CA6140型车床电气控制线路的检修工作页.docx
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CA6140型车床电气控制线路的检修工作页
学习任务五CA6140型车床电气控制线路的检修
学习目标
1、能够熟悉掌握常用机床维修的基本检修过程、检修原则、检修思路、常用检修方法（支路检测法、电压法、电阻法、短路法、开路法）
2、能根据故障现象和原理图，分析故障范围，查找故障点，制定维修方案，掌握故障检修的基本方法
3、能够掌握常用的故障排除方法（器件的维修方法、器件选择代换方法）
4、能按照企业管理制度，正确填写维修记录并归档，确保可追溯性，为以后维修提供参考资料
建议课时
40课时
工作流程与活动
教学活动1．明确工作任务
教学活动2．熟悉设备电路图
教学活动3．检修前的准备
教学活动4．施工现场调研、制定维修方案
教学活动5．现场维修
教学活动6．通电试车交付验收
教学活动7．工作总结与评价
工作情景描述
实习工厂有一型号为CA6140的机床出现故障影响了生产，急需维修，工厂负责人把这一任务交给维修电工班紧急检修，要求两个小时内修复，避免影响正常的生产。
教学活动一：
明确工作任务
学习目标
1．能阅读“CA6140车床维修”工作任务单，明确工时、工作任务等信息，并能用语言进行复述。
2．能进行人员分组
学习场地：
教室
学习课时：
2课时
学习过程
一、请认真阅读工作情景描述，查阅相关资料，依据教师的故障现象描述或现场观察，组织语言自行填写设备报修验收单（教师可分组描述不同的故障现象）
设备报修验收单
报修记录
报修部门
报修人
报修时间
报修级别
特急□急□一般□
希望完工时间
年月日以前
故障设备
设备编号
故障时间
故障状况
维修记录
接单人及时间
预定完工时间
派工
故障原因
维修类别
小修□中修□大修□
维修情况
维修起止时间
工时总计
耗用材料名称
规格
数量
耗用材料名称
规格
数量
维修人员建议
验收记录
验收
部门
维修开始时间
完工时间
维修结果
验收人：
日期：
设备部门
验收人：
日期：
注：
本单一式两份，一联报修部门存根，一联交动力设备室。
引导问题1：
设备报修验收单中报修记录部分由谁填写，并描述主要内容。
小提示：
如果发现设备出现故障，应由负责该生产设备操作人员填写。
引导问题2：
请你试分析设备报修验收单中故障状况部分的作用。
引导问题3：
设备报修验收单中维修记录部分应该由谁填写，并描述主要内容。
引导问题4：
设备报修验收单中验收记录部分应该由谁填写，并描述主要内容。
小提示：
设备报修验收单是进行绩效考核的重要依据，同时也可以解决维修人员之间互相扯皮现象，促使维修人员加快维修速度。
引导问题5：
用自己的语言填写设备报修验收单中报修记录部分，并进行展示。
引导问题6：
在填写完设备报修验收单后你是否有信心完成此工作，为完成此工作你认为还欠缺那些知识和技能？
二、请在教师的帮助下，通过与同学协商，合理分配学习小组成员、给小组命名，并将小组成员名单填写于派工处。
教学活动二：
熟悉设备电路图
学习目标
识读电路原理图、查阅相关资料，能正确分析电路的供电方式、各台电动机的作用、控制方式及控制电路特点，为检修工作做好准备。
学习场地：
教室
学习课时：
4课时
学习过程
一、请你根据原理图电源部分内容、查阅相关资料回答下列问题：
引导问题1：
主电路采用什么样的供电方式，其电压为多少？
引导问题2：
控制电路采用什么样的供电方式，其电压为多少？
引导问题3：
照明电路和指示电路各采用什么样的供电方式，其电压各为多少？
引导问题4：
主电路和辅助电路各供电电路中的控制器件是哪个？
引导问题5：
主电路和辅助电路中各供电电路采用了什么保护措施？
保护器件是哪个？
引导问题6：
变压器的作用是什么？
请你测量各绕组的阻值并记录。
绕组名称
电压值（V）
阻值（Ω）
二、请你根据原理图主电路部分内容、查阅相关资料回答下列问题：
引导问题1：
主电路有哪几台电动机？
引导问题2：
主电路都使用了哪种电动机？
引导问题3：
主拖动电动机主要起什么作用？
引导问题4：
冷却泵电动机的作用是什么？
引导问题5：
快速移动电动机的作用是什么？
三、请你根据原理图辅助电路部分内容、查阅相关资料回答下列问题：
引导问题1：
主拖动电动机电力拖动特点及控制要求是什么？
引导问题2：
冷却泵电动机电力拖动特点及控制要求是什么？
引导问题3：
快速移动电动机电力拖动特点及控制要求是什么？
小提示：
CA6140车床电力拖动特点及控制要求
1.主轴的转动及刀架的移动由主拖动电机带动，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.主拖动电机采用直接启动，启动、停止采用按钮操作，停止采用机械制动。
3.为车削螺纹，主轴要求正/反转。
小型车床，一般采用电动机正反转控制。
CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现，电动机只作单向旋转。
4.车削加工时，需用切削液对刀具和工件进行冷却。
为此，设有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液。
5.冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后才可选择启动与否；而当主轴电动机停止时，冷却泵电动机立即停止。
6.为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，且采用点动控制。
引导问题4：
主拖动电动机的控制电路由哪些器件组成，其控制电路工作原理是什么？
引导问题5：
冷却泵电动机的控制电路由哪些器件组成，其控制电路工作原理是什么？
引导问题6：
主拖动电动机与冷却泵电动机有什么关系？
由哪些器件来实现？
引导问题7：
快速移动电动机的控制电路由哪些器件组成，其控制电路工作原理是什么？
小提示：
1.主电路分析
M1:
主轴电动机，由KM1控制单向运转。
M2:
冷却泵电动机，由KA1控制运转。
M3:
刀架快速移动电动机，由KA2控制单向运转。
2．控制电路分析
控制电路电源由控制变压器TC次级提供：
～110V。
（1）主轴电机M1控制:
启动：
SB2→KM1得电（自锁）→M1连续运转
停止：
SB1→KM1失电→M1停止运转
（2）冷却泵M3控制：
启动：
主轴工作→KM1得电→合上QS2→KA1得电→M2连续运转→提供冷却液
停止：
断开QS2/主轴停止→KA1失电→M2停止运转
过载保护：
FR1/FR2动作→整机停止
（3）刀架快速移动控制：
SB3→KA2得电→M3运转（点动控制）
引导问题8：
电路中采用了什么保护？
由哪些器件实现？
小提示：
保护环节
（1）电路电源开关是带有开关锁SA2的断路器QS。
机床接通电源时需用钥匙开关操作，再合上QS，增加了安全性。
当需合上电源时，先用开关钥匙插入SA2开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，机床电源接通。
若将开关锁SA2左旋，则触头SA2闭合，QS线圈通电，断路器跳开，机床断电。
（2）打开机床控制配电盘壁龛门，自动切除机床电源的保护。
在配电盘壁龛门上装有安全行程开关SQ。
，当打开配电盘壁龛门时，安全开关的触头SQ2闭合，使断路器线圈通电而自动跳闸，断开电源，确保人身安全。
（3）机床床头皮带罩处设有安全开关SQ1，当打开皮带罩时，安全开关触头SQ1断开，将接触器KM1、KM2、KM3线圈电路切断，电动机将将全部停止旋转，确保了人身安全。
（4）为满足打开机床控制配电盘壁龛门进行带电检修的需要，可将SQ2安全开关传动杆拉出，使触头（03—13）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。
带电检修完毕，关上壁龛门后，将SQ2开关传动杆复位，SQ2保护作用照常起作用。
（5）电动机M1、M2由FU热继电器FR1、FR2实现实现电动机长期过载保护；断路器QS实现电路的过流、欠压保护；熔断器FU、FU1至FU6实现各各部分电路的短路保护。
此外，还设有EL机床照明灯和HL信号灯进行刻度照明。
引导问题9：
请小组将各成员分析的工作原理进行汇总、讨论，并展示。
教学活动三：
检修前的准备
学习目标
1．能掌握基本检修过程、检修原则、检修思路、常用检修方法（支路检测法、电压法、电阻法、短路法、开路法）
2．能掌握仪表的使用方法和技巧
3．能明确检修过程的安全注意事项
学习场地：
实训教室
学习课时：
12课时
学习过程
查阅相关资料，回答下列问题，为检修做好准备
引导问题1：
电气设备在检修时也需要遵循一些原则，你知道是什么吗？
请你查阅资料并简要叙述。
小提示：
电气设备维修的十项原则
1．先动口再动手对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。
对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。
拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与四周其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记
2．先外部后内部 应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。
拆前应排队周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。
3．先机械后电气 只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。
检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。
4．先静态后动态在设备未通电时，判定电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。
通电试验，听其声、测参数、判定故障，最后进行维修。
如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判定哪一相缺损。
5．先清洁后维修 对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。
许多故障都是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁故障往往会排除。
6．先电源后设备 电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
7．先普遍后非凡 因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50左右。
电气设备的非凡故障多为软故障，要*经验和仪表来测量和维修。
8．先外围后内部 先不要急于更换损坏的电气部件，在确认外围设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件
9．先直流后交流 检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。
10．先故障后调试 对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路速的前提下进行。
引导问题2：
请你试着说出设备电气故障检修步骤，并进行小组讨论、归纳和总结。
小提示：
电气故障检修的一般步骤
1．观察和调查故障现象：
电气故障现象是多种多样的。
例如，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障可能有同种故障现象，这种故障现象的同一性和多样性，给查找故障带来复杂性。
但是，故障现象是检修电气故障的基本依据，是电气故障检修的起点，因而要对故障现象进行仔细观察、分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。
2．分析故障原因——初步确定故障范围、缩小故障部位。
根据故障现象分析故障原因是电气故障检修的关键。
分析的基础是电工电子基本理论，是对电气设备的构造、原理、性能的充分理解，是电工电子基本理论与故障实际的结合。
某一电气故障产生的原因可能很多，重要的是在众多原因中找出最主要的原因；
3．确定故障的具体部位——判断故障点。
确定故障部位是电气故障检修的最终归纳和结果。
确定故障部位可理解为确定设备的故障点，如短路点、损坏的元器件等，也可理解为确定某些运行参数的变异，如电压波动、三相不平杨等。
确定故障部位是在对故障现象进行周密的考察和细致分析的基础上进行的。
在这一过程中，可采用多种检查手段和方法。
4．排除故障
将已经确定的故障点，使用正确的方法予以排除。
5．校验与试车
在故障排除后还要进行校验和试车。
在完成上述工作过程中，实践经验的积累起着重要的作用。
引导问题3：
请想一想，要完成确定故障具体部位的工作可采用的检查方法有哪些？
小提示：
电气故障检查方法
1．直观法
直观法是根据电器故障的外部表现，通过问、看、听、模、闻等手段，检查、判定故障的方法。
问：
向现场操作人员了解故障发生前后的情况。
如故障发生前是否过载、频繁启动和停止；故障发生时是否有异常声音相振动、有没有冒烟、冒火等现象。
看：
仔细察看各种电器元件的外观变化情况。
如看触点是否烧融、氧化，熔断器熔体熔断指示器是否跳出，热继电器是否脱扣，导线和线困是否烧焦，热继电器整定值是否合适．瞬时动作整定电流是否符合要求等，
听：
主要听有关电器在故障发生前后声音有否差异。
如听电动机启动时是否只“嗡嗡”响而不转；接触器线圈得电后是否噪声很大等。
摸：
故障发生后，断开电源，用手触摸或轻轻推拉导线及电器的某些部位，以察觉异常变化。
如模电动机、自锅变压器和电磁线图表面，感觉湿度是否过高；轻拉导线，看连接是否松动；轻推电器活动机构，看移动是否灵活等。
闻：
故障出现后，断开电源，将鼻子靠近电动机、自福变压器、继电器、接触器、绝缘导线等处，闻闻是否有焦味。
如有焦味，则表明电器绝缘层己被烧坏，主要原因则是过载、短路或三相电流严重不平衡等故障所造成。
2
测量电压法
测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。
具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法
3．测电阻法
可分为分阶测量法和分段测量法。
这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。
4．对比、置换元件、逐步开路（或接入）法
对比法：
把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判定故障。
对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。
电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判定故障。
置转换元件法：
某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。
运用转换元件法检查时应注重，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。
逐步开路（或接入）法：
多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。
电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。
这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。
逐步开路法：
碰到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。
然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。
当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。
这种方法简单，但轻易把损坏不严重的电器元件彻底烧毁。
逐步接入法：
电路出现短路或接地故障时，换上新熔断器逐步或重点地将各支路一条一条的接入电源，重新试验。
当接到某段时熔断器又熔断，故障就在刚刚接入的这条电路及其所包含的电器元件上。
5．强迫闭合法
在排除电器故障时，经过直观检查后没有找到故障点而手下也没有适当的仪表进行测量，可用一绝缘棒将有关继电器、接触器、电磁铁等用外力强行按下，使其常开触点闭合，然后观察电器部分或机械部分出现的各种现象，如电动机从不转到转动，设备相应的部分从不动到正常运行等。
6．短接法
设备电路或电器的故障大致归纳为短路、过载、断路、接地、接线错误、电器的电磁及机械部分故障等六类。
诸类故障中出现较多的为断路故障。
它包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。
对这类故障除用电阻法、电压法检查外，还有一种更为简单可行的方法，就是短接法。
方法是用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。
具体操作可分为局部短接法和长短接法。
以上几种检查方法，要灵活运用，遵守安全操作规章。
对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换；电压测量时应考虑到导线的压降；不违反设备电器控制的原则，试车时手不得离开电源开关，并且保险应使用等量或略小于额定电流；注重测量仪器的挡位的选择。
引导问题4：
在故障检修时也有许多技巧，请查阅资料小组讨论、总结。
小提示：
电气故障检修技巧
（1）熟悉电路原理，确定检修方案：
当一台设备的电气系统发生故障时，不要急于动手拆卸，首先要了解该电气设备产生故障的现象、经过、范围、原因．熟悉该设备及电气系统的基本工作原理，分析各个具体电路．弄清电路中各级之间的相互联系以及信号在电路中的来龙去脉，结合实际经验，经过周密思考，确定一个科学的检修方案。
（2）先机损，后电路：
电气设备都以电气——机械原理为基础，特别是机电一体化的先进设备，机械和电子在功能上有机配合，是一个整体的两个部分。
往往机械部件出现故陋，影响电气系统，许多电气部件的功能就不起作用。
因此不要被表面现象迷惑，电气系统出现故障并不全部都是电气本身问题，有可能是机械部件发生故障所造成的。
因此先检修机械系统所产生的故障，再排除电气部分的故障，往往会收到事半功倍的效果。
（3）先简单，后复杂：
检修故障要先用最简单易行、自己最拿手的方法去处理，再用复杂、精确的方法。
排除故障时，先排除直观、显而易见、简单常见的故障．后排除难度较高、没有处理过的疑难故障。
（4）先检修通病、后玫疑难杂症：
电气设备经常容易产生相同类型的故障就是“通病”。
由于通病比较常见，积累的经验较丰富，因此可快速排除．这样就可以集中精力和时间排除比较少见、难度高、古怪的疑难杂症，简化步骤，缩小范围，提高检修速度。
（5）先外部调试,后内部处理:
外部是指暴露在电气设备外完成密封件外部的各种开关、按钮、插口及指示灯。
内部是指在电气设备外壳或密封件内部的印制电路板、元器件及各种连接导线。
先外部调试，后内部处理，就是在不拆卸电气设备的情况下，利用电气设备面板上的开关、旅钮、按钮等调试检查，缩小故障范围。
首先排除外部部件引起的故障，再检修机内的故障，尽量避免不必要的拆卸。
（6）先不通电测量，后通电测试：
首先在不通电的情况下，对电气设备进行检修：
然后再在通电情况下，对电气设备进行检修。
对许多发生故障的电气设备检修时，不能立即通电，否则会人为扩大故障范围，烧毁更多的元器件，造成不应有的损失。
因此，在故障机通电前．先进行电阻测量，采取必要的措施后，方能通电检修。
（7）先公用电路、后专用电路：
任何电气系统的公用电路出故障，其能量、信息就无法传送、分配到各具体专用电路，专用电路的功能、性能就不起作用。
如一个电气设备的电源出故障，整个系统就无法正常运转，向各种专用电路传递的能量、信息就不可能实现。
因此遵循先公用电路、后专用电路的顺序，就能快速、准确地排除电气设备的故障。
（8）总结经验．提高效率：
电气设备出现的故障五花八门、干奇百怪。
任何一台有故障的电气设备检修完，应该把故障现象、原因、检修经过、技巧、心得记录在专用笔记本上，学习掌握各种新型电气设备纳机电理论知识、熟悉其工作原理、积累维修经验，将自己的经验上升为理论。
在理论指导下，具体故障具体分析，才能准确、迅速地排除故障。
只有这样才能把自己培养成为检修电气故障的行家里手。
引导问题5：
你还记得如何使用试电笔吗？
请简单的描述一下。
引导问题6：
使用万用表测量电阻的方法和注意事项你还记得吗？
请简要的写一写。
小提示：
1．万用表的使用的注意事项
（1）在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
（2）在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。
（3）在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时，更应注意。
否则，会使万用表毁坏。
如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。
（4）万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。
同时，还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。
（5）万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。
如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。
2．欧姆挡的使用
（1）选择合适的倍率。
在欧姆表测量电阻时，应选适当的倍率，使指针指示在中值附近。
最好不使用刻度左边三分之一的部分，这部分刻度密集很差。
（2）使用前要调零。
（3）不能带电测量。
（4）被测电阻不能有并联支路,包括人体电阻。
（5）测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时，必须注意两支笔的极性。
（6）用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时，测出电阻值是不相同的。
这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的，机械表中，一般倍率越小，测出的阻值越小。
引导问题7：
用万用表测量电压的方法和注意事项是什么？
小提示：
万用表测量电压
测量电压：
测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。
1．交流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。
2．直流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。
若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。
引导问题8：
兆欧表你还记得吧，那它的作用和使用方法是什么呢?
小提示：
兆欧表测量在高电压条件下工作的真正绝缘电阻值。
兆欧表也叫绝缘电阻表。
它是测量绝缘电阻最常用的仪表。
它在测量绝缘电阻时本身就有高电压电源,用它测量绝缘电阻即方便又可靠。
1．测试前的准备：
测量前将被测设备切断电源，并短路接地放电3-5分钟，特别是电容量大的，更应充分放电以消除残余静电荷引起的误差，保证正确的测量结果以及人身和设备的安全；被测物表面应擦干净，绝缘物表面的污染、潮湿，对绝缘的影响较大，而测量的目的是为了解电气设备内部的绝缘性能，一般都要求测量前用干净的布或棉纱擦净被测物，否则达不到检查的目的。
兆欧表在使用前应平稳放置在远离大电流导体和有外磁场的地方；测量前对兆欧表本身进行检查。
开路检查，两根线不要绞在一起，将发电机摇动到额定转速，指针应指在“∝”位置。
短路检查，将表笔短接，缓慢
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