CA6150普通车床说明书

CA6150普通车床说明书
目录
1 引言 (3)
2普通车床介绍 (4)
2.1 C650普通车床运行说明 (4)
2.1.1 主运动 (4)
2.1.2 进给运动 (4)
2.1.3 冷却系统 (4)
2.2普通车床电气控制线路的特点 (4)
3 工作原理分析 (5)
3.1 电气控制线路分析 (5)
3.1.1 主电路分析 (5)
3.1.2 控制电路分析 (6)
3.1.3 辅助电路分析 (8)
3.2 机械部分工作简介 (8)
4 元器件选择 (9)
4.1 隔离开关 (10)
4.2 空气开关 (10)
4.3 熔断器 (10)
4.3.1 熔断器 (10)
4.3.2 熔体 (10)
5模拟机床操作使用说明 (10)
5.1 面板操作说明： (11)
5.2 使用注意事项： (11)
5.3 维护注意事项 (12)
6 大修报告 (12)
6.1 检修前的设备使用记录 (12)
6.1.1 常见故障 (14)
6.1.2 维修配件清单................................. 错误!未定义书签。

6.1.3 维修后的技术参数................................ 错误!未定义书签。

6.2 大修总结.......................................... 错误!未定义书签。

致谢..................................................... 错误!未定义书签。

参考文献.................................................. 错误!未定义书签。

附录一系统实物图. (16)
附录二普通车床原理图...................................... 错误!未定义书签。

附录三装接位置图. (19)
附录四大修工艺卡片 (20)
附录五机床元件清单 (21)
1 引言
在金属切削机床中，车床所占的比例最大，应用也最广泛，在实际生产中有着不可替代的作用。

宁波技师学院电气系为此设计了C650普通车床模拟设备，方便广大学生进行机床的线路的了解和模拟排故练习。

普通车床的主要可以进行车削外圆、内圆、端面、螺纹和螺杆，能够车削定型表面，并可用钻头、铰刀等刀具进行钻孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工作，为此，本机床本着接近实际的原则，为该机床模拟设备设置了三台电动机，包括一台主轴电机（带速度继电器），一台冷却泵电机和一台进给电机。

控制回路方面则按照实际机床进行测绘后予以制图装接。

尽可能的接近实际设备，以保证练习的真实性。

1.主轴变速箱
2.溜板与刀架
3.尾座
4.床身
5.丝杠
6.光杠
7.溜板箱
8.进给箱
9.挂轮箱
2普通车床介绍
普通车床由床身、主轴变速器箱、尾座、进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成。

2.1普通车床运行说明
2.1.1 主运动：
在实际设备中为工件的旋转运动，由主轴电机带动工件进行旋转和刀具的进给，模拟机床通过主轴电机的正反转来提现实际设备的主运动。

2.1.2 进给运动：
M3为进给电机，由接触器KM5进行控制，行程开关SQ为KM5提供开关量。

当SQ闭合时，接触器KM5得电吸合，M3进给电机运动，来模拟机床设备的进给
2.1.3 冷却系统：
M2为冷却泵电机，控制该电机的KM4具有得电自锁功能，模拟实际机床中的机床刀具的冷却降温。

因为冷却需长时间运行，所以KM4可以自锁，SB5、SB6控制该电动机的运行。

2.2普通车床电气控制线路的特点
1、主轴的正反转通过电机正反装形式予以实现，未采用传统的机械齿轮箱进行正反转，这样大大缩小了设备体积和质量，同时也降低了机械部分的故障率，但同时也对电气回路提出了更高的要求。

2、主电动机的制动采用了电气反接制动形式，速度继电器为该功能提供必要的速度信号。

3、接触器之间有连锁保护，确保KM1、KM2接触器不会同时闭合，引发短路
4、控制回路与主回路之间用控制变压器进行电气隔离，提高设备安全性。

5、模拟设备的电动机功率均按照比例进行减小，不易产生过载，提高了安全性，同时也保证了设备可以长期稳定运行，但因此会缩减排故中的过载故障，也造成电动机过载后热继电器难以动作。

3 工作原理分析
3.1 电气控制线路分析
图2-2是车床的电气
原理图，它可以分为主电Array路、控制回路及照明电路
三部分。

3.1.1 主电路分析
图2-3是车床的主电
路原理图。

图2-3中组合开关QS
为电源引入开关，空气开
关QF为电源总短路保护。

FUl为主电动机M1的短路
保护用熔断器，FRl为其过
载保护用热继电器。

R为限
流电阻，在主轴点动时，
限制起动电流，在停车反
接制动时，又起限制过大
的反向制动电流的作用。

电流表PA用来监视主电动
机M1的绕组电流，由于M1功率很大，故PA 接入电流互感器TA 回路。

机床工作时，可调整切削用量，使电流表PA 的电流接近主电动机M1额定电流的对应值(经TA 后减小了的电流值)，以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力。

KMl 、KM2为正反转接触器，KM3用于短接电阻R 接触器，由它们的主触点控制主电动机M1。

图2-3中KM4为接通冷却泵电动机M2的接触器，FR2为M2过载保护用热继电器。

KM5为接通快速电动机M3的接触器，由于M3点动短时运转，故不设置热继电器。

3.1.2 控制电路分析
1、主电动机的控制电路分析
主电动机控制电路如图2-4所示。

（1）主电动机的点动调整控制
当按下点动按钮SB2不松手时，接触器KMl 线圈通电，KMl 主触点闭合，电网电压经过限流电阻R 通入主电动机M1，从而减少了起动电流。

由于中间继电器KA 未通电，故虽然KMl 的
辅助常开触点(7-8)已闭合，但不自锁。

因而，当松开SB2后，KMl 线圈随即断电，主电动机M1停转。

（2）主电动机的正反转控制
主电动机M1的额定功率为180W ，功率较小，并且为轻载启动，因而起动电流小，所以，在非频繁点动的一般工作时，仍然采用了全压直接起动。

图2-4 主电动机控制电路
当按下正向起动按钮SB3时，SB3闭合，KM3通电，其主触点闭合，短接限流电阻R，另有一个常开辅助触点闭合，使得KA通电，其常开触点闭合，使得KM3在SB3松手后也保持通电，进而KA也保持通电。

另一方面，当SB3尚未松开时，SB3闭合，由于KA的另一常开触点已闭合，故使得KMl通电，其主触点闭合，主电动机M1全压起动运行。

KMl的辅助常开触点也闭合。

这样，当松开SB3后，由于KA的二个常开触点保持闭合，故可形成自锁通路，从而KMl保持通电。

在KM3得电同时，通电延时继电器KT通电，其作用是使电流表避免起动电流的冲击。

正转时的主要元器件动作情况如下：
3#线→ SB3常开→ KM3，KT线圈→ 6# → FR1常闭→ 0#线，KM3得电吸合，主触点短接制动电阻R，、KT得电吸合。

3#线→ KM3常开→ KA线圈→ 0#线，KA得电吸合。

3#线→ SB3常开→ KA常开→ KM2常闭→ KM1线圈→ 6# → FR1常闭→ 0#线，KM1得电吸合，主触点闭合，主电机正向起动。

图2-4中SB4为反向起动按钮，反向起动过程同正向时类似。

（3）主电动机的反接制动控制
C650车床采用反接制动方式，用速度继电器SR进行检测和控制。

假设原来主电动机M1正转运行着，则
SR的正向常开触点SR-1闭合，而反向常开触点SR-2依然断开着。

当按下反向总停按钮SBl后，原来通电的KMl、KM3、KT和KA 就随即断电，它们的所有触点均被释放而复位。

然而，当SBl松开后，反转接触器KM2立即通电，电流通路是：
2#线→ SBl常闭触点→ KA常闭触点→ SR正向常开触点SR-1 → KMl常闭触点→ KM2线圈→ FRl常闭触点→ 0#线
这样，主电动机M1就被串电阻反接制动，正向转速很快降下来，当降到n<120r ／min，SR的正向常开触点SR-1断开复位，从而切断了上述电流通路。

至此，正向反接制动就结束了。

图2-5 刀架及冷却泵控制电路
反向反接制动过程同正抽时的反接制动过程类似，可自行分析。

2、刀架的快速移动和冷却泵控制
刀架及冷却泵控制电路如图2-5所示。

转动刀架手柄，限位开关SQ被压动而闭合，使得快速移动接触器KM5通电，快速移动电动机M3就起动运转，而当刀架手柄复位时，M3随即停转。

冷却泵电动机M2的起停按钮分别为SB6和SB5。

3.1.3 辅助电路分析
1、照明电路和控制电源
图2-2图中，TC为控制变压器，二次侧有二路，一路为220V，提供给控制电路；另一路为24V(安全电压)，提供给照明电路。

SA为照明灯控制开关， SA（21-22）于1位时，SA就闭合，照明灯EL点亮；置SA于0位时，EL就熄灭。

2、电流表PA保护电路（此模拟机床中未安装）
虽然电流表PA接在电流互感器TA回路里，但主电动机M1起动时对它的冲击仍然很大。

为此，在线路中设置了时间继电器KT进行保护。

当主电动机正向或反向起动以后，KT通电，延时时间尚未到时，FA就被KT延时常闭触点短路，延时到后，才有电流指示。

3.2 机械部分工作简介
本设备机械部分设备较少，仅做简要介绍。

本模拟机床设备主要有联轴器、速度继电器轴轴套等部件。

主轴电机旋转后通过带动联轴器从而带动速度继电器偏心轮触碰速度继电器弹片进行电气接触。

速度继电器的工作原理是当主轴电机旋转到一定转速时，速度继电器内的常开触头闭合，当速度降低到闭合转速以下时，常开触头断开，常开触头闭合，从而达到需要的电气功能，本机床设备的速度继电器的闭合转速为120r/min。

电动机联轴器采用间隙配合，孔的直径略大于轴的直径，速度继电器轴和孔之间打通孔并攻丝，采用螺栓固定保证牢固，电动机轴和速度继电器轴之间采用圆形橡胶进行连接，保证当两轴无法保证完全在同一空间平面内时电机与速度继
电器之间仍然有可靠的机械连接电动机轴与联轴器孔固定相对简单，直接在联轴器上开通孔，攻丝后将长度为20mm的螺丝旋入，并保证螺丝顶部嵌入电动机的键槽内，从而保证电动机启动后联轴器不会空转，确保速度继电器能长期正常运行。

4 元器件选择
4.1 隔离开关选择（隔离电源作用）
选择P N<5.5KW的负载时，电机I N=3I N（电机额定电流），选择380V或500V的额定电压。

4.2 空气开关（过载保护、短路保护）
选择I N>I线
热脱扣电流=负载总电流，电磁脱扣电流。

负荷峰值电流
，
I N=2P MN(电机额定功率)
I Z=KI ST(MAX)+∑I N
4.3 熔断器
4.3.1 熔断器
(1.5~2.5)I N(MAX)+∑I N
I RN
≥
4.3.2 熔体
最大电机的启动电流除以系数(2.5~3)加上剩余多台电机的额定电力之和。

5模拟机床操作使用说明
5.1 面板操作说明：
插入三相电源插头，合上QS隔离开关及QF空气开关，引入电源，电源指示灯HL亮。

SB1：停止按钮，在主轴电机、进给电机及冷却泵电机运行的时候，按下此按钮，所有接触器、继电器释放，M1、M2、M3均停止运行。

SB2：主轴电机正向点动按钮，按下此按钮，KM1吸合，主轴电机M1作低速正转。

SB3：主轴电机正向起动按钮，按下此按钮，KM1、KM3、KA、KT吸合，主轴电机M1正向运行。

SB4：主轴电机反向起动按钮，按下此按钮，KM2、KM3、KA、KT吸合，主轴电机M1反向运行。

SB5：冷却泵电机停止按钮，按下此按钮，KM4释放，冷却泵电机M2停止运行。

SB6：冷却泵电机起动按钮，按下此按钮，KM4吸合，冷却泵电机M2正向运行。

SQ：进给电机起动控制，压合此行程开关，KM5吸合，进给电机M3正向支运行，松开此行程开关，KM5释放，进给电机M3停止运行。

SA：照明控制开关，合上SA开关，EL照明灯亮，断开SA开关，照明灯熄灭。

5.2 使用注意事项：
1、电动机点动运行（SB2）后，如点动结束后电动机仍然运行无法停止，建议调整速度继电器弹簧，确保速度继电器簧片有足够弹力复位。

2、电动机正转反转运行(SB
3、SB4)时，按下SB1停止按钮后，如不能正常断开控制回路，建议调整速度继电器弹簧，保证速度继电器簧片有足够弹力复位。

3、反接制动电阻过热时建议调整电阻阻值，须注意调节时请勿损坏电阻丝。

4、点动运行时如果主轴电机缺相，建议检查珐琅电阻。

5、冷却泵电机和进给电机同为顺时针旋转运行，注意排故以后电动机的相序
6、热继电器整定电流请勿随意更改，熔体请勿随意调换位置，注意新装熔体的规格容量。

7、设备长期闲置后，再次运行前建议打磨接触器接触片，以避免因接触不良造成设备无法正常运行。

8、更换照明灯和电源指示灯后应确认更换电灯的电压是否符合规格，以避免元器件的损坏。

5.3 维护注意事项
1、定期检查导线牢固程度，尤其是接触器接线、电动机至接线排的牢固
程度，电源引入线与接线排的牢固程度。

如果发现线路有松动情况，请及时予以加固。

2、电阻的电阻丝为易损部位，维护时应重点检查珐琅电阻电阻丝情况，
如若损坏，应及时修复。

3、定期检查绝缘电阻，保证设备电气设备良好，无漏电现象发生，确保人员安全。

4、长时间排故练习后应检查线标与导线是否匹配，有错位、污损、字迹模糊的线标及时整改。

5、定期检查模拟机床设备支架和支架小轮的牢固程度。

6、维修后的模拟机床排故设备应与出厂检验后的技术参数一致，不得有任何技术参数发生变动。

7、注意定时清扫电动机灰尘与接触器内杂务，避免短路或者因接触器内异物造成的不能正常运行的状况。

6 大修报告
6.1 检修前的设备使用记录
普通车床电气技能培训考核实验装置是我系自主设计研发的模拟机床排故设备，主要用于中职阶段的模拟机床排故教学。

该实验设备仿真度高，操作性强，具有维修的典型性和实用性，非常适合进行机床电气线路模拟排故。

该设备仿真度高、安全性能良好、标准化程度高，但由于使用年限较长，出现了设备陈旧，部分功能失效，元器件老化等一系列故障。

为此，我系对这批模拟机床进行了具有针对性的维护、保养和修理。

在检修前，我开始先尝试了下机床的运行。

首先，我们通过查阅技术手册了解了该机床的正常运行情况如下
插入电源插头，合上隔离开关和空气开关，引入电源，电源指示灯HL亮。

SB1：停止按钮，在主轴电机、进给电机及冷却泵电机运行的时候，按下此按钮，所有接触器、继电器释放，电机就停止运行。

SB2：主轴电机正向点动按钮，按下此按钮，KM1吸合，主轴电机M1作低速正转。

SB3：主轴电机正向起动按钮，按下此按钮，KM1、KM3、KA、KT吸合，主轴电机M1正向运行。

SB4：主轴电机反向起动按钮，按下此按钮，KM2、KM3、KA、KT吸合，主轴电机M1反向运行。

SB5：冷却泵电机停止按钮，按下此按钮，KM4释放，冷却泵电机M2停止运行。

SB6：冷却泵电机起动按钮，按下此按钮，KM4吸合，冷却泵电机M2正向运行。

SQ：进给电机起动控制，压合此行程开关，KM5吸合，进给电机M3正向支运行，松开此行程开关，KM5释放，进给电机M3停止运行。

SA：照明控制开关，合上SA，照明灯EL亮，断开SA，EL灭。

随后对模拟机床的情况进行了了检查，检查中发现模拟机床的问题主要如下：
1、面板破损，导致面板正面行程开关固定不稳，面板的贴图破损
2、KM2、KM5常开触点导通阻滞过大，KA线圈无法完全吸合，有异响
3、合上SA开关后，EL照明灯闪烁
4、电动机和速度继电器之间联轴器橡皮老化，电机同支架之间绝缘情况较差。

经过检查，提出整改意见如下：
1、重新制作面板、固定元器件
2、对各个接触器触点进行打磨，去除氧化层；KA中间继电器无法吸合因为中间继电器内弹簧弹力过强，导致线圈无法有效吸合，建议更换该中间继电器
3、EL照明灯与开关之间接线受长期震动和排故时不规范操作影响接线不牢固，对线路固定即可
4、重新制作电动机联轴器，制作电动机与支架之间的绝缘木板
不正常运行故障分析
6.1.1 常见故障
通电无反应、指示灯不亮：
1、保险丝熔断
2、熔断体内熔体熔断
电源指示灯亮，照明灯不亮、控制回路无反应：
1、变压器损坏
2、FU3或FU4熔体熔断
电动机缺相:
1、FU1或FU2有熔体熔断
2、接触器的主触点氧化
反接制动：
1、时间继电器线圈不能吸和
2、速度继电器动作触头不灵敏
冷却泵电机不运转：
1、FR2热继电器损坏
2、FU2中有容体已熔断
主电机无运动：
1、按钮开关SB1的常闭触头被氧化
2、FR1 常闭触头损坏
进给电动机击无运动：
1、KM5接触器线圈不能吸和
2、行程开关常开触头已氧化
注：损耗元件为接触器接触片及线圈、按钮、熔体、保险丝，建议这些零件为仓库常备元件，以备维修更换。

附录一系统实物图
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19 附录三装接位置图
20 大修工艺卡片（附录四）。