《机床电路》教案(DOC)

课题机床电气控制电路的故障分析方法一、教学目的与要求1、掌握机床电气控制电路的故障分析方法二、教学过程（一）如何阅读机床电气原理图掌握了阅读原理图的方法和技巧，对于分析电气电路，排除机床电路故障是十分有意义的。

机床电气原理图一般由主电路、控制电路、照明电路、指示电路等几部分组成。

阅读方法如下：1、主电路的分析：阅读主电路时，关键是先了解主电路中有哪些用电设备，主要所起的作用，由哪些电器来控制，采取哪些保护措施。

2、控制电路的分析：阅读控制电路时，根据主电路中接触器的主触点编号，很快找到相应的线圈以及控制电路。

依次分析出电路的控制功能。

从简单到复杂，从局部到整体，最后综合起来分析，就可以全面读懂控制电路。

3、照明电路的分析：阅读照明电路时，查看变压器的变比、灯泡的额定电压。

4、指示电路的分析：阅读指示电路时，了解这部分的内容，很重要的一点是：当电路正常工作时，为机床正常工作状态的指示；当机床出现故障时，是机床故障信息反馈的依据。

（二）机床电气控制电路故障的一般分析方法1、修理前的调查研究A、问询问机床操作人员，故障发生前后的情况如何，有利于根据电气设备的工作原理来判断发生故障的部位，分析出故障的原因。

B、看观察熔断器内的熔体是否熔断；其它电气元件有烧毁、发热、断线、导线连接螺钉是否松动；触点是否氧化、积尘等。

要特别注意高电压、大电流的地方，活动机会多的部位，容易受潮的接插件等。

C、听电动机、变压器、接触器等，正常运行的声音和发生故障时的声音是有区别的，听声音是否正常，可以帮助寻找故障的范围、部位。

D、摸电动机、电磁线圈、变压器等发生故障时，温度会显著上升，可切断电源后用手去触摸判断元件是否正常。

注：不论电路通电还是断电，要特别注意不能用手直接去触摸金属触点！必需借助仪表来测量。

2、从机床电气原理图进行分析首先熟悉机床的电气控制电路，结合故障现象，对电路工作原理进行分析，便可以迅速判断出故障发生的可能范围。

3、检查方法根据故障现象分析，先弄清属于主电路的故障还是控制电路的故障，属于电动机的故障还是控制设备的故障。

当故障确认以后，应该进一步检查电动机或控制设备。

必要时可采用替代法，即用好的电动机或用电设备来替代。

属于控制电路的，应该先进行一般的外观检查，检查控制电路的相关电气元件。

如接触器、继电器、熔断器等有无硬裂、烧痕、接线脱落、熔体是否熔断等，同时用万用表检查线圈有无断线、烧毁，触点是否熔焊。

外观检查找不到故障时，将电动机从电路中卸下，对控制电路逐步检查，可以进行通电吸合试验，观察机床电气各电器元件是否按要求顺序动作，发现哪部分动作有问题，就在那部分找故障点，逐步缩小故障范围，直到全部故障排除为止，决不能留下隐患。

有些电器元件的动作是由机械配合或靠液压推动的，应会同机修人员进行检查处理。

4、无电原理图时的检查方法首先，查清不动作的电动机工作电路。

在不通电的情况下，以该电动机的接线盒为起点开始查找，顺着电源线找到相应的控制接触器，然后，以此接触器为核心，一路从主触点开始，继续查到三相电源，查清主电路；一路从接触器线圈的两个接线端子开始向外延伸，经过什么电器，弄清控制电路的来龙去脉。

必要的时候，边查找边画出草图。

若需拆卸时，要记录拆卸的顺序、电器结构等，再采取排除故障的措施。

5、在检修机床电气故障时应注意以下问题：①检修前应将机床清理干净。

②将机床电源断开。

③电动机不能转动，要从电动机有无通电，控制电动机的接触器是否吸合入手，决不能立即拆修电动机。

通电检查时，一定要先排除短路故障，在确认无短路故障后方可通电，否则，会造成更大的事故。

④当需要更换熔断器的熔体时，必须选择与原熔体型号相同，不得随意扩大，以免造成意外的事故或留下更大的后患。

因为熔体的熔断，说明电路存在较大的冲击电流，如短路、严重过载、电压波动很大等。

⑤热继电器的动作、烧毁，也要求先查明过载原因，不然的话，故障还是会复发。

并且修复后一定要按技术要求重新整定保护值，并要进行可靠性试验，以避免发生失控。

⑥用万用表电阻档测量触点、导线通断时，量程置于“×1Ω”档。

⑦如果要用兆欧表检测电路的绝缘电阻，应断开被测支路与其它支路联系，避免影响测量结果。

⑧在拆卸元件及端子连线时，特别是对不熟悉的机床，一定要仔细观察，理清控制电路，千万不能蛮干。

要及时做好记录、标号，避免在安装时发生错误，方便复原。

螺丝钉、垫片等放在盒子里，被拆下的线头要作好绝缘包扎，以免造成人为的事故。

⑨试车前先检测电路是否存在短路现象。

在正常的情况下进行试车，应当注意人身及设备安全。

⑩机床故障排除后，一切要恢复到原来样子。

（三）机床电气控制电路电阻法检查故障举例根据故障现象判断故障范围，检查故障的方法有电阻法、电压法、短接法等。

下面主要介绍电阻法检查故障。

电阻法检查故障可以分为通电观察故障现象、检查并排除电路故障、通电试车复查三个过程。

1、通电观察故障现象第一步：验电。

合上实验台上的电源开关（空气开关），用电笔检查电动机控制线路进线端（端子排）是否有电；检查电动机控制线路电源开关（组合开关代用）上接线桩是否有电；合上电源开关，检查电源开关下接线桩、熔断器上接线桩、熔断器下接线桩是否有电；检查有金属外壳是否漏电；一切正常，可进行下一步通电试验。

第二步：通电试验，观察故障现象，确定故障范围。

按照故障现象，确定可能产生故障原因，然后切断电源（注意最后一定切断实验台上的电源开关），并在电路图上画出检查故障的最短路径。

例1：如下图顺序起动逆序停止控制线路原理图（设电路只一处故障），按下起动按钮SB2时，M1电动机不能起动，故障是在从FU2熔断器-1号线-FR1常闭触头-2号线-FR2常闭触头-3号线-SB1常闭触头-4号线-SB2常开触头-5号线-KM1线圈-9号线的路径中。

（图1）顺序起动逆序停止控制线路原理图2）检查并排除电路故障把万用表从空档切换到⨯10或⨯100电阻档，并进行电气调零。

调零后，可利用二分法，把万用表的一支表棒（黑表棒或红表棒），搭在所分析最短故障路径的起始一端（或末端）。

如上例中按下起动按钮SB2时，M1电动机不能起动，把万用表的一支表棒（黑表棒或红表棒），搭在上图中1号线所接的FU2接线桩，另一支表棒搭在所判断故障路径中间位置电气元件的接线桩上，如4号线所接的SB1接线桩。

（两表棒间如有起动按钮，应按下起动按钮）此时，万用表指针应指向零位，表明故障不在两表棒间的电路路径：1号线—FR1常闭触头—2号线—FR2常闭触头—3号线—SB1常闭触头中，而在所分析故障路径的另一半路径中（电阻为无穷“∞”则故障在此路径中、如两表棒间有线圈，无故障时电阻值应为线圈直流电阻值，约1800Ω~2000Ω）。

再用万用表检查另一半电路，上例中把万用表的一支表棒（黑表棒或红表棒）搭在5号线所接的SB2接线桩，另一支表棒搭于9号线所接的FU2接线桩，电阻应为1800Ω~2000Ω，则路径：SB2常开触头—5号线—KM1线圈—0号线—熔断器FU2无故障，故障应在SB1—SB2的4号线。

用万用表测量SB1-SB2的4号线电阻为无穷“∞”，故障判断正确。

然后用短接线连接SB1—SB2的4号线排除故障。

以上第二步判断由于只有三段线，也可用万用表一段、一段线检查，直至找到故障点，找到后用短线连接故障点排除故障。

（检查的三段线分别是SB1-SB2的4号线、SB2常开触头-KM1线圈-熔断器FU2的9号线一一检查排故）3）通电试车复查，完成故障排除任务试车前先用万用表初步检查控制电路的正确性。

上例顺序起动逆序停止控制线路，用万用表的⨯10或⨯100电阻档，搭在控制回路熔断器FU2的9号线与1号线之间，按下起动按钮SB2，电阻应为1800Ω~2000Ω；模拟KM1通电吸合状态（指导教师允许时，手动使KM1、KM2同时通电吸合状态，电阻也为900Ω~1000Ω，则电路功能正常。

在按第一步和第二步试电步骤通电试车，试车成功，拆除短路线，整理好工作台，并把万用表打回空挡。

完成故障排除任务。

注意事项：1）注意检电，必须检查有金属外壳的元器件外壳是否漏电；2）电阻法必须在断电时使用，万用表不能在通电状态测电阻：3）用短路线短路故障点时，必须线号相同的同号线才能短路；4）如需再次试电观察故障现象，必须经指导老师同意；三、小结课题 Z3050型摇臂钻床电路安装与故障排除一、教学目的与要求1、掌握Z3050型摇臂钻床的组成：主要由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱、主轴和工作台等部件组成，其最大钻孔直径50mm。

2、掌握Z3050型摇臂钻床电气控制线路工作原理。

3、掌握Z3050型摇臂钻床电气控制线路常见故障及排除方法。

二、教学过程1、主电路分析主电路由四台电动机拖动。

（1）冷却泵电动机M1；（2）主轴电动机M2；（3）摇臂升降电动机M3；（4）立柱夹紧放松电动机M4。

三相电源由电源总开关QS1引入，熔断器FU1为整个控制线路的总短路保护，熔断器FU2为摇臂升降电动机M3和立柱放松夹紧电动机M4的短路保护。

2、控制电路分析合上电源总开关QS1，控制电路的电源经熔断器FU1、FU2加在控制变压器TC的初级绕组端，经降压后输出110V交流电压作为控制电源，6.3V交流电压为机床工作照明电源。

（1）主轴电动机M2的控制；（2）摇臂上升、下降控制；（3）立柱的放松与夹紧控制；（4）冷却泵电动机M1的控制。

三、实训操作内容及要求根据常见故障现象排除故障：1、摇臂不能上升故障现象：合上电源开关QS1，启动SB1、SB3后，摇臂不能上升，按SB4能下降。

故障分析：摇臂不能上升，其原因有两个方面：一是接触器KM2主触点有问题，二是KM2的控制回路有问题。

主要看KM2主触点有否断路，接触不良等；SB3压合接触是否良好、SQ2常闭触点接触是否良好，KM3常闭触点（035-036）接触是否良好，KM2线圈有否断点。

故障检查：根据以上分析，按下SB1、SB3，看KM2无动作，用“短路法”直接接通SB3按钮上端与KM2线圈上端的触点（032-036），KM2能动作，M3能上升。

所以故障在（032-036）间有断点。

逐一检查，发现行程开关SQ2常闭触点接触不良。

处理：修复行程开关SQ2常闭触点或更换，故障排除。

2、主轴电动机M2不能启动故障现象：合上电源开关QS1，启动SB1、SB2后，主轴电动机M2不能启动运行。

故障分析：主轴电动机M2不能启动运行，其原因是多方面的，如熔断器FU1、FU2断路（此时其他电动机也不能启动运行），接触器KM1主触点闭合不好，热继电器FR主通路有断点及主轴电动机M2本身有问题。

具体的故障点则要经过检查才能判断。

故障检查：合上电源开关QS1，按下SB1，接通失压保护断电器KA电源，KA闭合接通控制电路电源，然后按下SB2，接通接触器KM1线圈电源，观察到接触器KM1闭合。