CA6140车床电气控制线路设计(电液课程设计)
CA6140型车床电气控制电路分析.
CA6140型车床电气控制电路分析一、普通车床的主要结构和运动形式车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、端面、成型回转面等），还可用于车削螺纹，并可用钻头。
铰刀等进行加工。
车床主要是由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠和尾架等部分组成。
图1所示为CA6140型普通车床的结构示意图。
1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮图1 CA6140型车床结构示意图CA6140普通车床型号的含义为：普通车床主要是由三个运动部分组成，一是卡盘带着工件的旋转运动，也就是车床主轴的运动。
车床根据工件的材料性质、车刀材料及几何形式、工件直径、加工方式及冷却的条件不同，要求主轴由不同的切削速度。
主轴运动是由主轴电动机经传输带传递到主轴变速箱来带动主轴旋转，而主轴变速箱则用于调节主轴的转速。
二是溜板箱带着刀架的直线运动，称为进给运动。
溜板箱把丝杠或光杆的运动传递给刀架部分，变换溜板箱外置的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。
三是刀架的快速移动和工件的夹紧和放松，称为车床的辅助运动。
尾座的移动和工件的装卸都是由人力操作，车床工作时大部分功率消耗在主轴运动上。
二、车床的电力拖动形式及控制要求车床的主轴一般只需要单向运转，只有在加工螺纹时要退刀，需要主轴反转。
根据加工工艺的要求，主轴应能够在相当宽的范围内进行调速，CA6140型车床的主轴正转速度有24种（10~1 400r/min），反转速度有12种（14~1 580r/min）。
CA6140型普通车床对电力拖动及其控制有以下要求：1主轴电动机从经济性、可靠性考虑，一般选用三相笼型异步电动机，不进行电气调速。
2主轴电动机的起动、停止采用按钮操作，一般普通车床上的三相异步电动机均采用直接起动。
停止采用机械制动。
3刀架移动和主轴转动有固定的比例关系，以满足对螺纹的加工需要。
CA6140车床的电气控制设计
毕业设计(论文)CA6140车床的电气控制设计学院机电工程学院年级专业机械制造与自动化学号学生姓名指导老师学号：************ 毕业论文题目：基于51单片机设计的万用表系部：机电工程系专业：机电一体化技术姓名：刘凯日期：2015年12月12日指导教师：**摘要普通车床是车床中应用最广泛的一种，CA6140普通车床是比较典型的普通车床。
由于CA6140普通车床的加工范围广，适于车削内外圆柱面，圆锥面以及旋转面，各种公制英制，模数和径节螺纹等，所以其结构复杂，而且自动化程度低，适用于单件小批生产。
CA6140普通车床主要由机械本体和电气控制系统等组成。
电气控制系统是普通车床的重要组成部分吧，在机械设备中起着神经中枢的作用。
通过它对电动机的控制，能驱动生产机械，实现各种运动状态，达到生产加工的目的。
不同的生产机械设备，或者同类型的机床设备，由于各自的工作方式、工艺要求不同，其电气控制系统也不尽相同。
本文利用所学知识，以CA6140型卧式车床为例进行车床电气控制分析。
关键词：CA6140；车床；电气控制目录第一章 CA6140车床的概述 (7)1.1、CA6240车床的主要功能及特点 (7)1.2、CA6140车床的型号意义及主要结构 (7)第二章 CA6140 车床对电气控制的要求 (9)第三章 CA6140车床电气控制电路设计 (10)3.1、主电路设计 (10)3.2、控制电路设计 (11)3.2.1、主轴电动机M1的控制 (12)3.2.2、冷却泵电动机的控制 (12)3.2.3、快速移动电机的控制 (12)3.2.4、信号指示与照明电路 (12)3.3、电路的保护环节 (12)第四章控制电路中各元件的选择与技术数据 (14)4.1、电动机的选择 (14)4.2、控制变压器的选择 (14)4.3、熔断器的选择 (15)4.4、导线的选择 (15)4.5、电路中各元件数据 (16)第五章绘制综合电气控制原理图 (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章 CA6140车床的概述1.1、CA6240车床的主要功能及特点CA6140 车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工。
CA6140车床电气控制线路
⑷、故障现象四：
谢谢！
9、机床控制电路的常开故障检修方法有：
①、直观法：通过人眼直接观察故障现象而 排除故障的方法。 ②、电压法：用万能表的电压档检测排除故 障的方法（两表笔与被测试点并联）。 ③、电阻法：用万能表的电阻档检测排除故 障的方法（两表与笔与被测试点串联）。
10、常见故障及检修
⑴、故障现象一：M1不启动
KM1接触器损坏
L1
L2
L3
FU1
QF
KM1
KM2
KA
FU2
KH1
KH2
KM3
SB1 SB3
KM1 SB4
KH1 KH2
M1 3~ 7、5KW
M2 3~
90W
M3 3~
250W
SB2
KM1
KA HL EL
KA KM1 KM2 KM3
6、车床控制电路电流供电回路
①、主电路
L1→FU1①→QF1①
KM1① KM2①
KM3①
CA6140车床电气控制线路
主轴箱
卡盘
方刀架
小滑板
挂轮架
进给箱 床身
左床座
纵溜板
溜板箱 横溜板
尾架 丝杠 光杠
右床座
4、CA6140卧式车床型号： C A61
类代号 （车床类）
40
主要参数折算 值
结构特性代号
系代号（卧式车床系） 组代号（落地及式车床组）
5、CA6140车床电气控制线路原理图：
M1为主轴电机：带动主轴运转和刀架作进给运动
KM2为接触器常开主触头：通断冷却泵电机主电路
KH2为热断电器热元件：冷却泵电机过载保护
M2为冷却泵电机：供应冷却液
CA6140型卧式车床地电气控制电路
加油站CA6140型卧式车床的电气控制电路一、CA6140型卧式车床的电气控制1、CA6140型卧式车床的电气控制电路（如图1-1）图1-1二、中小型车床对电气控制的要求1、主拖动电动机一般选用三相笼型异步电动机，为满足调速设计要求，采用机械变速。
主轴要求正、反转，对于小型车床主轴的正反转由拖动电动机正反转来实现；档拖动电动机容量较大时，可由摩擦离合器来实现主轴正反转，电动机只作单向旋转。
一般中小型车床的主轴电动机均采用直接起动。
当电动机容量较大时，常采用Y-△降压起动。
停车时为实现快速停车，一般采用机械或电气制动。
2、切削加工时，刀具与工件温度较高时需要切削液进行冷却。
为此。
设有一台冷却泵电动机，且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方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。
3、速移动电动机采用点动控制，单方向旋转，靠机械结构实现不同方向的快速移动。
4、路应具有必要的保护环节、安全可靠的照明电路及信号指示。
三、CA6140电气控制电路分析1、主电路分析主电路中共有三台电动机，图中M1为主轴电动机，用以实现主轴旋转和进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为溜板快速移动电动机。
M1、M2、M3均为三相异步电动机，容量均小于10kW，全部采用全压直接起动皆有交流接触器控制单向旋转。
M1电动机由起动按钮SB1，停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转控制电路。
主轴的正反转由摩擦离合器改变传动来实现。
M2电动机是在主轴电动机起动之后，扳动冷却泵控制开关SA1来控制接触器KM2的通断，实现冷却泵电动机的起动与停止。
由于SA1开关具有定位功能，故不需自锁。
M3电动机由装在溜板箱上的快慢速进给手柄内的快速移动按钮SB3来控制KM3接触器，从而实现M3的点动。
操作时，先将快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3按钮，即实现该方向的快速移动。
三相相电源通过转换开关QS1引入，FU1和FU2作短路保护。
CA6140车床电气控制线路教案
CA614叶床电气控制线路教案教案首页审核人:日期:【新课引入】（时间：2分）复习提问：三相异步电动机正反转控制线路的工作原理？同学们观看图片资料，结合日常生活和实际生产活动展开新课【新课讲授】（时间：150分）CA6140型车床电气控制线路一、CA6140型车床的基本结构CA6140型车床是普通车床的一种，适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，例如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转表面，加工端面及加工各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹，还能进行钻孔、铰孔、滚花等工作它的加工范围较广，但自动化程度低，适于小批量生产及修配车间使用普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等部件组成。
下图是CA6140型普通车床外观结构图教师活动学生活动提问类代号｛车床类）---- J繍特性代号一40系代号（卧式车㈱组代号（凝及卧式车床缈讲授演示认真做好相关笔记具体讲述电气原理图工作原理主轴刀翹快理 惶何屯富1 i* 'L 主轴电韵净或1泰11 11出护L ・¥；L 肚护uta 机怙川唯曲讥w控刷Lirn ult>□ 厂运动 快速移 动动，该电动机可直接启动， 也不需要正反转和调速尾架的 纵向移 动由手动操作控制 工件的 夹紧与 放松由手动操作控制 加工过程的冷却冷却泵电动机和主轴电动机 要实现顺序控制，冷却泵 电动机也不需要正反转和调 速三、CA6140车床电气控制线路分析1、绘制和识读机床电气控制线路图的基本知识I L>l曰 曰 曰羊二2芒学U 总H接触器触头在电路图中位置的标记2、CA6140型车床电气控制线路工作原理 （1） 主轴及进给电动机 M1的控制由启动按钮SBI 、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转 启动一停止电路。
按下SB1 线圈通电并自锁 M1单向全压启动，通过磨 擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转，以及刀架的直线进给。
毕业设计_CA6140车床电气控制线路设计
3.2.2主轴电动机M1的控制
SB1是红色蘑菇型的停止按钮，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。按一下SB1，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。
控制要求：由手动操作控制
（3）运动形式：工件的夹紧与放松
控制要求：由手动操作控制
（4）运动形式：加工过程的冷却
控制要求：冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制，冷却泵电动机也不需要正反转和调速
2.4 电动机型号：
主轴电动机M1 Y132M-4-B3380V15.4A7.5KW1450r/min
冷却泵电动M2AOB-25380V 0.32A90W3000 r/min
【关键词】 CA6140 机床 控制线路
1.CA6140车床的主要功能、结构及型号意义
1.1主要功能：CA6140车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等。
1.2型号意义：如图1-1
图1-1CA6140车床型号意义
2. CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求
2.1主运动
运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动：
控制要求：
（1）主轴电动机选用三相笼型异步电动机，不进行调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速
（2）车削螺纹时要求主轴有正反转，一般由机械方法实现，主轴电动机只作单向旋转
2024-项目1CA6140型普通车床电气控制电路
〔三〕HH系列封闭式负荷开关〔铁壳开关〕 作用：手动通断电路及短路保护。
特点：铸铁或铸钢制成的全封闭外壳，防护能力较好。 速动弹簧能快速熄灭电弧。
二、接触器
接触器是一种在电磁力的作用下，能够 自动地接通或断开带有负载的主电路 〔如电动机〕的自动控制电器。
1、工作原理：当按钮揿下时，线圈通电， 静铁心被磁化并把动铁心〔衔铁〕吸上， 带动转轴使触头闭合，从而接通电路。 当放开按钮时，过程与上述相反，使电 路断开。
作，并具有储能〔弹簧〕复位的一种控制开关。 按钮的触点允许通过的电流较小，一般不超过5A， 因此一般情况下不直接控制主电路，而是在控制 电路中发出指令或信号去控制接触器、继电器等 电器，再由它们去控制主电路的通断、功能转换 或电气联锁等。
2、按钮符号及结构
按钮结构示意图 1-按钮帽 2-复位弹簧 3-常闭静触头 4-动
〔一〕主要结构及运动特点
普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给 箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等 部件组成。以下图中是CA6140型普通车床 外观结构图1-1所示
〔二〕电气控制要求
1．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．为车削螺纹，主轴要求正、反转，小型车床由电动机正、反转来实现，CA6140型车床那么靠摩
常用的刀开关
〔一〕 HD〔单投〕 、HS〔双投〕刀开关
HD〔单投〕 、HS〔双投〕刀开关结构示意图
HD、HS系列刀 开关，主要用于交流 380V、50Hz电力网中 作电源隔离或电流转 换之用，常用于各种 低压配电柜、配电箱 、照明箱中。
作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：
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。 7．电路应有必要的保护环节、安稳可靠的照明电路和信号电路
CA6140车床电气控制线路
CA6140车床型号意义
主轴箱
卡盘
方刀架
挂轮架
进给箱
小滑板
尾架
丝杠 光杠
床身 左床座
右床座
纵溜板
溜板箱
横溜板
CA6140车床的主要结构
二、CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求
CA6140型卧式车床 控制电路
主轴箱
卡盘
方刀架
挂轮架
进给箱
小滑板
尾架
丝杠 光杠
床身 左床座
右床座
纵溜板
溜板箱
横溜板
CA6140车床的主要结构
CA6140型卧式车床的工作原理
CA6140普通车床的运动形式：
切削运动
包括工件旋转的主运动和刀具的 直线进给运动。
进给运动
刀架带动刀具的直线运动
辅助运动
控制电路工作原理分析
CA 61
照 明
40
信
车
控制变压器TC的二次侧
号
床
分别输出24V和6V电压，
灯
控
作为机床照明灯和信号
制 电
灯的电源。 EL为机床的低压照明灯， 由开关QS2控制；
电 路 分 析
路
HL为电源的信号灯
图
CA6140型卧式车床 电气控制电路（2）
朱英辉
CA6140车床电气控制线路
一、CA6140车床的主要结构及型号意义
CA6140车床其他常见电气故障的检修
故障现象
故障原因
处理方法
主轴电动机M1启
动后不能自锁，即 按下SB2，M1启动 运转，松开SB2， M1随之停止
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课程设计
目录
【摘要】 (2)
【关键词】 (2)
1. CA6140车床的主要功能、结构及型号意义 (2)
1.1 主要功能 (2)
1.2 型号意义 (2)
2. CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求 (2)
2.1 主运动 (2)
2.2 进给运动 (2)
2.3 辅助运动 (3)
……
3. 电气控制线路设计 (3)
3.1 主回路设计 (3)
3.2 控制回路设计 (4)
3.3 信号指示与照明电路 (5)
4电气元件选择 (5)
5绘制综合电气控制原理图 (7)
【参考文献】 (10)
CA6140车床电气控制线路设计
【摘要】
机床电气控制线路设计是高职机械专业学生学完大学的课程后进行的，学生已经掌握了机械制造、机械加工的一些基本技能，从事机床电气控制线路的设计是对以前所学电气知识的综合回顾和复习，以后对各种机床控制电路都可触类旁通，能自己动手设计和改进相应电路，也能排除相关电气故障
【关键词】CA6140 机床控制线路
1. CA6140车床的主要功能、结构及型号意义
1.1 主要功能：CA6140车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等。
1.2型号意义：如图1-1
图1-1 CA6140车床型号意义
2. CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求
2.1主运动
运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动：
控制要求：
（1）主轴电动机选用三相笼型异步电动机，不进行调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速
（2）车削螺纹时要求主轴有正反转，一般由机械方法实现，主轴电动机只作单向旋转
（3）主轴电动机的容量不大，可采用直接启动
2.2 进给运动
运动形式：刀架带动刀具的直线运动
控制要求：
进给运动也由主轴电动机拖动，主轴电动机的动力通过挂轮箱传递给进给箱来实
现刀具的纵向和横向进给。
加工螺纹时，要求刀具移动和主轴转动有固定的比例关系
2.3 辅助运动
（1）运动形式：刀架的快速移动
控制要求：
由刀架快速移动电动机拖动，该电动机可直接启动，也不需要正反转和调速（2）运动形式：尾架的纵向移动
控制要求：由手动操作控制
（3）运动形式：工件的夹紧与放松
控制要求：由手动操作控制
（4）运动形式：加工过程的冷却
控制要求：冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制，冷却泵电动机也不需要正反转和调速
2.4 电动机型号：
主轴电动机M1 Y132M-4-B3 380V 15.4A 7.5KW 1450r/min
冷却泵电动M2 AOB-25 380V 0.32A 90W 3000 r/min
快速移动电动机M3 AOS5634 380V 0.25KW 1360r/min
3.电气控制线路设计
3.1主回路设计
根据电气传动的要求，由接触器KM1、KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3，具体电路图如图3-1所示。
图3-1主控制电路设计
在主电路中，M1为主轴电动机，拖动主轴的旋转并通过传动机构实现车刀的进给。
主轴电动机M1的运转和停止由接触器KM1的三个常开主触点的接通和断开来控制，电动机M1只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。
电动机M1的容量小于10KW，所以采用直接启动。
M2为冷却泵电动机，进行车削加工时，刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。
为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。
冷却泵电动机M2由接触器KM2的主触点控制。
M3为快速移动电动机，由接触器KM3的主触点控制。
M2、M3的容量都很小，加装熔断器FU1作短路保护。
热继电器FR1和FR2分别作M1和M2的过载保护，快速移动电动机M3是短时工作的，所以不需要过载保护。
带钥匙的低压短路器QF是电源总开关。
3.2 控制回路设计
控制电路的供电电压是127V，通过控制变压器TC将380V的电压降为127V得到。
控制变压器的一次侧由FU1作短路保护，二次侧由FU2、FU3、FU4分别作短路保护。
如图3-2所示。
3.2.1电源开关的控制
电源开关是带有开关锁SA2的低压断路器QF，当要合上电源开关时，首先用开关钥匙将开关锁SB右旋，再扳动断路器QF将其合上。
若用开关钥匙将开关锁SB左旋，其触点闭合，QF线圈通电，断路器QF将自动跳开。
若出现误操作，又将QF合上，QF 将在0.1s内再次自动跳闸。
由于机床的电源开关采用了钥匙开关，接通电源时要先用钥匙打开开关锁，再合断路器，增加了安全性，同时在机床控制配电盘的壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁龛门时，行程开关的触点SQ2闭合，QF的线圈通电，QF自动跳闸，切除机床的电源，以确保人身安全。
3.2.2主轴电动机M1的控制
SB1是红色蘑菇型的停止按钮，SB2是绿色的启动按钮。
按一下启动按钮SB2，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。
按一下SB1，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。
3.2.3冷却泵电动机的控制
当主轴电动机启动后，KM1的常开触点闭合，这时若旋转转换开关SB4使其闭合，则KA1线圈通电，其主触点闭合，冷却泵电动机M2启动，提供冷却液。
当主轴电动机M1停车时，KM常开触头断开，冷却泵电动机M2随即停止。
M1和M2之间存在联锁关系。
3.2.4快速移动电动机M3的控制
快速移动电动机M3是由接触器KA2进行的点动控制。
按下按钮SB3，接触器KA2线圈通电，其主触点闭合，电动机M3启动，拖动刀架快速移动；松开SB3，M3停止。
快速移动的方向通过装在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向来控制。
3.2.5 SQ1是机床床头的挂轮架皮带罩处的安全开关。
当装好皮带罩时，SQ1（1-2）闭合，控制电路才有电，电动机M1、M2、M3才能启动。
当打开机床床头的皮带罩时，SQ1（1-2）断开，使接触器KM1，KM2、KM3断电释放，电动机全部停止转动，以确保人
身安全。
图3-2 控制电路设计
3.3信号指示与照明电路
照明电路采用36V安全交流电压，信号回路采用6V的交流电压，均由控制变压器二次侧提供。
FU4是照明电路的短路保护，照明灯EL的一端必须保护接地。
FU3为指示灯的短路保护，合上电源开关QF，指示灯HL亮，表明控制电路有电。
如图3-2所示。
4.电气元件选择
4.1电源引入开关Q
Q主要作为电源隔离开关用，并不是用它来直接起停电动机，可按电动机额定电流来选。
根据该三台电动机来看，选中小型组合机床常用三极组合开关，型号DZ5-20，电流20A。
4.2 热继电器FR1、FR2
主电动机M1额定电流15.4A,KH1应选用JR16-20/3D型热继电器，热元件电流为20A整定电流调节范围较大，工作时将额定电流调到15.4A.
M2的工作电流只有0.32A，故选用JR2-1型热继电器，热元件整定电流调节范围较小，工作时调整在0.32A。
4.3 熔断器FU、FU1、FU2、FU3、FU4
FU对整机进行短路保护的熔断器，选用RL1型熔断器，配用40A的熔断体。
FU1、FU2、FU3、FU4均选用RL1型熔断器，分别配用4A,2A,1A,1A的熔断体。
4.4 接触器KM1,KM2及KM3
接触器KM1根据主电动机的额定电流等于15.4A，控制回路电源电压127V，需主触点3对，动合辅助触头2对，根据以上情况，选用CJ0-10A型交流接触器，电磁线圈电压为127V
KM2,KM3也采用同样型号的交流接触器。
4.5 控制变压器TC
控制变压器TC最大负载是KM1,KM2，KM3及指示灯同时工作时，根据总功率计算公式，选用BK-200型控制变压器，380/127、36、6V
4.5 制定电气元件明细表
电气元件明细表要注明各元器件的型号、规格及数量等，如表2-1所示。
5．绘制综合电气控制原理图
依据国家电气制图规范，按设计要求，绘制详细的电气控制原理图，如图5-1 说明如下：
表5-1接触器触头在电路图中位置的标记
表5-2继电器触头在电路图中位置的标记。