机床电气技能实训

一、实训目标

机床电气技能实训是机电类专业核心实践课程，旨在通过理论与实操结合，培养学生：

1. 电气系统认知能力：掌握机床电气控制系统的组成、工作原理及电路图识读方法。

2. 接线与调试技能：熟练进行电气元件安装、线路连接、故障排查及系统调试。

3. 安全规范操作：理解机床电气安全标准，养成规范操作习惯。

4. 故障分析能力：能运用逻辑分析和检测手段排除典型电气故障。

二、实训基础：机床电气系统构成

1. 核心组成部分

2. 典型机床电气控制案例

• 普通车床（如 CA6140）：
  主电机正反转控制、主轴变速冲动控制、刀架快速移动控制。

• 铣床（如 X62W）：
  主轴与进给电机的顺序控制、工作台进给变速冲动控制、圆工作台联锁控制。

• 磨床（如 M7120）：
  电磁吸盘充退磁控制、液压泵与砂轮电机的联锁控制。

三、实训内容与流程

1. 基础技能训练

（1）电气元件认知与检测

• 任务：识别低压电器（如接触器、继电器、热继电器、按钮）的型号、结构及功能。

• 操作：

• 用万用表检测元件通断（如接触器线圈阻值、触点常开 / 常闭状态）。

• 区分熔断器（如 RT18、RL6）、断路器（如 DZ47）的额定电流与保护特性。

（2）电气原理图识读

• 步骤：

1. 划分电路：区分主电路（粗线，含电机、熔断器等）与控制电路（细线，含按钮、接触器线圈等）。

2. 逻辑分析：根据控制流程（如 “启动→自锁→联锁”）理解动作顺序。

3. 标注节点：识别控制电路中的编号（如 1、3、5…）与电气元件触点的对应关系。

• 示例：CA6140 车床控制电路中，接触器 KM1 线圈通电后，其主触点闭合启动主轴电机，辅助常开触点实现自锁。

（3）线路安装与接线

• 流程：

• 主电路：采用黑色或黄绿双色导线，线径按电机功率选择（如 2.5mm²）。

• 控制电路：采用红色导线，线径不小于 1mm²，导线两端套号码管标注节点编号。

• 规范：导线横平竖直，避免交叉；接触器线圈与按钮间采用 “先上后下、先左后右” 原则走线。

1. 元件布局：按电路图在安装板上规划元件位置（主电路元件集中，控制元件按逻辑顺序排列）。

2. 固定元件：使用螺钉固定接触器、继电器等，确保安装牢固。

3. 导线连接：

2. 综合实训项目：机床电气控制系统装调

（2）安装与调试步骤

1. 元件检测：用万用表检查 KM1/KM2 线圈阻值、触点通断，FR 热元件阻值。

2. 安装元件：在配电板上固定断路器 QF、熔断器 FU1/FU2、接触器 KM1/KM2、热继电器 FR、按钮 SB1-SB3。

3. 接线操作：

• 主电路：QF→FU1→KM1/KM2 主触点→FR 热元件→电机 U/V/W 端子。

• 控制电路：FU2→SB3（急停）→SB1（正转启动）→KM2 常闭触点→KM1 线圈→FR 常闭触点→FU2；同理连接反转支路（SB2→KM1 常闭触点→KM2 线圈）。

4. 自检与通电调试：

• 断电检查：用万用表欧姆档测量控制电路阻值（按下 SB1 时，KM1 线圈阻值应显示；同时按下 SB1/SB2 时，阻值应为无穷大，验证联锁功能）。

• 通电测试：合上 QF，按下 SB1，电机正转；按下 SB2，电机反转；按下 SB3，电机停转；断开 QF 结束操作。

（3）常见故障与排查

3. 拓展训练：数控机床电气基础

• 内容：

• 认识数控系统（如 FANUC、SIEMENS）的电源模块、伺服驱动器、I/O 接口。

• 学习 PLC 梯形图编程（如机床换刀、冷却液启停控制）。

• 实操数控车床 / 铣床的电气柜布局与信号接线（如限位开关、编码器反馈线）。

四、实训安全规范

1. 用电安全：

• 实训前检查设备接地是否可靠，严禁带电操作。

• 通电调试时需两人配合，一人操作，一人监护。

2. 元件使用规范：

• 热继电器需按电机额定电流调整整定值，严禁强行复位。

• 接触器线圈电压需与控制电源匹配（如 AC 220V 或 AC 380V）。

3. 操作流程：

• 断电拆线时，先断开主电源，再断开控制电源，等待电容放电后操作。

• 故障排查时，优先采用 “断电检测法”（欧姆档），避免直接带电测量。

五、实训成果与考核

1. 成果形式：

• 实物作品：完成指定机床电气控制线路的安装与调试，提交接线图、元件清单。

• 实训报告：包含原理图分析、接线步骤、故障处理过程及心得体会。

2. 考核要点：

• 规范性：元件安装整齐、导线颜色与线径符合标准，号码管标注清晰。

• 功能性：系统能实现设计功能（如电机正反转、联锁保护），运行稳定无异常。

• 安全性：无短路、过载等安全隐患，操作流程符合规范。