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傳統機床電氣控制的維修實踐
傳統機床電氣控制的維修實踐【1】
摘 要： 結合工作經驗，簡要闡述傳統機床電氣設備的檢修程序、方法、要點，以及部分維修技巧，對機械加工企業電氣維修人員有一定參考價值。
關鍵詞： 傳統機床;電氣控制;維修實踐
隨著科技水平的飛速發展和普遍應用，新型機床主要依據CPU控制，大大簡化電氣控制器件，減少控制環節，提高控制效率和可靠性。
但是，在部分中小型機械加工企業，傳統機床依然占有相當大的比例，而對這部分機床的電氣控制維修主要依靠員工的傳幫帶，院校教育涉及較少，對年輕人員來講，這項維修工作不易熟練掌握。
本文通過淺顯論述，使維修人員快速掌握維修的主要方法和技巧。
1 傳統機床電氣設備維修的基礎知識和基本條件
1)熟悉工作原理。
要掌握各控制部件、執行部件的工作原理和主要結構，熟悉各種電機的應用范圍和工作特性，各種接觸器、繼電器的使用參數和主要結構，以及各規格導線的工作電流，以及電磁閥、制動器、放大機等工作部件的相關知識。
另外，對車床、銑床、刨床、磨床、鏜床、剪板機、折彎機、起重機、液壓站等各種加工設備的主要工作原理、執行機構、工作程序有較為熟悉的了解，也是電氣設備維修的必備條件，既要懂電，又要懂機。
2)掌握電氣原理。
對電氣控制的維修，主要是依據機床的電氣原理圖及各元器件位置排列圖，同時要熟知線路連接走向。
最好把各種機床原理圖分門別類整理出來，熟悉各種機床的控制相似和相近部分，找出差別以及各自獨有的控制方式，對各基本控制單元熟悉組合運用，如繼電器自鎖與正反轉互鎖、點動與自動，超載保護、過壓保護、過電流保護、超行程保護，y-△啟動、延時啟動、延時停止等。
俗話說“熟能生巧”，熟練掌握機床電氣控制的維修技術，就能起到事半功倍的作用，別人幾天修不好的機床，你可能幾小時甚至幾分鐘就能手到病除。
3)勤學多記。
由易而難，由難而易，先掌握簡單機床電氣維修，再逐步掌握復雜機床電氣維修。
傳統機床電氣控制中，龍門刨床屬于比較復雜較不易維修的，其電氣控制包括交流拖動電機、直流發電機、直流電動機、電機擴大機、勵磁機等，包含電壓給定、電壓反饋、電壓穩定、電流反饋、欠補償制動等諸多控制回路。
因為其線路復雜，牽扯元器件多、執行機構多、維修知識點多，對電氣維修人員有較高的技術要求。
一般來講，如果能夠熟練維修龍門刨床電氣控制的話，其他傳統機床的電氣維修一般不成問題。
一定記住，再復雜的線路也是由基本的簡單回路組成的，遇到復雜的設備，要按照其功能、執行機構予以分解，一步一步摸清各控制單元、各控制回路的工作原理和最終控制結果。
出現故障后，要先確認該故障回路中的可靠部件，再尋找可疑部件。
4)另外要準備必要的扳手、鉗子、螺絲刀、萬用表、兆歐表等工具，預備常用的備品備件、連接導線，包括各種規格的熔斷器、熔體、開關、電刷、繼電器等。
2 傳統機床電氣設備的檢修程序
2.1 分析故障原因
對于有故障的機床電氣設備，應先詢問操作者產生故障的前后經過及故障現象，包括故障外部表現、大致部位、發生故障時環境情況，如有無異常氣體、明火、熱源是否靠近電器、有無腐蝕性氣體侵入、有無漏水、是否有人修理過、修理的內容等等。
分析故障發生在那個程序段?故障發生在多高速度下?以前是否發生過類似故障?現場還有何異常情況?然后根據電路原理和結構特點，初步分析形成故障的幾種可能性，排除不可能產生故障的部分。
把問題分析透徹，基本上就解決了一半。
檢查電路故障時，要理清查看電氣與機械的運作關系，確認屬于機械故障還是電氣故障，同時要確認是否是由于機械故障引起的電氣故障，若是則要同時檢修機械部分，才能再次投入運轉。
2.2 初判故障點
對于故障機床不要盲目運轉，以免故障進一步擴大，造成更大損失，可以先通過靜態觀察、斷電測試等手段對設備進行檢修。
一是進行靜態觀察，看有關電器外部有無損壞，是否存在斷路、短路 、漏電、破損等現象，熔斷器、斷路器、熱繼電器是否因過載等原因引起保護性故障，電器有無進水、油垢，開關位置是否正確等。
二是對臟污的電氣設備，如按鈕、接線點、接觸點進行檢查、清潔，部分故障是由臟污及導電塵塊引起的，一經清潔往往會排除部分故障。
三是對線路斷電測試，在斷開電源的情況下，利用萬用表、兆歐表檢查線路和器件的通斷以及絕緣工況，確認故障部位。
2.3 確定故障點
對于自動運轉或者連續性運轉的機床，大多數要通過運轉觀測和運轉測試才能判斷出故障點，不過一定要在排除機械過載、電氣短路、漏電等前提條件下，確定不會造成故障擴大和人身、設備事故后，才能進行運轉檢修。
一是排除機械零件無過載故障后，再進行電氣方面的檢查，以免引起其他機械或電氣部件的更大損壞。
二是首先檢測電源，電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高，所以先檢修電源往往可以事半功倍。
三是采用部分運轉方法，對各運轉單元分步驟單獨運轉，縮小故障范圍，最后在自動運轉，檢查各部分的協調性。
五是將主回路斷電，使控制線路空運轉，注意檢查電器的溫升及電器的動作程序是否符合電氣設備原理圖的要求，從而發現故障部位。
六是利用測量工具通過對各工作點的交直流電壓、電流測量，并與正常值比較，判明故障所在。
七是短接法，用一根良好絕緣的導線，將所懷疑的斷路部位短路接起來，如短接到某處，電路工作恢復正常，說明該處斷路。
2.4 修復或更換故障器件
確定故障點以后，對故障部件予以拆卸，拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關系，對照原理圖標明的線號拆除連線，必要的情況下，一邊拆卸一邊畫草圖，并記上標記，防止更換器件接錯線造成不必要的損失。
對于連續燒壞的元器件應查明原因后再進行更換，可能真正的故障點還沒有找到。
更換部件的規格參數也要匹配，特別是機床出廠時間較早，更換部件目前已經淘汰使用，需要其他系列替換的情況下，一定要留足負荷安全系數，對主要工作部件寧大勿小。
2.5 調試運轉機床
故障排除后，再進行運轉調試，一般遵循先靜態后動態、先局部后整體、先慢速后快速、先空載后負載的原則進行。
先斷開機床的主電源回路，調試控制回路;先分別調試各個局部工作執行機構，再聯合調試各機構協調統一性以及自動工作流程;先低速調試正常，再根據工藝要求逐步提速，一般不要超過其最高工藝車速;空車調試正常以后，再逐步增加工作負荷。
調試的時侯，要和操作者配合好，隨時做好停車和拉閘準備，注意觀察機床設備和電氣設備的聲音、味道、溫度等，確保檢修徹底成功。
機床電氣控制教學實踐的體會【2】
摘 要：傳統的普通機床電氣控制線路教學是我院機電專業維修電工必修的實驗課程。
本文就如何提高學生理論分析能力與實踐操作能力，提高機床控制線路教學質量和效果，促進學生綜合素質提高，結合實際工作經驗，介紹了在實際授課過程當中的幾點做法。
關鍵詞：理論分析;排故演示;實踐操作;考核
機床控制線路是我院機電專業維修電工必修的實踐課程，是一門理論與實踐緊密相連的實驗課。
該課程通過介紹幾種典型機床的結構、動作過程、常見故障分析及排除方法，可以使學生掌握機床控制線路的設計、選料、原理分析及如何正確排除故障，讓學生掌握了機床的工作原理和安裝接線及工藝要求，突出了實踐性。
為使學生學好這門課程，提高對實際問題的分析與解決能力，結合工作實際，對如何搞好機床控制線路教學提出一些自己粗淺的看法。
1 帶學生到企業、校辦工廠實地參觀，增加感性知識
因為機床設備比較昂貴，品種類型又比較多，一般學校設備不足，無法滿足教學需求，但學校教學的目的是培養到社會上直接應用操作人員，如果學生對機床設備沒有一個直觀的、感性的知識，教學效果肯定不會理想，因為單純講解、分析線路原理圖，學生不能把機床結構與運動方式結合起來。
比如X62W萬能銑床由兩個手柄操作四個行程開關實現工作臺六個方向運動，T68鏜床一臺電機可拖動多個運動部件運動，學生難以理解，造成課堂教學與實踐的脫節。
反之如果在授課之前先讓學生親眼看看、摸摸設備，并且在操作人員協助下，親自操作設備，了解機床設備的結構及加工工藝要求，知道了機床在實際生產當中的作用，這樣調動了學生的學習積極性，培養了學習興趣，提高了教學質量和效果。
而且這一教學環節符合學生認知特點，教學效果很好。
2 在感性認識的基礎上，注重理論分析
在講機床線路排故時，首先明確排故的基本方法和思路，通過線路工作原理分析，來提高學生思維能力、判斷能力和分析問題的能力。
使學生知道查找故障關鍵的一步就是找到該設備的原理圖，吃透吃懂原理圖，在分析原理圖時我采用邊設問邊講解，通過學生與老師默契配合來完成原理分析，效果不錯。
比如講解T68鏜床時，采用下列幾個教學環節：
1、介紹每一個電氣元件作用：該環節不僅對按鈕開關各按鈕啟、停操作的應用講解，還要對行程開關的SQ3、SQ1、SQ4、SQ2作用詳細介紹，為線路分析原理打好基礎，其它元件在前面線路中均已涉及，學生已有能力自己分析。
2、將線路總體上分成幾大環節
(1)動力電路部分：從廠房動力線路接入機床電動機線路及總開關。
在這方面要學會計算機床電動機總功率的負荷大小，所配總開關的型號及操作位置的安裝要求，對動力線路接線要求與安全事項提出嚴格要求。
并對機床電氣設備的詳細位置與開啟方法進行熟悉和了解。
(2)主電路部分：從主電路中可以知道有什么樣的控制要求，如有沒有正反轉、制動，是否采取降壓起動等等。
(3)照明線路及指示電路部分：這部分電路比較簡單，幾乎任何一臺機床設備當中都有，在講解中可采取提問方式，如照明電路的作用，HL燈的作用等。
(4)輔助電路部分：介紹輔助線路時可采用邊分析邊講解的方法，通過主電路分析可知主軸電機M1既可低速正反轉，又可高速正反轉。
3、在進行完上述四個環節之后對鏜床原理進行綜述，使學生對所學知識掌握得更為系統，從而對整個機床線路有了全面的認識。
也就是說在分析線路原理時可采用化整為零的方法，明確哪部分控制線路控制哪部分主電路，各元件各部分電路的作用，形成正確思維，為排除機床線路故障打下良好的基礎。
3 在理論分析的基礎上對所學線路進行安裝接線并通電試驗，將理論轉為實際的技能
機床線路的教學內容，不僅要培養學生設計線路與分析線路的能力，更要注重實際操作，給學生提供充足的實習材料和時間，通過接線實訓提高學生動手能力，掌握機床控制線路安裝接線工藝要求。
為了讓學生們掌握扎實的基本功，沒有一定的訓練量是達不到要求的。
另外，在安裝接線的過程中，學生對機床的工作原理又會進一步加以分析，即提高了動手能力，又使學生了解了理論知識與實踐之間的內在聯系，為今后工作打下堅實基礎。
4 機床線路故障排除這一教學環節采取演示法
機床線路排故，既是授課過程中的重點又是難點，在實際工作中，一旦機床出現電氣故障，怎么檢修、如何確定檢修步驟很重要。
在講解前先教會學生如何正確使用測量工具、萬用表等，除了采用前面的講解法，講明排故具體思路與方法外，在教學之前，應該準備好需排故的線路模擬板，在該模擬板上老師事先設置好故障，然后示范操作，演示排故過程，這一環節需要學生注意力集中，跟上老師思路。
比如在排除T68鏜床故障時，設一處隱蔽故障，通過通電試驗，觀察故障現象，從而將故障范圍縮小到相應回路。
5 建立考核制度
為了提高學生學習動力和積極性，需要建立完善的考核制度，這樣，可以使學生認識到自己的不足，知道自己有哪些方面需要注意和提高，對整個教學過程和學生的掌握情況也有一個客觀公正的評價。
并且，對每一個課題及時進行考核評價，可隨時發現和解決學生存在的共性問題，提高教學效果和質量。
6 結束語
在實際教學過程中，經常會遇到各種各樣的問題，如何使學生能夠把理論聯系到實踐當中，提高正確合理解決問題的能力，全面運用所學知識，正確進行原理分析、設計線路、安裝接線、調試線路和故障排除，教師可通過教學設計增加其探索性，來引導學生提出問題再通過時間進行檢驗，從而達到全方位教學的目的。
參考文獻
[1]《電機與電氣控制技術》，周元一主編，機械工業出版社，2008年6月
[2]《機床電氣系統檢測與維修》于潤偉主編，高等教育出版社，2009年11月
[3]《機電電氣控制技術》尚濤主編，化學工業出版社，2009年3月
機床電氣控制線路的檢修【3】
摘 要：機床電氣控制線路發生故障后，為了能迅速、準確地判斷故障部位并及時地排除，就要了解控制線路的工作原理，搞清楚故障現象，然后根據故障現象對照電氣原理圖進行分析，再擬定出檢查步驟、方法和路線。
關鍵詞：機床電氣 控制線路 故障檢修
機床電氣控制線路發生故障后，為了能迅速、準確地判斷故障部位并及時地排除，平時就必須對控制線路的工作原理及特點有清楚的認識，熟悉電路中各個電器的動作順序，了解各元件的技術性能，并切實搞清楚故障現象。
然后根據故障現象對照電氣原理圖進行分析，再擬定出檢查步驟、方法和路線。
切忌盲目地拆線、拆卸元件。
機床出現了故障，要詳細了解故障產生的經過：一方面應向機床操作者詳細了解故障前機床的工作狀況和故障現象，因為生產一線的操作者對機床經常產生的故障部位和處理方法有許多好的經驗，可供我們借鑒;另一方面我們可以根據操作者提供的故障現象，根據電氣控制原理來判斷故障部位，所以必須重視機床操作者的意見。
本文簡述筆者在故障檢修實踐中常用的幾種方法。
一、用實驗法觀察故障現象，初步判定故障范圍
在不擴大故障范圍、不損壞電氣設備和機械設備的前提下，對線路進行通電試驗，通過觀察電氣設備和電器元件的動作是否正常、各控制環節的動作程序是否符合要求，初步確定故障發生的大致部位和回路。
二、用邏輯分析法縮小故障范圍
根據電氣控制線路的工作原理、控制環節的動作程序以及它們之間的聯系，結合故障現象做具體的分析，縮小故障范圍，特別適用于對復雜線路的故障檢查。
從原理上進行分析，確定故障的可能范圍，某些機床的電氣控制線路看起來似乎很復雜，但仔細一分析，它們總是由一些基本環節、基本線路所組成，總是由不同作用的幾個獨立部分組合而成。
按照故障現象從原理上進行分析，確定故障發生的可能范圍，以便迅速找到故障的確切部位。
進行一般的外表檢查由原理分析確定故障可能的范圍后，對有關元器件進行外表檢查，常能發現故障的確切部位，如觸頭脫落、觸頭磨損或燒壞、銜鐵產生噪聲、線圈燒毀、活動部位被卡住、觸頭失靈、彈簧斷裂或脫落、發生接地等都能明顯地表明故障的所在。
三、用測量法確定故障點
用電工儀表測量尋找故障部位，檢查電器元件是否通路，線路是否斷裂，電壓電流的大小是否正常、平衡，電阻是否符合要求，這是人們經常使用的找出故障的方法。
測量電壓的方法如測量電動機、接觸器和繼電器的線圈，有關控制電路兩端電壓等。
若發現所測點電壓與控制線路要求的電壓不相符合，此處就是故障可疑處。
測量電阻或通路的方法是將控制線路電源切斷后，用萬用表的電阻擋測量線路的通路、觸頭的接觸情況、元件的電阻值等。
利用電工工具和儀表對線路進行帶電或斷電測量，常用的方法有電壓測量法和電阻測量法。
下面主要介紹電壓測量法。
測量檢查時，首先將萬用表的轉換開關置于交流電壓500V的檔位上，然后按圖1所示的方法進行測量。
接通電源，若按下啟動按鈕SB2時，接觸器KM不吸合，則說明控制線路有故障。
檢測時，在松開SB2的條件下，先用萬用表測量0和1兩點之間的電壓，若電壓為380伏，則說明控制電路的電源電壓正常。
然后把黑表棒接到0點上，紅表棒依次接到2、3各點上，分別測量0-2、0-3兩點間的電壓，若電壓均為380伏，再把黑表棒接到1點上，紅表棒接到4點上，測量出1-4兩點間的電壓。
根據測量結果即可找出故障點，見表1。
表中符號“×”表示不需再測量。
在實際維修工作中，我發現故障不是千篇一律的，即使是同一種故障現象，發生的部位也不一定相同。
因此，采用以上介紹的步驟和方法時，不能生搬硬套，而應按不同的情況靈活運用，妥善處理。
本文僅供參考，不足之處，請提出寶貴意見。
參考文獻：
[1]李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓練.北京：中國勞動社會保障出版社，2007.
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