CA6140型车床主轴电机M1控制
CA6140车床常见电气故障——主轴电动机Ml不启动的检修
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ852012 09案例C ASESCA6140车床常见电气故障——主轴电动机M1不启动的检修赵 英 孙美英CA6140车床是工厂企业中应用较为普遍的机械设备，CA6140电气控制线路及常见故障检修更是要求技术院校电气专业的学生熟练掌握的内容。
笔者使用的教材是中国劳动社会保障出版社出版的《电力拖动控制线路与技能训练》第四版，其中关于CA6140车床的用途、主要结构、运动形式及控制要求、电气控制线路原理分析等方面叙述得非常详细，这给广大教师提供了较完善、较系统的教学内容。
但是，关于CA6140车床常见电气故障分析与检修方法方面，笔者认为教材对主轴电动机M1不能启动的故障检修方法和步骤思路不清，不利于学生掌握。
一、检修故障前的知识储备——CA6140车床的电气原理图CA6140车床电气控制线路是生产机械控制线路的基础，电气控制线路简单易懂，对于CA6140车床的原理图、识读方法及工作原理，教材内容叙述详尽，笔者在此不再赘述。
但是，让学生正确识读CA6140车床电气控制线路原理图、熟练掌握CA6140车床电气原理图，尤其是弄清楚该电气线路中机械部分与电器元件的配合、电器元件的操作顺序、电动机的动作过程及电源指示灯和照明灯的电气控制，这是学生掌握CA6140车床故障检修方法和提高检修效率的关键。
二、CA6140车床——主轴电动机M1不启动的故障检修方法我们知道，中医看病讲究“四诊法”，我们给机床线路“看病”也采用“四诊法”，即：看、听、问、测。
“看”：通电后，看实训台出现的现象，电源指示灯、电路指示灯等是否正常。
“听”：通过开关等操作，听发动机启动的声音是否正常。
“问”：通过上面两步，“问”电路原理图，初步判断故障原因，缩小故障范围。
“测”：使用万用表或其他测量工具检测电路，找出故障点所在。
在CA6140车床常见的电气故障中，以主轴电动机M1不能启动最为复杂。
现就该电气故障的检修方法和步骤进行探讨。
C6140车床使用说明
C6140车床使用说明一．C6140车床控制电路1．车床应用C6140车床通用性强适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。
可车外圆、车端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车各种螺纹、车内外圆锥面、车特型面、滚花和盘绕弹簧等。
2．车床电气原理分析C6140主电路（如图）1）主电路分析三相交流电源由转换开关QF引入。
主轴电动机M1、冷却泵电动机M2、快速移动电动机M3均采取直接启动，分别由接触器KM1、中间继电器KA1、中间继电器KA2来控制其启动和停止。
主轴电动机M1采用热继电器FR1作过载保护，采用熔断器FU1作短路保护。
冷却泵电动机M2采用热继电器作FR2过载保护。
快速移动电动机M3因为是间歇短时运行，故不需要热继电器进行过载保护。
C6140控制电路（如图）控制电源变压保护主轴电机控制快速移动电机控制冷却泵控制主轴运转指示照明灯TC36V127VSB2SB1KM1SB3SA1EL1SA2KM1KM2KM3KM1210HL2HL3HL434567891011K M 1K M 2K M 39114441312冷却泵指示快速移动指示6140控制回路 2）控制电路分析 控制电路电源：是通过控制变压器TC 输出127V 交流电压供电，采用熔断器FU2作短路保护。
主轴电动机M1控制：按下SB2，接触器KM1通电吸合，主电路上KM1的三个常开主触头闭合，主轴电动机M1转动；同时KM1的一个常开辅助触头闭合，进行自锁，保证松开按钮SB2后主轴电动机M1仍能连续运行。
按下停止按钮SB1，接触器KM1断电释放，主轴电动机M1停止。
快速移动电动机M3控制：按下按钮SB3，中间继电器KA2通电吸合，KA2三个常开主触头闭合，快速移动电动机M3旋转，由溜板箱的十字手柄控制方向，实现刀架的快速移动。
松开按钮SB3，中间继电器KA2断电释放，快速移动电动机M3停止，刀架停止移动。
冷却泵电动机M2控制：主轴电动机M1启动后，KM1常开辅助触头吸合，使转换开关SA1闭合，中间继电器KA1方能通电吸合，冷却泵电动机M2带动冷却泵旋转。
CA6140型车床主要结构及电气控制线路
CA6140型车床主要结构及电气控制线路CA6140型车床是普通车床的一种,它的加工范围较广,但自动化程度低,适于小批量生产及修配车间使用。
CA6140型车床主要结构及电气控制线路CA6140型车床是普通车床的一种，它的加工范围较广，但自动化程度低，适于小批量生产及修配车间使用。
一、主要结构及特点普通车床主要由床身、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。
下图是CA6140型普通车床外观结构图主轴变速箱的功能是支承主轴和传动其旋转，包含主轴及其轴承、传动机构、起停及换向装置、制动装置、操纵机构及滑润装置。
CA6140型普通车床的主传动可使主轴获得24级正转转速(10～1400 r／min)和12级反转转速(14～1580 r／min)。
进给箱的作用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种进给量。
它通常由变换螺纹导程和进给量的变速机构、变换螺纹种类的移换机构、丝杠和光杠转换机构以及操纵机构等组成。
溜板箱的作用是将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向等。
刀架则用来安装车刀并带动其作纵向、横向和斜向进给运动。
车床有两个主要运动，一是卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，另一是溜板带动刀架的直线移动，前者称为主运动，后者称为进给运动。
中、小型普通车床的主运动和进给运动一般是采用一台异步电动机驱动的。
此外，车床还有辅助运动，如溜板和刀架的快速移动、尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。
二、电气控制要求根据车床的运动情况和工艺要求，车床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笼式异步电动机，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。
CA6140型普通车床控制电路安装、调试、故障排除
2.控制电路分析
（1）主轴电动机M1的控制
按下起动按钮SB2，接触器KM线圈得电 吸合，KM主触点闭合，电动机M1起动 运转，KM自锁触点闭合（8区）,KM动 合辅助触点闭合（10区），为KA1得电 做准备。
停车时，按下停止按钮SB1，电动 机M1停转。
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
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车床型号及含义：
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
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一、主要结构和运动形式 主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠 组成。 车床的切削运动包括工件的旋转运动和刀具的直线运动。
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
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二、CA6140型普通车床的电力拖动特点及控制要求 1.电力拖动特点 （1）主拖动电动机一般选用三相笼式异步电动机，为满足调速要 求，采用机械变速。 （2）为车削螺纹，主轴要求正反转。由主拖动电动机正反转或采 用机械方法来实现。 （3）采用齿轮箱进行机械有级调速。主轴电动机采用直接起动， 为实现快速停车，一般采用机械制动。
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
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四、电路构成 根据电气控制线路原理图绘图原则，CA6140型普通车床电气控制 线路，明确线路所用电气元器件及它们之间的连接关系。
任务一 CA6140型普通车床分析
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
任务一 CA6140型普通车床电气控制线路安 装与调试
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切削时，车床的主运动是工件做旋转运动，也就是产生切削的运动， 它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，承受车削加工时的主要切削功 率。车削加工时，应根据被加工工件材料、刀具种类、工件尺寸、工艺要 求等选择不同的切削速度。
1.CA6140型卧式车车床电气控制
➢合上QF后电路状态
二、主轴电动机M1的控制
为保证人身安全，车床正常运行时必须将皮 带罩合上，位置开关SQl装于主轴皮带罩后，起 断电保护作用。 M1启动：
➢按下SB2后电路状态
M1停止： FRl作为主轴电动机的过载保护装置
CA6140型卧式车床的冷却泵M2 的电气控制
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按下SB3，刀架快速移动 电动机不能启动。
➢检修流程如下
Ø CA6140车床其他常见电气故障的检修
故障现象
故障原因
处理方法
主轴电动机M1启动 后不能自锁，即按 下SB2，M1启动运 转，松开SB2，M1 随之停止
接触器KM的自锁触头接 触不良或连接导线松脱
合上QF，测KM自锁触头（6－7）两端 的电压，若电压正常，故障是自锁触头 接触不良，若无电压，故障是连线(6、7) 断线或松脱
车床用途及分类
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➢课前准备
1、到车间参观或观看视频
2、回答问题 （1）车间里都有哪些机床？
答： （2）普通车床和数控车床有什么区别？
答：
点击
1、车床用途
用途
车床是一种应用极为广泛的金属切削通用机 床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、螺杆、 切断、割槽以及车削定型表面等，并可以装上钻 头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工。
一
冷却泵电动机M2由中间继电器KAl控制，输送切削冷却液。
二
刀架快速移动电动机M3由KA2控制，在机械手柄的控制下带动刀架
快速做横向或纵向进给运动。主轴的旋转方向、主轴的变速和刀
三
架的移动方向均由机械控制实现。
主轴电动机M1和冷却泵电动机M2设过载保护，FUl作为冷却
电机与电气控制技术任务一 CA6140型普通车床电气控制系统分析
子任务三 CA6140型普通车床电气控制电路识读
4.电路的保护环节
4) 为满足打开机床控制配电箱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SQ2(1～11)断开，此时，QF线圈断电，QF开 关仍可合上。当检修完毕，关上箱门后，将SQ2开关传动杆复位，SQ2 的保护作用照常起作用。
光杆
床身
C620-1普通车床
C620－1型普通车床的电气控制
1、电气控制系统的构成及作用
主回路
主轴电动机M1和冷却泵电动机 M2 ，且要顺序控制。 M1的正反 转通过机械系统来完成。主回路 中有控制开关和保护元件。
照明电路
照明开关QS2、照明变压器T、熔 断器FU3、灯座开关QS3和照明灯EL 组成。其作用是为工件照明。
控制回路 由常规的部件组成，仅有一个接触器KM。 2、电气控制系统的工作原理
这是照明开关
这是接 地极
这叫搭铁， 即接地
C650－2型普通车床的电气控制系统
还应增加变压器和照明电路
点动 按钮
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正向起 动按钮
反向起 动按钮
子任务一 CA6140型普通车床认知 1. 车床结构
普通车床的结构示意图 1—进给箱 2—挂轮箱 3—主轴变速箱 4—溜板与刀架 5—溜板箱 6—尾架
7—丝杠 8—光杠 9—床身
子任务一 CA6140型普通车床认知
2. 运动形式
主运动：
（1）切削运动
工件的正反向旋转运动，由主轴 通过卡盘或顶尖去带动工件旋转，它 承受车削加工时的主要切削功率，由 主电机提供。
5) 电动机M1、M2由热继电器FRl、FR2实现电动机长期过载保护；断 路器QF实现全电路的过流、欠电压和热保护；熔断器FU、FU1至FU6 实现各部分电路的短路保护。
5.1 CA6140车床电气控制电路
功率。进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线
运动。车床的辅助运动包括刀架的快速进给与快速
退回，尾座的移动与工件的夹紧与松开等。
车削加工时，应根据工件材料、刀具种类、工 件尺寸、工艺要求等来选择不同的切削速度，这就 要求主轴能在相当大的范围内调速。目前大多数中
小型车床采用三相笼型感应电动机拖动，主轴的变
现象1:按启动 按钮SB2后，接 触器KM1没吸合， 主轴电动机M1 不能启动
第一节 CA6140车床电气控制线路
主轴电动机M1不能启动
现象2:按启动按 钮SB2后，接触 器KM1吸合，但 主轴电动机M1不 能启动
故障的原因应在主电路 中，可依次检查接触器 KM1的主触头，热继电器 FR1的热元件接线端及三 相电动机的接线端
主电路作原分析节第一节ca6140车床电气控制线路主电路工作原理分析控制电路工作原理分析主电路工作原理分析ca6140车m1为主轴电动节第一节ca6140车床电气控制线路车床主电路图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ca6140车主电路工作原理分析km1控制m1fr1为km2控制m2fr2为km2控制m2节第一节ca6140车床电气控制线路车床主电路图为m1过载保护为mca6140车节第一节ca6140车床电气控制线路车床控制电路图控制电路工作原理分析ca6140车主轴电动机m1的按下启动按钮sb2接触器km1的线圈得电吸合利用到了前节第一节ca6140车床电气控制线路车床控制电路图的控制的线圈得电吸合km1主触头闭合主轴电动机m1启动
机床的电气控制，不仅要求能够实现起动、 制动、反向和调速等基本要求，更要满足生产 工艺的各项要求，还要保证机床各运动的准确
和相互协调，具有各种保护装置，工作可靠，
11CA6140型车床主轴电动机常见电气故障检修
广西商业学校2011—2012学年度第一学期《机床电路维修》
教案
教研室工科
教材名称机床维修电工
任课教师吴坤国
授课班级 10楼宇班
开课时间第周至第周（11月9日至）
教案首页
在进行车床控制线路分析时主要对电路的哪些电路进行分析，如何分析？
在进行机床电气设备维修时有哪些要求？
教学建议：
在讲授时可以结合实际生产来组织教学，可以让学生分组讨论并
机床电气故障判断和检测的常用方法有哪几种？
机床电气故障判断和检测的常用方法有：
1、直观法
电气故障检修的一般步骤大致分为哪几歩
法？
教学后记。
CA6140普通车床【精品文档-doc】
CA6140普通车床1、电路主要电气元件：①M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动, 由接触器KM控制，热继电器FR1作为M1的过载保护。
②M2为冷却电动机，由中间继电器KA1控制，热继电器FR2作为M2的过载保护。
③M3为刀架快速移动电动机,由中间继电器KA2控制。
④QF为三相电源开关，EL表示照明灯，HL表示电源信号灯。
2、CA6140车床运动形式：机床的主要运动是主轴的旋转运动，是由主轴电动机M1通过带轮传动到主轴箱再旋转的。
快速进给运动是溜板箱带刀架的直线运动，是由快进电动机M3传动进给箱,通过光杆传入溜板箱，再通过溜板箱的齿轮与床身上的齿条或下刀架的丝杆、螺母等获得纵、横两个方向的快进给。
但常速进给仍由M1来传动。
刀架的快速移动主轴的控制是由床身前面的手柄操纵摩擦离合器来改变主轴的正转、反转及停车制动。
3、正常操作步骤：①合上电源开关QF；机床电气线路进入带电状态②主轴电动机M1的控制；按下启动按扭SB2，接触器KM线圈得电动作，主轴电动机M1启动运行。
同时KM 自锁触头和另一对常开触头闭合。
松开SB2常开触头先断开KM线圈由自锁电路供电。
③冷却泵电动机M2的控制；由于主轴电动机M1和冷却泵电动机M2在控制电路中采用顺序控制，所以，先启动主轴电动机M1，即KM常开触头闭合，然后合上旋钮开关SB4，冷却泵电动机M2才能启动运行，按SB1停止M1同时，冷却泵电动机M2也自行停止运行。
④刀架怏速移动电动机M3的控制；刀架快速移动电动机M3的启动由安装在手柄上的按钮SB3控制,它与中间继电器KA2组成点动控制线路按下点动按扭SB3，刀架快速电动机M3启动，松开按扭SB3，M3立即停止。
⑤照明/信号电路分柝；控制变压器TC输出6.3V安全电压，合上开关SA，照明灯EL亮；断开开关SA，照明灯EL熄灭。
４、电气控制线路故障的检修步骤；①找出故障现象。
②根据故障现象依据原理图找到故障发生的部位或故障发生的回路，并尽可能地缩小故障范围。
CA6140型车床主轴电机M1控制
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➢ X62W型万能铣床的辅助电路
➢合上铣床电源开关SA，合上照明开关，照明灯EL“亮”。 ➢照明灯开关断线开，照明灯EL熄灭。
1、保护环节：
（1）、短路保护
短路 保护ห้องสมุดไป่ตู้
1 FU1:在电源电路中作总电源的短路保护用。 2 FU2: 在整流电路的短路保护用。 3 FU3：在直流电路中作短路保护用。 4 FU4：在控制电路的短路保护作用。 5 FU5：在照明电路中作短路保护用。
1、保护环节：
（2）、过载保护
一 二 三
KH1：作主轴电动机M1的过载及 断相保护。
KH2：作冷却泵电动机M2的过载及 断相保护。
KH3：作进给电动机M3的过载及断 相保护。
1、保护环节：
（3）、欠失压保护
KM1:作主轴电动机和冷却泵电动机的欠失压保护。
KM2:作冷却泵电机M2的欠失压保护。 KM3和KM4：作进给电动机的欠失压保护。
1、保护环节：
（4）、接地保护
PE在电路中作主轴电动机、冷却 泵电动机、进给电动机和照明电路的 接地保护。
2、照明电路 （1）原理图
（2）分 析
控制变压器TC3的二次侧 输出的36V交流电压，作为铣 床照明灯电源，熔断器FU5对 照明灯EL起短路保护作用。
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CA6140车床工作原理
能的原因？ 复位；起动按钮或停止按钮内的触点接触不良；交
流接触器的线圈烧毁或接线脱落等。
3.5.2 Z3040摇臂钻床电气控制
Z3040摇臂钻床的主要结构 1—底座 2—内立柱 3—外立柱 4—摇臂升降丝杠 5—摇臂 6—主轴箱 7—主轴 8—工作台
3.5.2 Z3040摇臂钻床电气控制要求
1) 为简化机床传动装置的结构采用多台电动机拖动。 2) 主轴的旋转运动、纵向进给运动及其变速机构均在主轴
箱内，由一台主电动机拖动。
3) 为了适应多种加工方式的要求，主轴的旋转与进给运动 均有较大的调速范围，由机械变速机构实现。 4) 加工螺纹时，要求主轴能正、反向旋转，采用机械方法 来实现。因此，主电动机只需单向旋气控制要求
5) 摇臂的升降由升降电动机拖动，要求电动机能正、反向旋转，
采用笼型异步电动机。可直接起动，不需要调速和制动 6) 内外立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与松开，是通过控制电动机 的正、反转，带动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、 带动菱形块动作来实现。因此拖动液压泵的电动机要求正、
反向旋转，采用点动控制。
7）摇臂钻床主轴箱、立柱的夹紧与松开由一条油路控制，且同 时动作。而摇臂的夹紧、松开是与摇臂升降工作连成一体， 由另一条油路控制。两条油路哪一条处于工作状态，是根据 工作要求通过控制电磁阀操纵。
Z3040摇臂钻床电气控制
首先检查行程开关SQ2是否动作，如已动作，即SQ2的常开触点已闭合， 说明故障发生在接触器KM2或摇臂升降电动机M2上；如SQ2没有动作，可
讨论：摇臂不能上升(或下降) 机不能得电旋转，摇臂不能上升。 的原因？
粘度增大，使摇臂不能完全松开，压不下SQ2，摇臂也不能上升。
(4) 车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、延长刀具使 用寿命、提高加工质量，车床附有一台单方向旋转的冷却泵 电动机M2，与主轴电动机实现顺序起停，也可单独操作。 (5) 必要的保护环节、联锁环节、照明和信号电路。
项目3CA6140车床电气控制（课程作业）
项目3 CA6140车床电气控制（课程作业）3-1 根据CA6140车床的工作过程，分析CA6140车床的电气原理图？3-4 在CA6140车床中若主轴电动机，M1只能点动，则可能的故障原因是什么？在此情况下，冷却泵能否正常工作？★附加题．指出如下图所示控制线路有何错误？应如何改进？控制要求：(1) 对三相异步电动机进行“正—停—反”控制（在主电路中，KM1、KM2分别为实现正、反转的接触器主触头）；(2) 有过载保护。
项目3 CA6140车床电气控制（课程作业及参考答案）3-1 根据CA6140车床的工作过程，分析CA6140车床的电气原理图。
答：CA6140车床的工作过程主要是两方面一是车床主轴的带动工件旋转运动；二是溜板带着刀架的直线进给运动。
分析CA6140车床的电气原理图（1）主电路分析主电路中共有三台电动机；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，进行车削加工时，刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却；M3为刀架快速移动电动机，是短时工作的，所以不需要过载保护。
（2）控制电路分析控制回路的电源由控制变压器TC副边输出220V电压提供主轴电动机的控制：SB1[按下→松开] →KMl[通电→自保]→电动机M1[启转]；SBl[按下→松开] →KMl[断电→解除自保] →电动机M1[停转]。
冷却泵电动机M2控制：在主轴电机M1运转情况下，SA2[合上] →KM2[通电吸合]→电动机M2[启转]；M1启动后→M2才有可能启动；M1停止运行→M2也停止。
刀架快速移动电动机M3的控制：SB3 [按下] →KM3[通电吸合] →电动机M3[启转]。
M3只能点动控制。
（3）照明、信号灯电路分析控制变压器TC的副边分别输出12V和6.3V电压，作为机床低压照明灯和信号灯的电源。
EL为机床的低压照明灯，由开关SA1控制；HL为电源的信号灯。
3-4 在CA6140车床中若主轴电动机，M1只能点动，则可能的故障原因是什么？在此情况下，冷却泵能否正常工作？答：自锁触头出现故障即和启动按钮并联的交流接触器的动合触头可能接线不良或损坏。