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1、一、项目名称：CA6140型车床电气线路的安装与调试二、项目能力目标1、熟悉普通车床的基本组成和控制过程。掌握机床电气控制线路的特点和控制要求。提高识别机床电气控制电路的能力。2、掌握成套低压电气控制柜的装配与调试方法。3、提高机床电气控制线路的综合装配与调试能力。三、项目实施环境条件1. 场地：4#实训楼供用电实训室。2. 设备：电气控制柜15套。3. 工具仪表：常用电工工具，万用表1只。4. 材料：三色导线若干四、理论知识准备车床是机械加工业中应用最广泛的一种机床，约占机床总数的25%50%。在各种车床中，应用最多的就是普通车床。普通车床主要用来车削外圆、圆、端面和螺纹等，还可以安装钻头或
2、铰刀等进行钻孔和铰孔等加工。车床主要分为卧式车床立式车床、转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床。其中在普通车床里，卧式车床应用最广泛。1.主要结构及运动特点 CA6140普通车床型号的含义： C A 6 1 4 0回转直径为400mm普通 卧式经过重大改革车床车床 CA6140型普车外观结构如图1所示。它主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等部件组成。CA6140有两种主要运动：一种是用卡盘或顶尖将被加工工件固定，用电动机拖动进行旋转运动，称为车床的主轴运动；另一种是溜板箱带动刀架直线移动，称为车床的进给运动。车床工作时绝大
3、部分功率消耗在主轴运动上，并通过丝杠带动溜板箱进行慢速移动，使刀具进行自动切削。溜板箱的运动只消耗很小的功率。 图1 CA6140型普通车床1主轴箱；2卡盘；3刀架；4后刀架；5尾座；6床身；7光杠；8丝杠；9床鞍；10底座；11进给箱2、电气控制要求车床在加工各种旋转表面时必须具有切削运动和辅助运动。切削运动包括主运动和进给运动；而切削运动以外的其他运动皆为辅助运动。 根据CA6140车床的运动情况和工艺要求，对电气控制提出如下要求。（1） 主拖动电动机一般选用三相鼠龙式异步电动机，并采用机械变速。（2） 为车削螺纹，主轴要求正、反转，小型车床由电动机正、反转来实现，CA6140型车床则靠摩
4、擦离合器来实现，电动机只作单向旋转。（3） 一般，中、小型车床的主轴电动机均采用直接启动。停车时为实现快速停车，一般采用机械制动或电气制动。（4） 车削加工时，需用切削液对刀具和工件进行冷却。为此，设有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液。（5） 冷却泵电动机与主轴电动机具有联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后才可选择启动与否；而当主轴电动机停止时，冷却泵电动机立即停止。（6） 为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速。（7） 电路应有必要的保护环节、安全可靠的照明。3、电气控制线路分析CA6140型车床电气控制原理图如图2所示。图2 CA6140型车床电气控制原理图1、主电路分析图2：
5、CA6140电气原理图M1为主轴及进给电动机，拖动主轴和工件旋转，并通过进给机构实现车床进给运动：M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液；M3为快速移动电动机，拖动溜板实现快速移动。CA6140型车床的电气原理图分析如下：（1）主轴及进给电动机M1的控制。由启动按钮SB1、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续启动停止电路。 按下SB1线圈通电并自锁M1单向全压启动，通过摩擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转，以及刀架的直接进给。停止时，按下SB2KM1断点M1自动停车。 （2）冷却泵电动机M2的控制。M2的控制油KM2电路实现。 主轴电动机启动之后，KM1辅助触点（911）闭合，此
6、时合上开关SA1,KM2线圈通电，M2全压启动。停止时，断开SA1或使主轴电动机M1停止，则KM2断电，使M2自由停车。 （3）快速移动电动机M3的控制。由按钮SB3来控制接触器KM3，进而实现M3的点动。操作时，先将快、慢速进给手柄扳倒所需移动方向，即可接通相关的传动机构，再按下SB3，即可实现该方向的快速移动。 (4)保护环节 1）电路电源开关时带有开关锁SA2的断路器QS。机床接通电源时需要钥匙开关操作，再合上QS，增加了安全性。当需合上电源时，先用开关钥匙插入SA2开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，机床电源接通。若将开关锁SA2左旋，则触点SA2（0313）闭合
7、，QS线圈通电，断路器跳开，机床断电。 2）打开机床控制配电盘壁龛门，自动切除机床电源保护。在配电盘壁龛门上装有安全行程开关SQ，当打开配电盘壁龛门时，安全开关触点SA2（0313）闭合，使断路器线圈通电而自动跳闸，断开电源，确保人身安全。 3）机床床头皮带罩处设有开关SQ1，当打开皮带罩时，安全开关触点SQ1（0313）断开，将接触器KM1、KM2、KM3线圈电路切断，电动机将全部停止旋转，确保人身安全。 4）为满足打开机床控制电盘壁龛门进行带电检修的需要，可将SQ2安全开关传动杆拉出，使触点（0313）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。带电检修完毕，关上壁龛门后，将SQ2开关传动复
8、位，SQ2保护作用照常其作用。 5）电动机M1、M2由FU和热继电器FR1、FR2实现电动机的短路和长期过载保护；断路器QS实现电路的过流、欠压保护；熔断器FU、FU1FU6实现各部分电路的短路保护。此外，还有EL机床照明灯和HL信号灯进行刻度照明。五、项目训练容1、绘制电气原理图。 CA6140 型车床的电气线路由主电路、控制电路、 照明电路等部分组成。2、绘制电气元件布置图。根据CA6140车床的电气元件的分布，绘制出布局图。3、绘制电气安装接线图。 首先熟悉CA6140车床的结构，根据电气元件的布局图，然后绘制电气安装接线图。图3给出了某车床的安装接线图示例。4、根据控制要求和机床的实际
9、要求，选择电气元件，列写电气元件明细表。5、检查和调整电器元件。 根据表列出的CA6140 型车床电器元件明细，配齐电气设备和电器元件。(1) 核对各电器元件，并记录所用电器及电机的铭牌，填入表1；(2) 逐件用万用表检验各电器的性能好坏。图3某型车床接线图代号元件名称型号规格件数M1主轴电动机1M2冷却泵电动机1KM交流接触器1FR1、 FR2热继电器各1QS1电源开关1QS2三相转换开关1FU1、FU2、FU3熔断器6SB1、SB2控制按钮各1TC照明变压器1EL照明灯1表1 CA6140 型车床电器元件明细表图4：元件布局图6、电气控制柜的安装配线。CA6140 型车床电气控制柜的配线选
10、用软导线，其主电路的导线可采用红、黄、兰进行分相分色，控制回路选配同一种颜色的导线，这样即便于安装、识别，又便于检查。电气接线的步骤：1) 按照电气接线图给各元件和接线端子进行编号。2) 安装电气控制主电路部分、控制线路部分。需外接的导线接到接线端子排上，然后再接到柜外的其它电器和设备。如按钮、照明灯和电动机。3) 安装车床照明灯具。4) 安装主轴电机。7、电气控制柜的安装检查。安装完毕后，清理安装场地，全面检查接线和安装质量。(1)常规检查对照电气原理图、接线图，逐线检查，核对线号，防止错接、漏接；检查各接线端子的接触情况，若有虚接现象应及时排除。(2)用万用表检查在断电的情况下，用万用表欧
11、姆档检查。（详见课本P82（5）电气控制柜的安装检查）8、车床电气控制线路通电试车电气线路安装完毕，经过检查无误后，可进行通电试车。试车前必须熟悉电气设备与车床电气系统的性能，掌握试车顺序；在指导教师的指导下，严格遵守安全操作规程，正确完成试车工作；通电试验时，观察电动机的转动是否正确，检查指示灯是否完好。六、CA6140 型车床电气控制线路的接线要求和注意事项 1、电气线路安装的质量要求1) 所有电器元件和接线应按电气线路原理图与电气接线图进行安装。2) 安装要求：元件布局合理，连接导线尽量短少，布线要整齐、美观、横平竖直，所以导线应全部从线槽中穿过。3) 各种信号和显示应按要注正确显示。4
12、) 各种按钮动作应灵活、可靠。5) 通电试验后能满足控制要求。 2、车床电气控制安装应注意事项：1) 控制柜外所有设备和电器元件编号必须与电气接线图上编号完全一致。2) 安装接线时，为防止出错，要主、控制电路分别接线，控制回路要一个小回路一个小回路的接，安装好一部分，检查一部分。3) 所有螺钉和螺母要拧紧，以减少试车故障，安装时不要漏接地线。4) 试车前必须严格遵守安全操作规程，依次检查电器动作是否符合电气原理图的要求，正确完成试车。5) 试车出现故障，应立即切断电源，排除故障，找出原因并改正后方可再次试车。七、实施中可以出现的电气故障及排除方法试车中出现故障，应根据故障现象从原理图分析故障原
13、因，弄清故障可能发生的部位。应先进行一般性的外观检查，检查各电器有无破损、变色及接线有无脱落、松动；若外观找不出故障点，应将电动机从电路中分离，对控制电路一部分一部分检查，并可以通电进行试验，观察电器元件是否按要求顺序动作，逐渐缩小故障点的围，边找边排除，直到故障排除为止。常见的故障现象及排除方法：1、主轴电动机不能启动或停车现象：按下起动按钮，电动机不启动或不起动，并伴嗡嗡声或运行中自行停转，不能再启动。检查及排除方法：首先判断故障是在主电路，还是在控制回路上。将电动机拆下，合上电源开关，按下启动按钮，若KM不动作，则故障在控制回路，应逐一检查控制回路各电器接线情况是否接好或接触不良；若KM
14、动作，则故障在主回路，依次检查主回路熔断器是否熔断，检查热继电器热元件是否熔断，检查三相交流电源是否缺相，检查KM触点接触是否良好，排除故障后便可重新启动。2、主轴电动机缺相运行现象：开机时缺相，按下启动按钮，电动机不启动或转运很慢，并发出嗡嗡声。在运行时缺相，会突然发生嗡嗡声。检查及排除方法：出现缺相运行，应立即切断电源，以免烧毁电动机。故障原因是三相电源中有一相断路，检查断路点，排除故障。3、启动后不能自锁现象：按下启动按钮，电动机运转，松开启动按钮，电动机停转。检查及排除方法：拉下电源开关，检查接触器KM的常开辅助触点接头是否松动或接触不良，触点是否并联在SB1按钮两侧。排除故障重新启动
15、即可。4、照明灯不亮现象：接通照明开关，灯不亮。检查及排除方法：故障原因可能是照明电路熔丝烧断，灯泡损坏或照明电路出现断路。应首先检查照明变压器接线，排除变压器接线松脱、初、次级线圈断线等故障，更换熔断器或灯泡，便可恢复正常照明。八、安全生产和文明生产要求：1、安全生产：（1）施工前应对所有电器元件逐一检查，有损坏的更换，确保工作人员的人身安全。（2）实践操作分组进行，3-4人一组，互相配合完成。（3）每组在指定的实验台上进行操作，并竟指导老师许可方可作业。（4）电路搭接完毕后确认无误、经指导老师检查方可通电试车。（5）现场做好安全措施，防止触电。（6）遵守实验室安全操作规程和万用表使用操作规
16、程。2、文明生产要求：1) 遵守实验室管理制度2) 工作中要求态度端正，认真负责，一丝不苟，精益求精。3) 工作结束后拆除所有接线，恢复设备原状，清理施工现场，保持地面整洁，将工具、仪器仪表摆放整齐。经指导老师许可后方可离开现场。九、考核与评价1、考核要求(1) 在规定的时间能正确安装电路，且试运转成功。(2) 安装工艺达到基本要求，接点牢靠、接触良好。(3) 文明安全操作，没有安全事故。2、评分标准：按照项目实施的各项要求，验收考核标准分为百分制，包括平时到课，项目实施过程，项目报告三大部分各占20%、40%、40%。按分数段划分优秀、良好、中等、及格、不及格五个档次。评分标准如下：评分容分
17、值要求扣分情况连接正确率50分接线正确，通电后电动机运转成功。1、有一台电动机不能正常转动或不能停止，扣10分；2、一台电动机不能工作，主电路或控制电路连接错误，扣15分3、一台电动机不能工作，主电路和控制电路均连接错误，扣15分布线30分布线整齐、美观，导线用量合理，穿过线槽。1、开关进出线5分；2、布线交叉情况5分；3、分相分色5分；4、接触良好5分；5、总体美观，用线量合理 10分；安全试车20分操作安全规，对存在的故障能独立自行排除。1、存在故障找不出原因或不能排除的根据故障情况适当扣分。2、没有遵守安全操作规通电试车的扣20分十、项目拓展分析根据对图1-26中CA6140型车床的主电路及控制电路的分析，现对其进行PLC改造，并对其进行任务实施。
