臥式車(chē)床是機(jī)械加工中廣泛使用的一種機(jī)床,可以用來(lái)加工各種回轉(zhuǎn)表面、螺紋和端面。
臥式車(chē)床通常由一臺(tái)主電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),經(jīng)由機(jī)械傳動(dòng)鏈,實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的輸
出,其運(yùn)動(dòng)速度由變速齒輪箱通過(guò)手柄操作進(jìn)行切換。刀具的快速移動(dòng)、冷卻泵和液壓泵等,常采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。不同型號(hào)的臥式車(chē)床,其主電動(dòng)機(jī)的工作要求不同,因而由不同的控制電路構(gòu)成,但是由于臥式車(chē)床運(yùn)動(dòng)變速是由機(jī)械系統(tǒng)完成的,且機(jī)床運(yùn)動(dòng)形式比較簡(jiǎn)單,相應(yīng)的控制電路也比較簡(jiǎn)單。
C650-2型臥式車(chē)床型號(hào)的含義為:
一、車(chē)床結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式
C650-2臥式車(chē)床屬于中型車(chē)床,機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式如圖7—1所示,圖7-2所示為加工示意圖。
車(chē)床加工時(shí),安裝在床身上的主軸箱中的主軸轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)夾在其端頭的工件轉(zhuǎn)動(dòng);刀具安裝在刀架上,與滑板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給移動(dòng)。
車(chē)床的主運(yùn)動(dòng)為主軸通過(guò)卡盤(pán)帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是溜板帶動(dòng)刀架的縱向和橫向直線運(yùn)動(dòng),其中縱向運(yùn)動(dòng)是指相對(duì)操作者向左或向右的運(yùn)動(dòng),橫向運(yùn)動(dòng)是指相對(duì)于操作者向前或向后的運(yùn)動(dòng);輔助運(yùn)動(dòng)包括刀架的快速移動(dòng)、工件的夾緊與松開(kāi)等。

二、電力拖動(dòng)及控制要求
1.正常加工時(shí)一般不需反轉(zhuǎn),但加工螺紋時(shí)需反轉(zhuǎn)退刀,且工件旋轉(zhuǎn)速度與刀具的進(jìn)給速度要保持嚴(yán)格的比例關(guān)系,為此主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和溜板箱的移動(dòng)由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。主電動(dòng)機(jī)M1(功率為20kW),電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)的方式,可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn),為加工調(diào)整方便,還具有點(diǎn)動(dòng)功能。由于加工的工件比較大,加工時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也比較大,需停車(chē)時(shí)不易立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),必須有停車(chē)制動(dòng)的功能,C650-2車(chē)床的正反向停車(chē)采用速度繼電器控制的電源反接制動(dòng)。
2.電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)冷卻泵。車(chē)削加工時(shí),刀具與工件的溫度較高,需設(shè)一冷卻泵電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)刀具與工件的冷卻。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2單向旋轉(zhuǎn),采用直接起動(dòng)、停止方式,且與主電動(dòng)機(jī)有必要的聯(lián)鎖保護(hù)。
3.快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3。為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省輔助工作時(shí)間,利用M3帶動(dòng)刀架和溜板箱快速移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)可根據(jù)使用需要,隨時(shí)手動(dòng)控制起停。
4.采用電流表檢測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載情況。
5.車(chē)削加工時(shí),因被加工的工件材料、性質(zhì)、形狀、大小及工藝要求不同,且刀具種類(lèi)也不同,所以要求切削速度也不同,這就要求主軸有較大的調(diào)速范圍。車(chē)床大多采用機(jī)械方法調(diào)速,變換主軸箱外的手柄位置,可以改變主軸的轉(zhuǎn)速。
三、車(chē)床電氣控制系統(tǒng)分析
C650-2型普通車(chē)床的電氣控制系統(tǒng)電路如圖7—3所示.
(一)主電路分析
圖7—3所示的主電路中有三臺(tái)電動(dòng)機(jī),隔離開(kāi)關(guān)QS將三相電源引入,電動(dòng)機(jī)M1電路接線分為三部分,第一部分由正轉(zhuǎn)控制交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)控制交流接觸器KM2的兩組主觸點(diǎn)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)接線;第二部分為一電流表A經(jīng)電流互感器TA接在主電動(dòng)機(jī)M1的動(dòng)力回路上,以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)繞組工作時(shí)的電流變化,為防止電流表被起動(dòng)電流沖擊損壞,利用一時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn),在起動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)將電流表暫時(shí)短接;第三部分為一串聯(lián)電阻限流控制部分,交流接觸器KM3的主觸點(diǎn)控制限流電阻R的接入和切除,在進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí),為防止連續(xù)的起動(dòng)電流造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載,串入限流電阻R,保證電路設(shè)備正常工作。速度繼電器KV的速度檢測(cè)部分與電動(dòng)機(jī)的主軸同軸相聯(lián),在停車(chē)制動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí),其動(dòng)合觸點(diǎn)可將控制電路中反接制動(dòng)相應(yīng)電路切斷,完成停車(chē)制動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)M2由交流接觸器KM4的主觸點(diǎn)控制其電源的接通與斷開(kāi);電動(dòng)機(jī)M3由交流接觸器KM5控制。
為保證主電路的正常運(yùn)行,主電路采用熔斷器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、采用熱繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。
(二)控制電路分析
1.主電動(dòng)機(jī)M1的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整控制
調(diào)整車(chē)床時(shí),要求主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制。線路中KM1為M1電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)接觸器;KM2為反轉(zhuǎn)接觸器;KA為中間繼電器。工作過(guò)程如下:
按下SB2→KM1線圈通電→主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)經(jīng)限流電阻接通電源,在低速下起動(dòng) 松開(kāi)SB2→KM1斷電,電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源,停車(chē)。
2.主電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)控制
(1)正轉(zhuǎn)。按下起動(dòng)按鈕SB3→KM3和KT線圈通電→KM3主觸點(diǎn)動(dòng)作使電阻被短接 KM3動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合使KA通電→KA動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合(5-7)使接觸器KM1通電,電動(dòng)機(jī)在全壓下起動(dòng)。KM1輔助動(dòng)合觸點(diǎn)(5-11)閉合、KA的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合(3-11、5-7)使KM1自鎖。
(2)反轉(zhuǎn)。起動(dòng)按鈕為SB4,控制過(guò)程與正轉(zhuǎn)類(lèi)似。KM1和KM2的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)分別串在對(duì)方的接觸器線圈的回路中,起正反轉(zhuǎn)的互鎖作用。

圖7-3 C650-2型臥式車(chē)床電氣原理圖
3.主電動(dòng)機(jī)M1的反接制動(dòng)控制
C650車(chē)床采用速度繼電器實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)停車(chē)的反接制動(dòng)。下面以正轉(zhuǎn)為例分析反接制動(dòng)的過(guò)程。
設(shè)主電動(dòng)機(jī)原為正轉(zhuǎn)運(yùn)行,停車(chē)時(shí)按下停止按鈕SB1→接觸器KM3斷電→KM3主觸點(diǎn)斷開(kāi),限流電阻R串入主回路→KA斷電(3-11、5-7)斷開(kāi)→KM1斷電,電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)正相序電源→KA動(dòng)斷觸點(diǎn)(3-27)閉合,由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高,KV-2為閉合狀態(tài),故KM2通電,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的電源反接制動(dòng)→當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí),KV-2動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi),KM2斷電,電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源,制動(dòng)結(jié)束。
電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)的制動(dòng)與正轉(zhuǎn)相似。
4.刀架的快速移動(dòng)與冷卻泵控制
轉(zhuǎn)動(dòng)刀架快速移動(dòng)手柄→壓動(dòng)限位開(kāi)關(guān)SQ→接觸器KM5通電,KM5主觸點(diǎn)閉合,M3接通電源起動(dòng)。M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī),它的起動(dòng)和停止通過(guò)按鈕SB5和SB6來(lái)控制。
5.其他輔助環(huán)節(jié)
監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表通過(guò)電流互感器接入。為防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)和制動(dòng)電流對(duì)電流表的沖擊,電流表與時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)并聯(lián)。如起動(dòng)時(shí),KT線圈通電,KT的延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)未動(dòng)作,電流表被短接。起動(dòng)后,KT延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi),此時(shí)電流表接入互感器的二次回路對(duì)主回路的電流進(jìn)行監(jiān)視。
控制電路的電源通過(guò)控制變壓器TS供電,使之更安全。此外,為便于工作,設(shè)置了工作照明燈。照明燈的電壓為安全電壓36V(圖中未畫(huà)出)。
四、C650-2型臥式車(chē)床常見(jiàn)電氣故障的診斷與檢修
1.主軸電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)
(1)M1主電路熔斷器FIJ1和控制電路熔斷器FU3熔體熔斷,應(yīng)更換。
(2)熱繼電器FRl已動(dòng)作過(guò),動(dòng)斷觸點(diǎn)未復(fù)位。要判斷故障所在位置,還要查明引起熱繼電器動(dòng)作的原因,并排除??赡苡械脑颍洪L(zhǎng)期過(guò)載;繼電器的整定電流太??;熱繼電器選擇不當(dāng)。按原因排除故障后,將熱繼電器復(fù)位即可。
(3)控制電路接觸器線圈松動(dòng)或燒壞,接觸器的主觸點(diǎn)及輔助觸點(diǎn)接觸不良,應(yīng)修復(fù)或更換接觸器。
(4)起動(dòng)按鈕或停止按鈕內(nèi)的觸點(diǎn)接觸不良,應(yīng)修復(fù)或更換按鈕。
(5)各連接導(dǎo)線虛接或斷線。
(6)主軸電動(dòng)機(jī)損壞,應(yīng)修復(fù)或更換。
2.主軸電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行
按下起動(dòng)按鈕,電動(dòng)機(jī)發(fā)出嗡嗡聲不能正常起動(dòng),這是電動(dòng)機(jī)斷相造成的,此時(shí)應(yīng)立即切斷電源,否則易燒壞電動(dòng)機(jī)??赡艿脑蚴牵?/p>
(1)電源斷相。
(2)熔斷器有一相熔體熔斷,應(yīng)更換。
(3)接觸器有一對(duì)主觸點(diǎn)沒(méi)接觸好,應(yīng)修復(fù)。
3.主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后不能自鎖
故障原因是控制電路中自鎖觸點(diǎn)接觸不良或自鎖電路接線松開(kāi),修復(fù)即可。
4.按下停止按鈕主軸電動(dòng)機(jī)不停止
(1)接觸器主觸點(diǎn)熔焊,應(yīng)修復(fù)或更換接觸器。
(2)停止按鈕動(dòng)斷觸點(diǎn)被卡住,不能斷開(kāi),應(yīng)更換停止按鈕。
5.冷卻泵電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)
(1)按鈕SB6觸點(diǎn)不能閉合,應(yīng)更換。
(2)熔斷器FU2熔體熔斷,應(yīng)更換。
(3)熱繼電器FR2已動(dòng)作過(guò),未復(fù)位。
(4)接觸器KM4線圈或觸點(diǎn)已損壞,應(yīng)修復(fù)或更換。
(5)冷卻泵電動(dòng)機(jī)已損壞,應(yīng)修復(fù)或更換。
6.快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)
(1)行程開(kāi)關(guān)SQ已損壞,應(yīng)修復(fù)或更換。
(2)接觸器KM5線圈或觸點(diǎn)已損壞,應(yīng)修復(fù)或更換。
(3)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)已損壞,應(yīng)修復(fù)或更換。
