用6.3V的交流电压，均由控制变压器二次侧提供。FU5是照明电路的短路保护，照明灯EL的一端必须保护接地。FU4为指示灯的短路保护，合上电源开关QF，指示灯HL亮，表明控制电路有电。
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