普通機床電氣故障的診斷

目前普通機床在中小企業(yè)零件加工中還在使用。例如ＣＷ６１４０車(chē)床、Ｘ５２Ｋ 銑床、Ｔ６８鏜床、Ｍ７１２０磨床等，它的電氣控制部分由開(kāi)關(guān)、接觸器、繼電器、位置開(kāi)關(guān)、按鈕等電器元件組成。當機床設備不能正常啟動(dòng)、停止及自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，我們首先通過(guò)故障現象及使用儀表來(lái)判斷故障是由機械零件引起還是電器元件引起的。因為在機床維修過(guò)程中，更換電器元件比拆裝機械零件更方便和節約時(shí)間。所以當電工維修人員在*排除不是由電器元件引起的故障時(shí)，再通知機械維修人員修理。因此，掌握普通機床基本結構和電氣控制線(xiàn)路工作原理，采取“問(wèn)、聽(tīng)、看、摸”及用儀表測量等多種手段，能快速查找故障原因并分清責任?，F在以Ｘ５２Ｋ型立式升降臺銑床和珩磨機為例，它們包含了機械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)，分析它們工作過(guò)程及常見(jiàn)故障和排除方法。
１?。兀担玻诵土⑹缴蹬_銑床
銑床主要是用于加工零件的平面、斜面、鍵槽等型面的機床。主要結構由床身、主軸、工作臺、底座等幾部分組成，它包含了銑刀切削旋轉運動(dòng)和工作臺不同方向的移動(dòng)。
１．１　電氣控制線(xiàn)路分析
（１）主電路分析
由圖１可知，主電路由斷路器（ＱＦ１、ＱＦ２），電動(dòng)機（主軸電機Ｍ１、進(jìn)給電機Ｍ２及冷卻泵電機Ｍ３），熱繼電器（ＦＲ１、ＦＲ２），接觸器（ＫＭ１、ＫＭ２、ＫＭ３、ＫＭ４、ＫＭ５），電磁鐵ＹＡ 及控制變壓器和整流器組成。

圖１?。兀担玻诵土⑹缴蹬_銑床主電路
主軸電機Ｍ１正反轉由開(kāi)關(guān)ＳＡ５控制，停車(chē)時(shí)由全波整流能耗制動(dòng)，主軸通過(guò)機械調速可獲得１８種速度。進(jìn)給電動(dòng)機Ｍ２正反轉由接觸器ＫＭ４、ＫＭ５控制。通過(guò)手柄位置不同推動(dòng)傳動(dòng)、換向齒輪可實(shí)現工作臺不同方向移動(dòng)。同時(shí)通過(guò)電磁鐵ＹＡ能實(shí)現不同方向快速移動(dòng)。冷卻泵電機Ｍ３在切削時(shí)將冷卻液對準工件進(jìn)行冷卻和沖洗。
（２）控制電路分析
１）如圖２所示，主軸電動(dòng)機Ｍ１起動(dòng)按ＳＢ１或ＳＢ２，接觸器ＫＭ２線(xiàn)圈得電，ＫＭ２常開(kāi)主觸頭閉合，主軸電動(dòng)機Ｍ１起動(dòng)。ＫＭ２常閉觸頭斷開(kāi)，防止ＫＭ１線(xiàn)圈得電。同時(shí)ＫＭ２常開(kāi)輔助觸頭一個(gè)閉合自鎖，另一個(gè)為工作臺提前準備電源。
停止時(shí)，按ＳＢ３或ＳＢ４，ＫＭ２線(xiàn)圈失電，ＫＭ２常閉觸頭閉合，ＫＭ１線(xiàn)圈得電，ＫＭ１常開(kāi)主觸頭、常開(kāi)輔助觸頭閉合，將全波整流直流電送到電動(dòng)機Ｍ１的定子繞組，進(jìn)行能耗制動(dòng)。在主軸變速時(shí)，壓合行程開(kāi)關(guān)ＳＱ７－１，ＫＭ２短時(shí)獲電，使主軸電機沖動(dòng)沖動(dòng)一下，便于齒輪嚙合。
２）工作臺進(jìn)給電動(dòng)機Ｍ３的控制。圓工作臺轉換開(kāi)關(guān)的說(shuō)明如圖３所示，由于在零件加工過(guò)程中，工作臺要經(jīng)常改變方向，所以用兩個(gè)接觸器ＫＭ４、ＫＭ５來(lái)控制進(jìn)給電機實(shí)現正、反轉。正轉，工作臺能向右、向前或向下方向移動(dòng)；反傳，工作臺能向左、向后或向上方向移動(dòng)。

圖２?。兀担玻诵土⑹缴蹬_銑床電氣控制線(xiàn)路

圖３　圓工作臺轉換開(kāi)關(guān)的說(shuō)明
工作臺在主軸未起動(dòng)的情況下，可實(shí)現快速移動(dòng)，它是由進(jìn)給電機和電磁鐵ＹＡ共同完成，其運動(dòng)方向由操縱手柄推動(dòng)齒輪傳動(dòng)機構執行。
Ｘ５２Ｋ型銑床工作臺縱向和橫向及升降轉換是由操作手柄位置不同，壓合不同位置開(kāi)關(guān)，從而使ＫＭ４或ＫＭ５線(xiàn)圈分別得電，實(shí)現進(jìn)給電機正、反轉。操作手柄在壓合位置開(kāi)關(guān)時(shí)，同時(shí)也帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪實(shí)現工作臺向右、向左或向前、向后，向上、向下移動(dòng)。手柄在中間位置時(shí)，工作臺停止移動(dòng)。它們的關(guān)系如圖４所示
進(jìn)給電機除了電氣上互鎖外，各個(gè)位置開(kāi)關(guān)也互鎖，ＫＭ４和ＫＭ５線(xiàn)圈不會(huì )同時(shí)得電，保證設備安全運行。工作臺進(jìn)給運動(dòng)用手柄操作，不易誤操作，但是手柄和電氣設備的力聯(lián)動(dòng)機構機構復雜，易發(fā)生故障。
３）冷卻泵電動(dòng)機。當主軸啟動(dòng)后，冷卻泵電動(dòng)機Ｍ３由轉換開(kāi)關(guān)ＳＡ３控制。

圖４　工作臺縱向和橫向及升降行程開(kāi)關(guān)的說(shuō)明
１．２　故障分析
１）所有電動(dòng)機都不能起動(dòng)。電源故障；熔斷器ＦＵ１、ＦＵ２或ＦＵ３熔斷；控制變壓器損壞。
２）主軸電動(dòng)機Ｍ１不能起動(dòng)。主軸轉換開(kāi)關(guān)ＳＡ５接觸不良；接觸器ＫＭ２的主觸頭接觸不好；起動(dòng)按鈕ＳＢ１或ＳＢ２接觸不良；行程開(kāi)關(guān)ＳＱ７－２、按鈕ＳＢ４－２、ＳＢ３－２、ＫＭ１的常閉聯(lián)鎖觸頭或ＫＭ２的線(xiàn)圈，只要有一個(gè)接觸不良或斷路，主軸電動(dòng)機Ｍ１就不能起動(dòng)。
３）主軸電動(dòng)機Ｍ１停車(chē)時(shí)無(wú)制動(dòng)。橋式整流器ＶＣ有故障；接觸器ＫＭ１主觸頭接觸不良使直流電源不能通入定子繞組；按鈕ＳＢ３－１或ＳＢ４－１、接觸器ＫＭ２的常閉聯(lián)鎖觸接觸不良頭接觸器ＫＭ１的線(xiàn)圈斷路都會(huì )使主軸電動(dòng)機Ｍ１停車(chē)時(shí)無(wú)制動(dòng)。
４）進(jìn)給電動(dòng)機Ｍ２不能起動(dòng)或變速時(shí)無(wú)沖動(dòng)。ＫＭ４或ＫＭ５主觸頭接觸不良；熱繼電器ＦＲ３動(dòng)作；行程開(kāi)關(guān)ＳＱ１、ＳＱ２、ＳＱ３、ＳＱ４、ＳＱ６的觸點(diǎn)接觸不良，可依次檢查各點(diǎn)，找出故障。
５）工作臺不能快速移動(dòng)或只能單向快速移動(dòng)。按鈕ＳＢ５或ＳＢ６接觸不良；位置開(kāi)關(guān)沒(méi)有壓合好；接觸器ＫＭ３主觸頭接觸不良或電磁鐵ＹＡ線(xiàn)圈斷路，可依次檢查ＫＭ３主觸頭和線(xiàn)圈連線(xiàn)。
２?。停矗玻担埃亮⑹界衲C
Ｍ４２５０Ａ立式珩磨機主要用于加工大、中型缸體、缸套以及其它精密孔。立式珩磨機主軸旋轉和進(jìn)給采用電磁閥控制油壓實(shí)現變速；主軸可輕便地實(shí)現上下移動(dòng)，工作臺引出、引進(jìn)，并快速夾緊缸體（包括Ｖ型缸體）。
２．１?。停矗玻担埃亮⑹界衲C的基本動(dòng)作
１）旋轉運動(dòng)。由主軸電動(dòng)機與電磁閥控制油壓經(jīng)齒輪帶動(dòng)磨桿旋轉，磨頭就裝在磨桿下端。
２）往復運動(dòng)。往復運動(dòng)是配合旋轉動(dòng)作不可分開(kāi)的工作運動(dòng)。在旋轉衍磨桿進(jìn)行上下往復運動(dòng)后，油石條才能實(shí)現對產(chǎn)品的磨削。
３）漲縮運動(dòng)。漲縮運動(dòng)是指磨頭在往復旋轉運動(dòng)的同時(shí)，利用油缸壓力，使磨桿中的擴張桿下推，推開(kāi)磨頭里面的雙錐形擴張頭，從而使油石向四周漲緊，實(shí)現油石對工件摩擦。
４）夾緊（放松）是在衍磨過(guò)程中，通過(guò)壓緊板使工件穩固，以保證產(chǎn)品精度。
５）工作臺進(jìn)、出是方便工件加工、裝卸及測量。
２．２?。停矗玻担埃亮⑹界衲C工作原理
１）磨頭旋轉。如圖５所示，按ＳＢ２，ＫＭ１、ＫＭ２線(xiàn)圈得電，ＫＭ１常開(kāi)輔助觸頭閉合，自鎖，油泵電機、主軸電機工作。按ＳＢ４，ＫＭ３線(xiàn)圈得電，冷卻泵工作。同時(shí)ＫＭ３常開(kāi)輔助觸頭閉合自鎖和為磨頭旋轉作準備。按ＳＢ６，ＫＡ１和ＫＡ２線(xiàn)圈得電，ＫＡ１、ＫＡ２常開(kāi)觸頭閉合，常閉觸頭斷開(kāi)，此時(shí)限位開(kāi)關(guān)ＳＱ３ 閉合，ＫＡ５ 線(xiàn)圈得電，ＫＡ５常開(kāi)觸頭閉合，一個(gè)自鎖，一個(gè)接通電磁閥６ＹＡ，通過(guò)液壓傳動(dòng)主軸電機帶動(dòng)磨頭旋轉。停止按ＳＢ５，磨頭循環(huán)工作時(shí)，ＫＡ１、ＫＡ２、ＫＡ５及６ＹＡ工作。
２）工作臺進(jìn)、出磨頭停止時(shí)，在按ＳＢ７，ＫＡ６線(xiàn)圈得電，常開(kāi)觸頭閉合，自鎖；常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，５ＹＡ得電，通過(guò)液壓傳動(dòng)工作臺引出。按ＳＢ８－２，３ＹＡ得電，引入工作臺，到位后，斷開(kāi)ＳＱ５使３ＹＡ失電，工作臺位置保持不變。ＳＱ４、ＳＱ５是工作臺位置開(kāi)關(guān)。
３）磨頭變速。通過(guò)行鍵開(kāi)關(guān)，分別使ＫＡ１３、ＫＡ１４、ＫＡ１５、ＫＡ１６線(xiàn)圈得電，接通７ＹＡ、８ＹＡ、９ＹＡ和１０ＹＡ 電磁閥。７ＹＡ 只在變速時(shí)工作。轉速與電磁閥關(guān)系（如圖６所示）。
２．３?。停矗玻担埃亮⑹界衲C常見(jiàn)故障
在修理液壓設備時(shí)，首先要區分是液壓?jiǎn)?wèn)題還是電路故障。我們可人為驅動(dòng)電磁閥，如果正常說(shuō)明液壓系統沒(méi)問(wèn)題。如果手動(dòng)都不能正常工作，問(wèn)題就就出現在液壓控制系統。

圖５?。停矗玻担埃羚衲C主軸起動(dòng)、工作臺引入（引出）、調速控制圖

圖６　電磁閥與轉速工作關(guān)系
１）磨頭不能旋轉。首先看主軸電機是否在工作，再人為驅動(dòng)相關(guān)電磁閥工作是否正常，如不正常，檢查油路。動(dòng)作正常，就檢查電路，看ＫＡ１、ＫＡ２和ＫＡ５是否正常工作，觸頭閉合好不好等。
２）工作臺不能進(jìn)、出。如果液壓系統正常，問(wèn)題就出現在按鈕或限位開(kāi)關(guān)上，用萬(wàn)用表檢查線(xiàn)路是否接通。
３）磨頭不能變速。如果速度不能變換，主要檢查７ＹＡ電磁閥油路及相關(guān)電路。如果速度同預選速度不一致，則檢查８ＹＡ、９ＹＡ、１０ＹＡ 電磁閥。
３　結　語(yǔ)
引起機床故障原因很多，在維修中機械零件更換復雜，又耗時(shí)。因此，維修人員只有在正確分析的基礎上，盡量縮小檢查范圍，先電后機，從簡(jiǎn)到繁，這樣才能快速準確查出故障。