学习目的

（1）认识CA6140 车床的主要结构和电器位置。

（2）熟悉CA6140 车床电气控制电路构成。

（3）掌握CA6140 车床电气控制电路的分析方法。

一、CA6140 车床的主要结构及型号意义

1. 定义

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完成钻孔和铰孔等加工。其结构如图3-1 所示。

图3-1　CA6140 车床的主要结构

2. 型号意义

车床的型号含义如图3-2 所示。

图3-2　车床型号含义

想一想

（1）车床为机械加工中使用最为广泛的一种机床，它可以加工什么样的工件？

（2）车床在加工工件时，道具和工件分别是如何运动的？

二、CA6140 车床的主要运动形式及控制要求

（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。小型车床主轴的正反转由拖动电动机正反转来实现。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启动。电动机容量较大时，常采用Y-Δ 降压启动。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用切削液进行冷却。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。

想一想

冷却泵电动机和刀架快速移动电动机为什么用中间继电器控制而不用接触器控制？

（3）快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）电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 车床原理图（见图3-3）

图3-3　CA6140 车床原理图

四、CA6140 电气控制电路分析

（一）主电路分析

CA6140 卧式车床的电源由钥匙开关SB 控制，即SB 向右旋转，再扳动断路器QF 将三相电源引入。电气控制线路中共有3 台电动机：M1 为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架做进给运动；M2 为冷却泵电动机，用以输送冷却液；M3 为刀架快速移动电动机，用以拖动刀架快速移动。其控制和保护电器如表3-1 所示。

表3-1　主电路控制及相应保护电器

（二）控制电路分析

控制电路通过控制变压器TC 输出的110 V 交流电压供电，由熔断器FU2 作短路保护。在正常工作时，行程开关SQ1 的常开触头闭合。打开床头皮带罩后，SQ1 的常开触头断开，切断控制电路电源，以确保人身安全。钥匙开关SB 和行程开关SQ2 在车床正常工作时是断开的，QF 的线圈不通电，断路器QF 能合闸。当打开配电壁龛门时，SQ2 闭合，QF 线圈获电，断路器QF 自动断开，切断车床的电源。

1. 主轴电动机M1 的控制

2. 冷却泵电动机M2 控制

主轴电动机M1 和冷却泵电动机M2 在控制电路中实现顺序控制，只有当主轴电动机M1启动后，KM 的常开触头闭合，合上旋钮开关SB4，中间继电器KA1 吸合，冷却泵电动机M2才能启动。当M1 停止运行或断开旋钮开关SB4 时，M2 停止运行。

3. 刀架快速移动电动机M3 的控制

刀架快速移动电动机M3 的启动是由安装在进给操作手柄顶端的按钮SB3 控制的，它与中间继电器KA2 组成电动控制环节。将操作手柄扳到所需移动的方向，按下SB3，KA2 得电吸合，电动机M3 启动运转，刀架沿指定的方向快速移动。刀架快速移动电动机M3 是短时间工作，故未过载保护。

（三）照明与信号灯电路分析(www.daowen.com)

控制变压器TC 的二次输出为24 V 和6 V 电压，分别作为车床低压照明和指示灯的电源。EL 为车床的低压照明灯，由开关SA 控制，FU4 作短路保护；HL 为电源指示灯，FU3 作短路保护。

五、按工作原理操作机床

考核评分标准如表3-2 所示。

表3-2　评分表

六、拓展项目

对照图3-4，对C650 车床的工作原理进行分析。

相关知识

电气原理图的阅读

一、读图的方法和步骤

阅读继电-接触器控制原理图时，要注意以下几点：

（1）电气原理图主要分主电路和控制电路两部分。电动机的通路为主电路，接触器吸引线圈的通路为控制电路。此外还有信号电路、照明电路等。如图3-5 所示。

图3-5 中，左边区域为主电路，右边区域为控制电路。

（2）在电气原理图中，同一电器的不同部件常常不画在一起，而是画在电路的不同地方，同一电器的不同部件都用相同的文字符号标明。例如，接触器的主触头通常画在主电路中，而吸引线圈和辅助触头则画在控制电路中，但它们都用KM 表示。

在每个接触器线圈的文字符号KM 的下面画两条竖直线，分成左、中、右三栏，把受其控制而动作的触头所处的图区号数字，填写于表3-3 所示内容中，同样，对备而未用的触头，在相应的栏中用记号“X”或空白标出。

图3-4　C650 车床控制电路

图3-5　电气原理图示例

表3-3　接触器线圈控制触头标示

如上图虚线区域表示主触头在2 号区域，辅助常开在8 号区域和10 号区域，辅助常闭没有用“X”或空白表示。

（3）同一种电器一般用相同的字母表示，但在字母的后边加上数码或其他字母下标以示区别。例如，两个接触器分别用KM1、KM2 表示，或用KMF、KMR 表示。

（4）全部触头都按常态给出。对接触器和各种继电器，常态是指未通电时的状态；对按钮、行程开关等，常态则是指未受外力作用时的状态。

（5）在阅读电气原理图以前，必须对控制对象有所了解，尤其对于机、液压（或气压）、电配合得比较密切的生产机械，单凭电气原理图往往不能完全看懂其控制原理，只有了解了有关的机械传动和液压（气压）传动后，才能搞清全部控制过程。

（6）阅读电气原理图的步骤是一般先看主电路，再看控制电路，最后看显示及照明等辅助电路。

① 先看主电路有几台电动机，各有什么特点。例如：是否有正反转，采用什么方法启动，有无调速和制动等。

② 看控制电路时，一般从主电路的接触器入手，按动作的先后次序一个一个地分析，搞清楚它们的动作条件和作用。

③ 控制电路一般由一些基本环节组成，阅读时可把它们分解出来，先进行局部分析，再完成整体分析。此外还要看电路中有哪些保护环节。

二、读图举例

图3-4 所示是机械加工中常用的C620-1 型卧式车床的电气控制线路图，它由主电路、控制电路和照明电路三部分组成。

图3-6　C620-1 型卧式车床电气原理图

1. 阅读主电路

从主电路看，C620-1 型卧式车床有两台笼型异步电动机，即主轴电动机M1 和冷却泵电动机M2，它们都由接触器KM 直接控制起停。如果不需要冷却泵工作，则可用组合开关QS2将电路关断。

电动机电源为交流380 V，由组合开关QS1 引入。主轴电动机由熔断器FU1 作短路保护，由热继电器FRl 作过载保护。冷却泵电动机由熔断器FU2 作短路保护，由热继电器FR2 作过载保护。这两台电动机的失压和欠压保护同时由接触器KM 完成。

2. 阅读控制电路

该车床的控制电路是一个控制电动机单方向起、停的典型电路。热继电器FR1 和FR2 的常闭触头串联在控制电路中，无论是主轴电动机还是冷却泵电动机发生过载，都会切断控制电路，使两台电动机同时停转。FU3 是控制电路的熔断器。

3. 阅读照明电路

照明电路由变压器T 将380 V 电压变为36 V 安全电压供照明灯HL 使用，QS3 是照明电路的电源开关，S 是照明灯开关，FU4 是照明灯的熔断器。