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传统机床电气控制的维修实践
传统机床电气控制的维修实践【1】
摘 要： 结合工作经验，简要阐述传统机床电气设备的检修程序、方法、要点，以及部分维修技巧，对机械加工企业电气维修人员有一定参考价值。
关键词： 传统机床;电气控制;维修实践
随着科技水平的飞速发展和普遍应用，新型机床主要依据CPU控制，大大简化电气控制器件，减少控制环节，提高控制效率和可靠性。
但是，在部分中小型机械加工企业，传统机床依然占有相当大的比例，而对这部分机床的电气控制维修主要依靠员工的传帮带，院校教育涉及较少，对年轻人员来讲，这项维修工作不易熟练掌握。
本文通过浅显论述，使维修人员快速掌握维修的主要方法和技巧。
1 传统机床电气设备维修的基础知识和基本条件
1)熟悉工作原理。
要掌握各控制部件、执行部件的工作原理和主要结构，熟悉各种电机的应用范围和工作特性，各种接触器、继电器的使用参数和主要结构，以及各规格导线的工作电流，以及电磁阀、制动器、放大机等工作部件的相关知识。
另外，对车床、铣床、刨床、磨床、镗床、剪板机、折弯机、起重机、液压站等各种加工设备的主要工作原理、执行机构、工作程序有较为熟悉的了解，也是电气设备维修的必备条件，既要懂电，又要懂机。
2)掌握电气原理。
对电气控制的维修，主要是依据机床的电气原理图及各元器件位置排列图，同时要熟知线路连接走向。
最好把各种机床原理图分门别类整理出来，熟悉各种机床的控制相似和相近部分，找出差别以及各自独有的控制方式，对各基本控制单元熟悉组合运用，如继电器自锁与正反转互锁、点动与自动，超载保护、过压保护、过电流保护、超行程保护，y-△启动、延时启动、延时停止等。
俗话说“熟能生巧”，熟练掌握机床电气控制的维修技术，就能起到事半功倍的作用，别人几天修不好的机床，你可能几小时甚至几分钟就能手到病除。
3)勤学多记。
由易而难，由难而易，先掌握简单机床电气维修，再逐步掌握复杂机床电气维修。
传统机床电气控制中，龙门刨床属于比较复杂较不易维修的，其电气控制包括交流拖动电机、直流发电机、直流电动机、电机扩大机、励磁机等，包含电压给定、电压反馈、电压稳定、电流反馈、欠补偿制动等诸多控制回路。
因为其线路复杂，牵扯元器件多、执行机构多、维修知识点多，对电气维修人员有较高的技术要求。
一般来讲，如果能够熟练维修龙门刨床电气控制的话，其他传统机床的电气维修一般不成问题。
一定记住，再复杂的线路也是由基本的简单回路组成的，遇到复杂的设备，要按照其功能、执行机构予以分解，一步一步摸清各控制单元、各控制回路的工作原理和最终控制结果。
出现故障后，要先确认该故障回路中的可靠部件，再寻找可疑部件。
4)另外要准备必要的扳手、钳子、螺丝刀、万用表、兆欧表等工具，预备常用的备品备件、连接导线，包括各种规格的熔断器、熔体、开关、电刷、继电器等。
2 传统机床电气设备的检修程序
2.1 分析故障原因
对于有故障的机床电气设备，应先询问操作者产生故障的前后经过及故障现象，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况，如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水、是否有人修理过、修理的内容等等。
分析故障发生在那个程序段?故障发生在多高速度下?以前是否发生过类似故障?现场还有何异常情况?然后根据电路原理和结构特点，初步分析形成故障的几种可能性，排除不可能产生故障的部分。
把问题分析透彻，基本上就解决了一半。
检查电路故障时，要理清查看电气与机械的运作关系，确认属于机械故障还是电气故障，同时要确认是否是由于机械故障引起的电气故障，若是则要同时检修机械部分，才能再次投入运转。
2.2 初判故障点
对于故障机床不要盲目运转，以免故障进一步扩大，造成更大损失，可以先通过静态观察、断电测试等手段对设备进行检修。
一是进行静态观察，看有关电器外部有无损坏，是否存在断路、短路 、漏电、破损等现象，熔断器、断路器、热继电器是否因过载等原因引起保护性故障，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。
二是对脏污的电气设备，如按钮、接线点、接触点进行检查、清洁，部分故障是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁往往会排除部分故障。
三是对线路断电测试，在断开电源的情况下，利用万用表、兆欧表检查线路和器件的通断以及绝缘工况，确认故障部位。
2.3 确定故障点
对于自动运转或者连续性运转的机床，大多数要通过运转观测和运转测试才能判断出故障点，不过一定要在排除机械过载、电气短路、漏电等前提条件下，确定不会造成故障扩大和人身、设备事故后，才能进行运转检修。
一是排除机械零件无过载故障后，再进行电气方面的检查，以免引起其他机械或电气部件的更大损坏。
二是首先检测电源，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。
三是采用部分运转方法，对各运转单元分步骤单独运转，缩小故障范围，最后在自动运转，检查各部分的协调性。
五是将主回路断电，使控制线路空运转，注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。
六是利用测量工具通过对各工作点的交直流电压、电流测量，并与正常值比较，判明故障所在。
七是短接法，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。
2.4 修复或更换故障器件
确定故障点以后，对故障部件予以拆卸，拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，对照原理图标明的线号拆除连线，必要的情况下，一边拆卸一边画草图，并记上标记，防止更换器件接错线造成不必要的损失。
对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换，可能真正的故障点还没有找到。
更换部件的规格参数也要匹配，特别是机床出厂时间较早，更换部件目前已经淘汰使用，需要其他系列替换的情况下，一定要留足负荷安全系数，对主要工作部件宁大勿小。
2.5 调试运转机床
故障排除后，再进行运转调试，一般遵循先静态后动态、先局部后整体、先慢速后快速、先空载后负载的原则进行。
先断开机床的主电源回路，调试控制回路;先分别调试各个局部工作执行机构，再联合调试各机构协调统一性以及自动工作流程;先低速调试正常，再根据工艺要求逐步提速，一般不要超过其最高工艺车速;空车调试正常以后，再逐步增加工作负荷。
调试的时侯，要和操作者配合好，随时做好停车和拉闸准备，注意观察机床设备和电气设备的声音、味道、温度等，确保检修彻底成功。
机床电气控制教学实践的体会【2】
摘 要：传统的普通机床电气控制线路教学是我院机电专业维修电工必修的实验课程。
本文就如何提高学生理论分析能力与实践操作能力，提高机床控制线路教学质量和效果，促进学生综合素质提高，结合实际工作经验，介绍了在实际授课过程当中的几点做法。
关键词：理论分析;排故演示;实践操作;考核
机床控制线路是我院机电专业维修电工必修的实践课程，是一门理论与实践紧密相连的实验课。
该课程通过介绍几种典型机床的结构、动作过程、常见故障分析及排除方法，可以使学生掌握机床控制线路的设计、选料、原理分析及如何正确排除故障，让学生掌握了机床的工作原理和安装接线及工艺要求，突出了实践性。
为使学生学好这门课程，提高对实际问题的分析与解决能力，结合工作实际，对如何搞好机床控制线路教学提出一些自己粗浅的看法。
1 带学生到企业、校办工厂实地参观，增加感性知识
因为机床设备比较昂贵，品种类型又比较多，一般学校设备不足，无法满足教学需求，但学校教学的目的是培养到社会上直接应用操作人员，如果学生对机床设备没有一个直观的、感性的知识，教学效果肯定不会理想，因为单纯讲解、分析线路原理图，学生不能把机床结构与运动方式结合起来。
比如X62W万能铣床由两个手柄操作四个行程开关实现工作台六个方向运动，T68镗床一台电机可拖动多个运动部件运动，学生难以理解，造成课堂教学与实践的脱节。
反之如果在授课之前先让学生亲眼看看、摸摸设备，并且在操作人员协助下，亲自操作设备，了解机床设备的结构及加工工艺要求，知道了机床在实际生产当中的作用，这样调动了学生的学习积极性，培养了学习兴趣，提高了教学质量和效果。
而且这一教学环节符合学生认知特点，教学效果很好。
2 在感性认识的基础上，注重理论分析
在讲机床线路排故时，首先明确排故的基本方法和思路，通过线路工作原理分析，来提高学生思维能力、判断能力和分析问题的能力。
使学生知道查找故障关键的一步就是找到该设备的原理图，吃透吃懂原理图，在分析原理图时我采用边设问边讲解，通过学生与老师默契配合来完成原理分析，效果不错。
比如讲解T68镗床时，采用下列几个教学环节：
1、介绍每一个电气元件作用：该环节不仅对按钮开关各按钮启、停操作的应用讲解，还要对行程开关的SQ3、SQ1、SQ4、SQ2作用详细介绍，为线路分析原理打好基础，其它元件在前面线路中均已涉及，学生已有能力自己分析。
2、将线路总体上分成几大环节
(1)动力电路部分：从厂房动力线路接入机床电动机线路及总开关。
在这方面要学会计算机床电动机总功率的负荷大小，所配总开关的型号及操作位置的安装要求，对动力线路接线要求与安全事项提出严格要求。
并对机床电气设备的详细位置与开启方法进行熟悉和了解。
(2)主电路部分：从主电路中可以知道有什么样的控制要求，如有没有正反转、制动，是否采取降压起动等等。
(3)照明线路及指示电路部分：这部分电路比较简单，几乎任何一台机床设备当中都有，在讲解中可采取提问方式，如照明电路的作用，HL灯的作用等。
(4)辅助电路部分：介绍辅助线路时可采用边分析边讲解的方法，通过主电路分析可知主轴电机M1既可低速正反转，又可高速正反转。
3、在进行完上述四个环节之后对镗床原理进行综述，使学生对所学知识掌握得更为系统，从而对整个机床线路有了全面的认识。
也就是说在分析线路原理时可采用化整为零的方法，明确哪部分控制线路控制哪部分主电路，各元件各部分电路的作用，形成正确思维，为排除机床线路故障打下良好的基础。
3 在理论分析的基础上对所学线路进行安装接线并通电试验，将理论转为实际的技能
机床线路的教学内容，不仅要培养学生设计线路与分析线路的能力，更要注重实际操作，给学生提供充足的实习材料和时间，通过接线实训提高学生动手能力，掌握机床控制线路安装接线工艺要求。
为了让学生们掌握扎实的基本功，没有一定的训练量是达不到要求的。
另外，在安装接线的过程中，学生对机床的工作原理又会进一步加以分析，即提高了动手能力，又使学生了解了理论知识与实践之间的内在联系，为今后工作打下坚实基础。
4 机床线路故障排除这一教学环节采取演示法
机床线路排故，既是授课过程中的重点又是难点，在实际工作中，一旦机床出现电气故障，怎么检修、如何确定检修步骤很重要。
在讲解前先教会学生如何正确使用测量工具、万用表等，除了采用前面的讲解法，讲明排故具体思路与方法外，在教学之前，应该准备好需排故的线路模拟板，在该模拟板上老师事先设置好故障，然后示范操作，演示排故过程，这一环节需要学生注意力集中，跟上老师思路。
比如在排除T68镗床故障时，设一处隐蔽故障，通过通电试验，观察故障现象，从而将故障范围缩小到相应回路。
5 建立考核制度
为了提高学生学习动力和积极性，需要建立完善的考核制度，这样，可以使学生认识到自己的不足，知道自己有哪些方面需要注意和提高，对整个教学过程和学生的掌握情况也有一个客观公正的评价。
并且，对每一个课题及时进行考核评价，可随时发现和解决学生存在的共性问题，提高教学效果和质量。
6 结束语
在实际教学过程中，经常会遇到各种各样的问题，如何使学生能够把理论联系到实践当中，提高正确合理解决问题的能力，全面运用所学知识，正确进行原理分析、设计线路、安装接线、调试线路和故障排除，教师可通过教学设计增加其探索性，来引导学生提出问题再通过时间进行检验，从而达到全方位教学的目的。
参考文献
[1]《电机与电气控制技术》，周元一主编，机械工业出版社，2008年6月
[2]《机床电气系统检测与维修》于润伟主编，高等教育出版社，2009年11月
[3]《机电电气控制技术》尚涛主编，化学工业出版社，2009年3月
机床电气控制线路的检修【3】
摘 要：机床电气控制线路发生故障后，为了能迅速、准确地判断故障部位并及时地排除，就要了解控制线路的工作原理，搞清楚故障现象，然后根据故障现象对照电气原理图进行分析，再拟定出检查步骤、方法和路线。
关键词：机床电气 控制线路 故障检修
机床电气控制线路发生故障后，为了能迅速、准确地判断故障部位并及时地排除，平时就必须对控制线路的工作原理及特点有清楚的认识，熟悉电路中各个电器的动作顺序，了解各元件的技术性能，并切实搞清楚故障现象。
然后根据故障现象对照电气原理图进行分析，再拟定出检查步骤、方法和路线。
切忌盲目地拆线、拆卸元件。
机床出现了故障，要详细了解故障产生的经过：一方面应向机床操作者详细了解故障前机床的工作状况和故障现象，因为生产一线的操作者对机床经常产生的故障部位和处理方法有许多好的经验，可供我们借鉴;另一方面我们可以根据操作者提供的故障现象，根据电气控制原理来判断故障部位，所以必须重视机床操作者的意见。
本文简述笔者在故障检修实践中常用的几种方法。
一、用实验法观察故障现象，初步判定故障范围
在不扩大故障范围、不损坏电气设备和机械设备的前提下，对线路进行通电试验，通过观察电气设备和电器元件的动作是否正常、各控制环节的动作程序是否符合要求，初步确定故障发生的大致部位和回路。
二、用逻辑分析法缩小故障范围
根据电气控制线路的工作原理、控制环节的动作程序以及它们之间的联系，结合故障现象做具体的分析，缩小故障范围，特别适用于对复杂线路的故障检查。
从原理上进行分析，确定故障的可能范围，某些机床的电气控制线路看起来似乎很复杂，但仔细一分析，它们总是由一些基本环节、基本线路所组成，总是由不同作用的几个独立部分组合而成。
按照故障现象从原理上进行分析，确定故障发生的可能范围，以便迅速找到故障的确切部位。
进行一般的外表检查由原理分析确定故障可能的范围后，对有关元器件进行外表检查，常能发现故障的确切部位，如触头脱落、触头磨损或烧坏、衔铁产生噪声、线圈烧毁、活动部位被卡住、触头失灵、弹簧断裂或脱落、发生接地等都能明显地表明故障的所在。
三、用测量法确定故障点
用电工仪表测量寻找故障部位，检查电器元件是否通路，线路是否断裂，电压电流的大小是否正常、平衡，电阻是否符合要求，这是人们经常使用的找出故障的方法。
测量电压的方法如测量电动机、接触器和继电器的线圈，有关控制电路两端电压等。
若发现所测点电压与控制线路要求的电压不相符合，此处就是故障可疑处。
测量电阻或通路的方法是将控制线路电源切断后，用万用表的电阻挡测量线路的通路、触头的接触情况、元件的电阻值等。
利用电工工具和仪表对线路进行带电或断电测量，常用的方法有电压测量法和电阻测量法。
下面主要介绍电压测量法。
测量检查时，首先将万用表的转换开关置于交流电压500V的档位上，然后按图1所示的方法进行测量。
接通电源，若按下启动按钮SB2时，接触器KM不吸合，则说明控制线路有故障。
检测时，在松开SB2的条件下，先用万用表测量0和1两点之间的电压，若电压为380伏，则说明控制电路的电源电压正常。
然后把黑表棒接到0点上，红表棒依次接到2、3各点上，分别测量0-2、0-3两点间的电压，若电压均为380伏，再把黑表棒接到1点上，红表棒接到4点上，测量出1-4两点间的电压。
根据测量结果即可找出故障点，见表1。
表中符号“×”表示不需再测量。
在实际维修工作中，我发现故障不是千篇一律的，即使是同一种故障现象，发生的部位也不一定相同。
因此，采用以上介绍的步骤和方法时，不能生搬硬套，而应按不同的情况灵活运用，妥善处理。
本文仅供参考，不足之处，请提出宝贵意见。
参考文献：
[1]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
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