普通机床电气控制实训综合报告.doc

一般机床电路故障检修实训汇报

一、训练目标
1．学会整体电路分析方法。
2．掌握由经典机床电气控制线路和常见故障分析，进而加深了解其它。
3．了解M7120平面磨床，T68卧式镗床、X62W铣床电气线路安装和故障排除。
二、实训设备和器件 （实际M7120平面磨床电路）
电源开关、熔断器、交流接触器、时间继电器、热继电器、按钮、控制变压器、欠电压继电器、电容电阻指示、灯端子板主电路、导线控制电路导线等。
三、电气原理图
M7120平面磨床电气接线图图1

图1

图2

图3
四、工作原理
(一) 、M7120
M7120型平面磨床根本路有四台电动机，M1为液压泵电动机，它在工作中起到工作台往复运动作用；M2是砂轮电动机，可带动砂轮旋转起磨削加工工件作用；M3电动机做辅助工作，它是冷却泵电动机，为砂轮磨削工作起冷却作用；M4为砂轮机升降电动机，用于调整砂轮和工作件位置。M1、M2及M3电动机在工作中只要求正转，其中对冷却泵电动机还要求在砂轮电动机转动工作后才能使它工作，不然没有意义。对升降电动机要求它正反方向均能旋转。
控制线路对M1、M2、M3电动机有过载保护和欠压保护能力，由热继电器FR1、FR2、FR3和欠压继电器完成保护，而四台电动机短路保护则需FU1做短路保护。电磁工作台控制线路首先由变压器T1进行变压后，再经整流提供110V直流电压，供电磁工作台用，它保护线路是由欠压继电器、放电电容和电阻组成。线路中照明灯电路是由变压器提供36V电压，由低压灯泡进行照明。另外还有5个指示灯：HL亮证实工作台通入电源；HL1亮表示液压泵电动机已运行；HL2亮表示砂轮机电动机及冷却泵电动机已工作；HL3亮表示升降电动机工作；HL4亮表示电磁吸盘工作。当电源380V（实训时用36V安全电压替换，确保学生安全）正常通入磨床后，线路无故障时，欠压继电器动作，其常开触点KA闭合，为KM1、KM2接触器吸合做好准备，当按下SB1按钮后，接触器KM1线圈得电吸合，液压泵电动机开始运转，因为接触器KM1吸合，自锁点自锁使M1电动机在松开按钮后继续运行，如工作完成按下停止按钮，KM1失电释放，M1便停止运行。如需砂轮电动机和冷却泵电动机工作时，按下按钮SB3后，接触器KM2便得电吸合，此时砂轮机和冷却泵电动机可同时工作，正向运转。停车时只需按下停止按钮SB4，即可使这两台电动机停止工作。在工作中，假如需操作升降电动机做升降运动时，按下点动按钮SB5或SB6即可升降；停止升降时，只要松开按钮即可停止工作。如需操动电磁工作台时，把工件放在工作台上，按下按钮SB7后接触器KM5吸合，从而把直流电110V电压接入工作台内部线圈中，使磁通和工件形成封闭回路所以就把工件牢牢地吸住，方便对工件进行加工。当按下SB8后，电磁工作台便失去吸力。有时其本身存在剩磁，为了去磁可按下按钮SB9，使接触器KM6得电吸合，把反向直流电通入工作台，进行退磁，待退完磁后松开SB9按钮即可将工件拿出。
1.液压泵电动机1M控制
合上电源总开关QS，图区7上常开触点KUV闭合，为液压电动机1M和砂轮电动机2M作好准备。按下SB3，接触器KM1线圈通电吸合，液压泵电动机1M开启运转。按下停止按钮SB2，1M停转。
2.砂轮电动机2M及冷却液泵电动机3M控制
电动机2M及3M也必需在KUV通电吸合后才能开启。其控制电路在图8、9区，冷却液泵电动机3M经过XS1和接触器KM2相接，假如不需要该电机工作，则可将XS1和XP1分开，不然，按开启按钮SB5，接触器KM2线圈通电吸合，2M和3M同时开启运转。按停止按钮SB4，则2M和3M同时停转。
3.砂轮升降电动机4M控制
采取接触器联锁点动正反转控制，控制电路在图区11、12处，分别经过按下按钮SB6或SB7，来实现正反转控制，放开按钮，电动机4M停转，砂轮停止上升或下降。
4.电磁工作台控制
电磁工作台又称电磁吸盘，它是固定加工工件一个夹具。其控制电路在图区13到21，当电磁工作台上放上铁磁材料工件后，按下充磁按钮SB8，KM5通电吸合，电磁吸盘YH通入直流电流进行充磁将工件吸牢，加工完成后，按下按钮SB9，KM5断电释放，电磁吸盘断电，但因为剩磁作用，要取下工件，必需再按下按钮SB10进行去磁，它经过接触器KM6吸合，给YH通入反向直流电流来实现，但要注意按点动按钮SB10时间不能过长，不然电磁吸盘将会被反向磁化而仍不能取下工件。
5.辅助电路
辅助电路关键是信号指示和照明电路，在图22-30区，其中EL为局部照明灯，由控制变压器TC供电，工作电压为36V，由手动开关SA控制。其它信号灯由TC供电，工作电压为6.3V。HL1为电源指示灯，HL2为1M，HL3为2M，HL4为3M（或4M同时）运转指示灯。，HL5为电磁吸盘工作指示灯。
6.其它电路
①.RC电路
电路中电阻R和电容C是组成一个放电回路，当电磁吸盘在断电瞬间，因为电磁感应作用，将会在YH两端产生一个很高自感电动势，假如没有RC放电回路，电磁吸盘线圈及其它电器绝缘将有被击穿危险。
②.欠电压保护电路
欠电压继电器并联在整流电源两端，当直流电压过低时，欠电压继电器立即释放，使液压泵电动机1M和砂轮电动机2M立即停转，从而避免因为电压过低使YH吸力不足而造成工件飞出造成事故。

（二）、X62W
1、主轴电动机控制：按下 SB1，RM1 吸合，主轴电动机开启，旋转转换开关 SA1，电 动机反转。 2、工作台进给电动机控制： （１）闭合开关 QS2，冷却电动机 M3 开启，将转换开关拨到１档，行程开关ＳＱ１，Ｓ Ｑ２起作用，工作台左右运动。按下ＳＢ６，ＫＭ３吸合，电动机Ｍ３正转，工作台右 运动，拨动行程开关ＳＱ２ ，ＫＭ３断电，ＫＭ４得电，电动机Ｍ２反转，工作台左 运动，当工作台运动到右极限时，拨动行程开关ＳＱ１，电机正转，如此往返运动，将 转换开关拨到２档，行程开关ＳＱ３，ＳＱ４起作用 （２）工作台上下运动：按下ＳＢ２ ＫＭ４ 吸合，电动机Ｍ３反转，工作台上运 动，拨动行程开关ＳＱ４，ＫＭ４断电，ＫＭ３得电，电机Ｍ２正转，工作台下运动， 当工作台运动到下极限时拨动行程开关ＳＱ３，电动机Ｍ２反转，如此反复运动。 3、冷却泵电动机 M2 控制：按下 SB5，控制电路断开，冷却电动机 M3，进给电动机 M2 停止 4、机床照明： 合上刀开关 QS1，电路通电，按下 SA1，照明电路接通，灯亮。 5、按下 SB3 和 SB6 能够实现进给电机 M2 正转点动控制，按下 SB3 和 SB2，能够实现 电机Ｍ２反转点动控制。
（三）T68
1.主电动机起动控制
(1)主电动机点动控制 主电动机点动有正向点动和反向点动，分别由按钮SB4和SB5控制。按SB4接触器KM1线圈通电吸合，KM1辅助常开触点（3-13）闭合，使接触器KM4线圈通电吸合，三相电源经KM1主触点，电阻R和KM4主触点接通主电动机1M定子绕组，接法为三角形，使电动机在低速下正向旋转。松开SB4主电动机断电停止。
反向点动和正向点动控制过程相同，由按钮SB5、接触器KM2、KM4来实现。
(2)主电动机正、反转控制 当要求主电动机正向低速旋转时，行程开关SQ7触点（11-12）处于断开位置，主轴变速和进给变速用行程开关SQ3（4-9）、SQ4（9-10）均为闭合状态。按SB2，中间继电器KA1线圈通电吸合，它有三对常开触点，KA1常开触点（4-5）闭合自锁；KA1常开触点（10-11）闭合，接触器KM3线圈通电吸合，KM3主触点闭合，电阻R短接；KA1常开触点（17-14）闭合和KM3辅助常开触点（4-17）闭合，使接触器KM1线圈通电吸合，并将KM1线圈自锁。KM1辅助常开触点（3-13）闭合，接通主电动机低速用接触器KM4线圈，使其通电吸合。因为接触器KM1、KM3、KM4主触点均闭合，故主电动机在全电压、定子绕组三角形联结下直接起动，低速运行。
当要求主电动机为高速旋转时，行程开关SQ7触点（11-12）、SQ3（4-9）、SQ4（9-10）均处于闭合状态。按SB2后，首先KA1、KM3、KM1、KM4线圈相继通电吸合，使主电动机在低速下直接起动；其次因为SQ7（11-12）闭合，使时间继电器KT（通电延时式）线圈通电吸合，经延时后，KT通电延时断开常闭触点（13-20）断开，KM4线圈断电，主电动机定子绕组脱离三相电源，而KT通电延时闭合常开触点（13-22）闭合，使接触器KM5线圈通电吸合，KM5主触点闭合，将主电动机定子绕组接成双星形后，重新接到三相电源，故从低速起动转为高速旋转。
主电动机反向低速或高速起动旋转过程和正向起动旋转过程相同，不过反向起动旋转所用电器为按钮SB3、中间继电器KA2，接触器KM3、KM2、KM4、KM5、时间继电器KT。
2.主电动机反接制动控制
当主电动机正转时，速度继电器KS正转，常开触点KS（13-18）闭合，而正转常闭触点KS（13-15）断开。主电动机反转时，KS反转，常开触点KS（13-14）闭合，为主电动机正转或反转停止时反接制动做准备。按停止按钮SB1后，主电动机电源反接，快速制动，转速降至速度继电器复位转速时，其常开触点断开，自动切断三相电源，主电动机停转。具体反接制动过程以下所述：
(1)主电动机正转时反接制动 设主电动机为低速正转时，电器KA1、KM1、KM3、KM4线圈通电吸合，KS常开触点KS（13-18）闭合。按SB1，SB1常闭触点（3-4）先断开，使KA1、KM3线圈断电，KA1常开触点（17-14）断开，又使KM1线圈断电，首先使KM1主触点断开，主电动机脱离三相电源，其次使KM1（3-13）分断，使KM4断电；SB1常开触点（3-13）随即闭合，使KM4重新吸合，此时主电动机因为惯性转速还很高，KS（13-18）仍闭合，故使KM2线圈通电吸合并自锁，KM2主触点闭合，使三相电源反接后经电阻R、KM4主触点接到主电动机定子绕组，进行反接制动。当转速靠近零时，KS正转常开触点KS（13-18）断开，KM2线圈断电，反接制动完成。
(2)主电动机反转时反接制动 反转时制动过程和正转制动过程相同，不过所用电器是KM1、KM4、KS反转常开触点KS（13-14）。
(3)主电动机工作在高速正转及高速反转时反接制动过程可仿上自行分析。在此仅指明，高速正转时反接制动所用电器是KM2、KM4、KS（13-18）触点；高速反转时反接制动所用电器是KM1、KM4、KS（13-14）触点。
3.主轴或进给变速时主电动机缓慢转动控制
主轴或进给变速既能够在停车时进行，又能够在镗床运行中变速。为使变速齿轮愈加好啮合，可接通主电动机缓慢转动控制电路。
当主轴变速时，将变速孔盘拉出，行程开关SQ3常开触点SQ3（4-9）断开，接触器KM3线圈断电，主电路中接入电阻R，KM3辅助常开触点（4-17）断开，使KM1线圈断电，主电动机脱离三相电源。所以，该机床能够在运行中变速，主电动机能自动停止。旋转变速孔盘，选好所需转速后，将孔盘推入。在此过程中，若滑移齿轮齿和固定齿轮齿发生顶撞时，则孔盘不能推回原位，行程开关SQ3、SQ5常闭触点SQ3（3-13）、SQ5（15-14）闭合，接触器KM1、KM4线圈通电吸合，主电动机经电阻R在低速下正向起动，接通瞬时点动电路。主电动机转动转速达某一转时，速度继电器KS正转常闭触点KS（13-15）断开，接触器KM1线圈断电，而KS正转常开触点KS（13-18）闭合，使KM2线圈通电吸合，主电动机反接制动。当转速降到KS复位转速后，则KS常闭触点KS（13-15）又闭合，常开触点KS（13-18）又断开，反复上述过程。这种间歇起动、制动，使主电动机缓慢旋转，以利于齿轮啮合。若孔盘退回原位，则SQ3、SQ5常闭触点SQ3（3-13）、SQ5（15-14）断开，切断缓慢转动电路。SQ3常开触点SQ3（4-9）闭合，使KM3线圈通电吸合，其常开触点（4-17）闭合，又使KM1线圈通电吸合，主电动机在新转速下重新起动。
进给变速时缓慢转动控制过程和主轴变速相同，不一样是使用电器是行程开关SQ4、SQ6。
4.主轴箱、工作台或主轴快速移动
该机床各部件快速移动，由快速手柄操纵快速移动电动机2M拖动完成。当快速手柄扳向正向快速位置时，行程开关SQ9被压动，接触器KM6线圈通电吸合，快速移动电动机2M正转。同理，当快速手柄扳向反向快速位置时，行程开关SQ8被压动，KM7线圈通电吸合，2M反转。
5.主轴进刀和开作台联锁
为预防镗床或刀具损坏，主轴箱和工作台机动进给，在控制电路中必需互联锁，不能同时接通，它是由行程开关SQ1、SQ2实现。若同时有两种进给时，SQ1、SQ2均被压动，切断控制电路电源，避免机床或刀具损坏。

五、机床常见故障现象分析
在接完线路后对线路进行检验，出现了部分故障，在经过仔细检验，最终把故障排除。排除故障需要是细心和耐心，检验电路是一件繁琐事，不过只要思绪清楚，方法正确，果断问题并非难事！
M7120
1、三台电动机全部不能开启
（1）欠电流继电器KA常开接触不良和转换开关QS2触头 (3一4)接触不良、接线松脱或有油垢。
检修故障时，应将转换开关QS2扳至 "吸合"位置，检验欠电流继电器KA常开触头 (3一4)接通情况，不通则修理或更换元件，就可排除故障。不然，将转换开 QS2扳到 "退磁"位置，拔掉电磁吸盘插头，检验QS2触头 (3一4)通断情况，不通则修理或更换转换开关。
（2）若KA和QS2触头 (3一4)无故障，电动机仍不能开启，可检验热继电器FRl、FR2常闭触头是否动作或接触不良。
2、电磁吸盘无吸力
（1）首先用万用表测三相电源电压是否正常。若电源电压正常，再检验熔断器FUl、FU2、FU4有没有熔断现象。
常见故障是熔断器FU4熔断，造成电磁吸盘电路断开，使吸盘无吸力。（2）假如检验整流器输出空载电压正常，而接上吸盘后，输出电压下降不大，欠电流继电器KA不动作，吸盘无吸力。
依次检验电磁吸盘YH线圈、接插器X2、欠电流继电器KA线圈有没有断路或接触不良现象。检修故障时，可使用万用表测量各点电压，查出故障元件，进行修理或更换，即可排除故障。
3、电磁吸盘吸力不足
引发这种故障原因是电磁吸盘损坏或整流器输出电压不正常。
电磁吸盘电源电压由整流器VC供给。空载时，整流器直流输出电压应为130 — 140V，负载时不应低于110V。若整流器空载输出电压正常，带负载时电压远低于110V，则表明电磁吸盘线圈己短路，短路点多发生在线圈各绕组间引线接头处。这是因为吸盘密封不好，切削液流入，引发绝缘损坏，造成线圈短路。若短路严重，过大电流会使整流元件和整流变压器烧坏。出现这种故障，必需更换电磁吸盘线圈，而且要处理好线圈绝缘，安装时要完全密封好。
若电磁吸盘电源电压不正常，多是因为整流元件短路或断路造成。应检验整流器VC交流侧电压及直流侧电压。若交流侧电压正常，直流输出电压不正常，则表明整流器发生元件短路或断路故障。如某一桥臂整流二极管发生断路，将使整流输出电压降低到额定电压二分之一；若两个相邻二极管全部断路，则输出电压为零。
排除这类故障时，可用万用表测量整流器输出及输入电压，判定出故障部位，查出故障元件，进行更换或修理即可。
4、电磁吸盘退磁不好使工件取下困难
（1）退磁电路断路，根本没有退磁，
a.检验转换开关QS2接触是否良好，
b.退磁电阻R2是否损坏
（2）是退磁电压过高
应调整电阻R2，使退磁电压调至5~10V;
（3）退磁时间太长或太短
对于不一样材质工件，所需退磁时间不一样，注意掌握好退磁时间。
5、砂轮电机不能开启
6、砂轮电机断相运行
7、砂轮电机能开启但不能自锁
8、液压泵电机不能开启
9、液压泵电机断相运行
10、液压泵电机能开启但不能自锁
11、局部照明不亮
12、砂轮电动机热继电器FRl常常脱扣
（1）砂轮电动机Ml为装入式电动机，它前轴承是铜瓦，易磨损。磨损后易发生堵转现象，使电流增大，造成热继电器脱扣。若是这种况，应修理或更换轴瓦。
（2）砂轮进刀量太大，电动机超负荷运行，造成电动机堵转，电流急剧上升，热继电器脱扣。所以，工作中应选择适宜进刀量，预防电动机超载运。
（3）更换后热继电器规格选得太小或整定电流没有重新调整，使电动机末达成额定负载时，热继电器就己脱扣。所以，应注意热继电器必需按其被保护电动机定电流进行选择和调整。
13、冷却泵电动机烧坏
（1）切削液进入电动机内，造成匝间或绕组间短路，使电流增大;
（2）反复修理冷却泵电动机后，使电动机端盖轴隙增大，造成转子在定子内不一样心，工作时电流增大，电动机长时间过载运行;
（3）冷却泵被杂物塞住引发电动机堵转，电流急剧上升。因为该磨床砂轮电动机和冷却泵电动机共一个热继电器FRl，而且二者容量相差太大，当发生以上故障时，电流增大不足以使热继电器FRl脱扣，从而造成冷却泵电动机烧坏。若给冷却泵电动机加装热继电器，就能够避免发生这种故障。
T68
这里仅选部分有代表性故障作分析和说明。
1.主轴转速和转速指示牌不符 这种故障通常有两种现象：一个是主轴实际转速比标牌指示数增加或降低一倍；另一个是电动机转速没有高速档或没有低速档。这两种故障现象，前者大多因为安装调整不妥引发，因为T68镗床有18种转速，是采取双速电动机和机械滑移齿轮来实现。变速后，1、2、4、6、8……档是电动机以低速运转驱动，而3、5、7、9……档是电动机以高速运转驱动。主轴电动机高低速转换是靠微动开关SQ7通断来实现，微动开关SQ7安装在主轴调速手柄旁边，主轴调速机构转动时推进一个撞钉，撞钉推进簧片使微动开关SQ7通或断，假如安装调整不妥，使SQ7动作恰恰相反，则会发生主轴实际转速比标牌指示数增加或降低一倍。
后者故障原因较多，常见是时间继电器KT不动作，或微动开关SQ7安装位置移动，造成SQ7一直处于接通或断开状态等。如KT不动作或SQ7一直处于断开状态，则主轴电动机1M只有低速；若SQ7一直处于接通状态，则1M只有高速。但要注意，假如KT即使吸合，但因为机械卡住或触点损坏，使常开触点不能闭合，则1M也不能转换到高速档运转，而只能在低速档运转。
2.主轴变速手柄拉出后，主轴电动机不能冲动，产生这一故障通常有两种现象：一个是变速手柄拉出后，主轴电动机1M仍以原来转向和转速旋转；另一个是变速手柄拉出后，1M能反接制动，但制动到转速为零时，不能进行低速冲动。产生这两种故障现象原因，前者多数是因为行程开关SQ3常开触点SQ3（4-9）因为质量等原因绝缘被击穿造成。以后者则因为行程开关SQ3和SQ5位置移动、触点接触不良等，使触点SQ3（3-13）、SQ5（14-15）不能闭合或速度继电器常闭触点KS（13-15）不能闭合所致。
3.主轴电动机1M不能进行正反转点动、制动及主轴和进给变速冲动控制 产生这种故障原因，往往在上述多种控制电路公共回路上出现故障。假如伴伴随不能进行低速运行，则故障可能在控制线路13-20-21-0中有断开点，不然，故障可能在主电路制动电阻器R及引线上有断开点，若主电路仅断开一相电源时，电动机还会伴有缺相运行时发出嗡嗡声。
4.主轴电机正转点动、反转点动正常，但不能正反转 故障可能在控制线路4-9-10-11-KM3线圈-0中有断开点。
5.主轴电机正转、反转均不能自锁 故障可能在4-KM3（4-17）常开-17中。
6.主轴电机不能制动 可能原因有（1）速度继电器损坏，（2）SB1中常开触点接触不良，（3）3、13、14、16号线中有脱落或断开，（4）KM2（14-16）、KM1（18-19）触点不通。
7.主轴电机点动、低速正反转及低速接制动均正常，但高、低速转向相反，且当主轴电机高速运行时，不能停机 可能原因是误将三相电源在主轴电机高速和低速运行时，全部接成同相序所致，把1U2、1V2、1W2中任两根对调即可。
8.不能快速进给 故障可能在2-24-25-26-KM6线圈-0中有断路。
X62W

六、心得体会
这次实习中是在带队老师在现场指导下完成，关键是部分操作过程，没有包含到部分动手制作内容，这是一大遗憾吧。期望在以后实习中，老师安排部分学生动手制作步骤，这么更有利于我们学习能力和综合素质提升。

总体来说这次实习是一次难得学习机会，让我坚定了学习电气主动性，在某种程度上也增强了我学习爱好。在以后学习中，我会加强专业知识学习，并多联络专业知识在实际中应用，拓宽自己专业知识面
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