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1、题题目：目：C650 型普通卧式车床的电气控制与故障分析系系 (部部)：机电工程系专业名称专业名称：机电一体化姓姓名名：准考证号：准考证号：班级名称班级名称：09 机电自考大专()班提交时间提交时间：年月日目录一、C650 型车床的主要结构和运动情况 1二、C650 车床对电气控制的要求 2三、C650 型车床电气控制电路分析 2(一)主电路分析 2(二)控制电路分析 3四、C650 型车床电器控制特点与故障分析 6(一)电气控制电路特点 6(二)常见故障分析 6致谢 8参考文献 9江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)C650C650 型普通卧式车床的电气控制与故障分析型普通卧式
2、车床的电气控制与故障分析摘要：摘要：普通卧式车床是一种应用极为广泛的金属切削机床,主要用来车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面,并可通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹等加工。关键词：关键词：车床电气控制操作原理故障分析一、一、C650C650 型车床的主要结构和运动情况型车床的主要结构和运动情况C650 型卧式车床属于中型普通车床，加工工件回转半径最大为 1020mm，最大工件长度为 3000mm，其结构如图1 所示，主要由车床、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部位组成。图 1普通车床的结构示意图车床的主运动为工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘带动工件旋转。车削加工时，应根据工
3、件材料、刀具、工件加工工艺要求等来选择不同的切削速度，所以主轴要求有变速功能。普通车床一般采用机械变速。车削时，一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要求反转退刀，再以正向进刀继续进行加工，所以要求主轴能够实现正反转。车床的进给运动是溜板带动刀具（架）的横向或纵向的直线运动。其运动方式偶手动和机动两种。加工螺纹时要求工件的切削速度与刀架横向进给速度之间1江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)应有严格的比例关系。所以，车床的主运动与进给运动有一台电动机驱动并通过各自的变速箱来改变主轴转速与进给速度。为提高生产效率，减轻劳动强度，C650 型车床的溜板还能快速移动，这种运动形式称
4、为辅助运动。二、二、C650C650 车床对电气控制的要求车床对电气控制的要求根据 C650 车床运动情况及加工需要，共采用三台三相笼型异步电动机驱动，即主轴与进给电动机 M1、冷却泵电动机 M2 和溜板箱快速移动电动机 M3。从车削加工工艺出发，对各台电动机的控制要求是：1、主轴与进给电动机（简称主电动机）M1，功率 20kW,对于拥有中型车床的机械厂，其变配电率电力变压器容量较大，允许在空载情况下直接启动。主轴与进给电动机要求实现正、反转，从而经主轴变速箱实现主轴正、反转，或通过挂轮箱传给溜板箱来驱动刀架实现到家的横向左、右移动。为便于进行车削加工前的对刀，要求主轴驱动工件作调整点动，所以
5、要求主轴与进给电动机能实现单方面旋转的低速点动控制。主电动机停车时，由于加工工件转动惯量较大，故需要采用反接制动。主电动机除具有短路保护和过载保护外，在主电路中还应设有电流监视环节。2、冷却泵电动机 M2，功率 1.15kW，用以在车削加工时，供出切削液，对工件和刀具进行冷却，采用直接启动，单向旋转，继续工作。具有短路保护和过载保护。3、快速移动电动机 M3，功率 2.2kW，由于板溜箱连续移动是短时工作，故 M3 只要求单向点动，短时运转，不设过载保护。4、电路还应有必要的连锁和保护及安全可靠的照明电路三、三、C650C650 型车床电气控制电路分析型车床电气控制电路分析图 2 所示为 C6
6、50 型普通车床电气控制原理图。(一一)主电路分析主电路分析带脱扣器的低压断路器 QS 将三相交流电源引入，FUI 为主电动机 M1 短路保护用熔断器，KH1 为 M1 过载保护用热继电器，R 为限流电阻，限制反接制2江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)动时的电流冲击，防止在点动时连续启动电流造成电动机的过载，通过电流互感器 TA 接入电流表来监视主电动机的线电流。KM1、KM2 分别为主电动机正、反转接触器，KM3 为主电动机制动限流接触器冷却泵电动机 M2 通过接触器 KM4 的控制实现单向连续运转，FU2 为 M2的短路保护用熔断器，KH2 为其过载保护用热继电器。快速移动
7、电动机 M3 通过接触器 KM5 控制实现单向连续运转 FU2 为 M2的短路保护用熔断器。(二二)控制电路分析控制电路分析控制电路电源为 110V 的交流电压，由控制变压器 TC 供给控制电路。同时TC 还为照明电路提供 36V 的交流电压，FU5 为控制电路短路保护用熔断器，FU6 为照明电路保护用熔断器，车床局部照明灯 ET 由主令开关 SA 控制。1、住电动机 M1 的点动调整控制。SB2 为住电动机 M1 的点动控制按钮，按下 SB2，KM1 线圈通电吸合，KM1 主触头闭合，M1 定子绕组经限流电阻 R与电源接通，电动机 M1 定子串电阻做正转减压点动。若点动时的速度达到速度继电器
8、 KS 动作值 140r/min，KS 正转触头 KS-1 将闭合，为点动停止时的反接制动作准备。松开点动按钮 SB2，KM1 线圈断电释放，KM1 触头复原；若KS 转速大于其释放值 100r/min 时，触头 KS-1 仍闭合，使 KM2 线圈通电吸合，M1 接入反相序三相交流电源，并串入限流电阻R 进行反接制动；当KS 转速达到 100r/min 时，KS-1 触头断开，反接制动结束，电动机自然停车至零。（2）主电动机 M1 的正、反转控制。主电动机的正反转分别由正向启动按钮 SB3 与反向启动按钮 SB4 控制。正转时，按下启动按钮 SB3 接触器 KM3常开触头首先通电吸合，其常开主
9、触头闭合，将限流电阻R 短接。同时KM3 常开辅助触头闭合，使中间继电器KA（13-9）线圈通电吸合，触头KA 闭合使接触器 KM1 线圈通电吸合，其常开主触头闭合，主电动机 M1 在全电压下正向直接启动。由于 KM1 常开触头 KM1（15-13）闭合和 KA 常开触头 KA（7-15）闭合，使 KM1 和 KM3 线圈自锁，M1 获得正向连续运转。3江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)图 2 C650 型普通车床电器控制原理图4江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)反转与正转控制相类似。按下反向启动按钮 SB4，接触器 KM3 首先通电吸合，接着 KA 通电吸合，
10、KM2 通电吸合，KM2 主触头使电动机 M1 反相序接入三相交流电源，电动机 M1 在全电压下反向启动。同时，由于 KM2 和 KA 的常开触头闭合，使 KM3、KM2 线圈自锁，获得反向连续运转。接触器 KM1 与 KM2 的常闭触头串接在对方线圈电路中，实现电动机 M1的互锁。（3）主电动机 M1 的停车制动控制。主电动机停车时采用反接制动。反诘制动电路由正反转可逆电路和速度继电器组成。正转制动：当 M1 正转运行时，接触器 KM1、KM3 和中间继电器 KA 线圈通电吸合，KS 的常开触头 KS-1 闭合，为正转制动做好准备。如需停车时，按下停止按钮 SB1，KM3、KM1、KA 线圈
11、同时断电释放。KA3 常开主触头断开，电阻 R 串入电动机定子电路，KA 常闭触头 KA（7-17）仍复员闭合，KM1 常开主触头断开，断开主电动机正相序三相交流电源。此时电动机以惯性高速旋转，KS 触头 KS-1（17-23）仍处于闭合状态。当松开停止按钮 SB1 时触头 SB1（3-5）复位闭合，使反转接触器 KM2 线圈经 1-3-5-7-17-23-25-4-1 线路通电吸合，电动机定子串入电阻接入反相序交流电源，进行电动机正转反转制动，电动机转速迅速下降，当速度继电器KS 转速低与 100r/min 时，KS-1 触头断开，使 KM2 线圈断电释放，电动机脱离反相序三相交流电源，反接
12、制动结束，电动机自然停车至零。反转制动：反转制动与正转制动相似，电动机反转时，速度继电器反转触头KS-2 闭合。停车时，KM3、KM2、KA 线圈同时断电释放，KM1 线圈通电吸合，电源已经闭合的 KM1 主触头和电阻 R 接通电动机，进入反转反接制动，当 KS转速下降到 100r/min 时，KS 释放，触头KS-2 断开，KS-2 断开，KM1 线圈断电释放，电动机脱离三相电源，反接制动结束，电动机自然停车至零。有上分析可知：按下停止按钮 SB1 时，断开电动机脱离三相电源;当松开SB1 时,电路保证电动机串入电阻 R 接入反相序三相交流电源进行制动,制动到速度继电器 KS 释放为止;以后
13、一段为自然停车至零。所以在停车操作时，不要按 SB1 的时间过长，因为只是从松开 SB1 后才实现反接制动，若按下 SB1 时间过长将减弱反接反接制动效果。5江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)（4）冷却泵电动机 M2 的控制。由停止按钮 SB5、启动按钮 SB6 和接触器 KM4 构成冷却泵电动机 M2 单向旋转启动停止控制电路。按下 SB6，KM4线圈通电并自锁，M2 启动旋转；按下 SB5，KM4 线圈断电释放，M2 断开三相交流电源，自然停车至零。（5）刀架快速移动电动机 M3 的控制。刀架快速移动是通过转动刀架手柄压动行程开关 SQ 来实现的。当手柄压下行程开关 SQ
14、时，接触器 KM5 线圈通电吸合，其常开触头闭合，电动机 M3 启动旋转，驱动溜板箱和刀架作快速移动；松开刀架手柄，行程开关 SQ 复位，KM5 线圈断电释放，M3 停止转动，刀架快速移动结束。刀架移动电动机为单向旋转，而刀架左、右移动由机械传动实现。（6）辅助电路。为了监视主电动机的负载情况，在电动机 M1 的主电路中，通过电流互感器 TA 接入电流表。为防止电动机启动、点动时启动电流和停车制动电流对电流表的冲击，线路中接入一个时间继电器 KT，且 KT 线圈与 KM3 线圈并联。启动时，KT 线圈通电吸合，其延时断开的常闭触头将电流表短接，经过一段时间后，启动过程结束，KT 延时断开的常闭
15、触头断开，正常工作电流流经电流表，以便监视电动机在工作中电流的变化情况。四、四、C650C650 型车床电器控制特点与故障分析型车床电器控制特点与故障分析(一一)电气控制电路特点电气控制电路特点1、采用三台电动机驱动，尤其是车床溜板箱的快速移动单由 一台快速移动电动机 M3 驱动。2、主电动机 M1 不但有正、反转运转，还有单向低速点动的调整控制，M1正反向停车时均具有反接制动控制。3、设有检测主电动机工作电流环节。4、具有完善的保护功能和连锁功能：主电动机 M1 正反转之间有互锁。熔断器 FU1FU6 可实现各电路的短路保护；热继电器 KH1、KH2 实现 M1、M2的过载保护；接触器 KM
16、1、KM2、KM4 采用按钮与自锁环节，对 M1、M2 实现欠电压与零线电压保护。(二二)常见故障分析常见故障分析6江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)1、主电动机点动启动时启动电流过大，相当与全压启动时的情况，其原因是短接限流电阻 R 的接触器 KM3 线圈虽未通电吸合，但由于其主触头发生粘连而断不开，造成R 被短接，使M1 处于全压启动。应检查KM3 接触器是否存在触头粘连或衔铁机械上卡住而不能释放等情况。2、主电动机正反向启动时，检测电动机定子电流的电流表读数过大，只是由于时间继电器 KT 延时过短，主电动机启动尚未结束，而延时时间已到，造成过早地接入电流表，使电流表读数较
17、大。3、主电动机反接制动效果差。如果这一情况每次都发生，一般来说是由于速度继电器触头反力弹簧过紧，使触头过早复位断开了反接制动电路，造成反接制动效果差；若属于偶然发生，往往是由于操作不当造成的。按下停止按钮 SB1时间过长，只有当松开 SB1 后，其常闭触头复位才接入反接制动电路，对 M1进行反接制动。7江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)致致谢谢在本论文的写作中，我也参照了大量的著作和文章，许多学者的科研成果及写作思路给我很大启发，在此向这些学者们表示由衷的感谢。感谢我的同学、朋友对我的大力支持，他们的无私奉献、关爱和支持使我能够继续去追求自己的人生理想和目标。感谢所有关心、帮助和支持我的人。但由于才疏学浅，本文疏漏之处在所难免，还望各位老师批评指正。8江西冶金职业技术学院 08 级自考毕业设计(论文)参考文献参考文献1 薛克范.机床电气控制:北京:中国劳动社会保障出版社,20072盛善权.机械制造M.北京:机械工业出版社,1999.9