常用車床電氣故障的檢修方法研究

（安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 蕪湖 241002）

0 引言

在科技快速發(fā)展的今天，自動(dòng)化越來越普及，數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，成為車間技術(shù)的重要組成部分之一，也是車間生產(chǎn)能夠正常進(jìn)行的保障。與工業(yè)早期的簡(jiǎn)單機(jī)械不同，現(xiàn)代車床要求機(jī)器在運(yùn)行時(shí)每一個(gè)零部件都是完好無損的，失之毫厘差之千里，些許的偏差也會(huì)造成巨大的損失，帶來不可估量的后果，因此要求對(duì)車床進(jìn)行按時(shí)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，排查安全漏洞，保證生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性。本文首先對(duì)于車床電氣故障進(jìn)行了分類，再按照類別分析檢修的步驟，最后對(duì)常見的C620型普通車床和CA6140型普通車床的電氣故障進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，另外還涵蓋了其他常見車床故障的分析。

1 電氣故障的分類

按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)車床電氣故障做出不同的分類，分類標(biāo)準(zhǔn)可以是故障的性質(zhì)，也可以是故障的現(xiàn)象、原因或者后果等。若按照故障的發(fā)生部位進(jìn)行分類，可將車床電氣故障分為硬件故障和軟件故障，硬件故障顧名思義，是指發(fā)生在車床硬件方面的故障，可能是零部件的損耗或者缺失，若發(fā)生損耗就需要及時(shí)修補(bǔ)，而發(fā)現(xiàn)有零部件缺失或者重要零件損耗則需要立即補(bǔ)充和更換，而軟件故障則需要借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢修，此類故障更為復(fù)雜，這要求檢修人員具有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)[1]；若按照故障的現(xiàn)象分類，可分為有診斷指示故障和無診斷指示故障，診斷指示故障發(fā)生時(shí)，指示燈會(huì)自動(dòng)亮起方便檢修人員發(fā)現(xiàn)問題，而無診斷指示故障的發(fā)生卻沒有相應(yīng)的提示，這導(dǎo)致故障的發(fā)現(xiàn)更為困難，因此此類故障需要工作人員格外注意，列入必檢清單；若按故障的后果分類，可分為破壞性故障和非破壞性故障，破壞性故障可能會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)床造成巨大損害，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致生產(chǎn)停止，最終形成巨大的損失，而非破壞性故障則不會(huì)造成如此嚴(yán)重的后果，但在進(jìn)行全面的檢修時(shí)仍然需要注意；若根據(jù)故障的發(fā)生是否具有必然性分類，可將車床電氣故障分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障，系統(tǒng)性故障是在機(jī)床設(shè)計(jì)之初由于技術(shù)限制等遺留下來的問題，會(huì)在后續(xù)的生產(chǎn)過程中不斷發(fā)生，因?yàn)檫@類故障發(fā)生頻繁，所以檢修人員在每次檢修時(shí)都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢查[2]。

2 車床電氣故障的檢修步驟

車床電氣故障的檢修主要分為4個(gè)步驟，故障檢查、控制線路分析與檢測(cè)、電器元件的檢查和控制線路的通電檢查。

故障檢查，主要是通過詢問、觀察、觸摸和聽聲等方式，具體操作是：在故障發(fā)生后詢問當(dāng)時(shí)的操作人員具體情況，使其回憶故障發(fā)生時(shí)機(jī)床是否冒煙、發(fā)出警報(bào)等，判斷是否存在操作失誤，還需對(duì)具體故障部位進(jìn)行觀察、觸摸，判斷損壞程度，必要時(shí)還可敲擊相關(guān)零件，將其同正常狀態(tài)進(jìn)行比較，并找出問題所在。

控制系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)床的核心，因此控制線路的分析與檢測(cè)是車床檢修的重要內(nèi)容，是需要檢修人員熟練掌握的步驟。通過閱讀圖紙，弄清機(jī)床控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，再結(jié)合電氣原理進(jìn)行專業(yè)分析，在確定故障發(fā)生的大致范圍后，利用萬用表判斷是否有短路、斷路等情況發(fā)生，逐步縮小排查范圍，一一排查相應(yīng)的零部件控制情況，最終找出故障之處。

電器元件的檢查，是在確定了大致的故障范圍后，按照規(guī)定的程序和方法，對(duì)比統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，判斷電器元件是否存在故障，若發(fā)現(xiàn)故障則需及時(shí)更換[3]。

控制電路的通電檢查，是機(jī)床檢修的最后一步，當(dāng)上述的檢修步驟完成后，及時(shí)對(duì)損壞的零部件進(jìn)行修補(bǔ)或更換，確保無誤后才能通電，通電時(shí)，控制電路先于主電路、直流電路先于交流電路、主電路開關(guān)先于繼電器接觸器控制電路。在通電之前還需要先進(jìn)行常規(guī)檢查：按下開關(guān)，啟動(dòng)機(jī)床的某個(gè)局部功能區(qū)，觀察該功能區(qū)的接觸器、繼電器是否運(yùn)行正常，若發(fā)現(xiàn)有不正常的動(dòng)作，則說明該機(jī)床仍然存在問題，需要繼續(xù)檢修。另外，通電檢查時(shí)應(yīng)使主電路保持關(guān)閉狀態(tài)，僅連通控制電路的電源，以避免零部件發(fā)生不必要的碰撞，造成額外的損失。

3 常用車床電氣故障與處理

3.1 C620型普通車床電氣線路分析與故障檢修實(shí)例

C620型普通車床的電氣主電路由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，其中主軸電動(dòng)機(jī)以M1表示，而冷卻泵電動(dòng)機(jī)以M2表示。主軸電動(dòng)機(jī)只能執(zhí)行單向旋轉(zhuǎn)的操作，并由此帶動(dòng)零部件按同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過操作桿使得零件能夠?qū)崿F(xiàn)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，冷卻泵電動(dòng)機(jī)的功能是為零部件提供冷卻液，上連KM，并受到Q2的控制，由此可以看出，只有先運(yùn)行M1，才能啟動(dòng)M2。QS1是整個(gè)電路的總開關(guān)，F(xiàn)U1是控制電路的短路保護(hù)，相應(yīng)的，F(xiàn)U2是冷卻泵的短路保護(hù)；FR1是控制電路的過載保護(hù)，F(xiàn)R2是冷卻泵的過載保護(hù)。

檢修實(shí)例：一臺(tái)C620型普通機(jī)床在按下停止按鈕后，主軸電機(jī)仍在運(yùn)行。

造成主軸電機(jī)無法停止的原因可能是沒有釋放復(fù)位KM，而進(jìn)一步造成KM無法復(fù)位的原因可能有如下幾方面：停止按鈕SB1的線頭短路或者卡住觸頭；KM的主觸頭因?yàn)槿酆付鵁o法與電源斷開；KM的鐵芯表面由于粘牢而無法脫開；KM斷電后，卡住了運(yùn)行部分或者彈簧疲勞變現(xiàn)無法收縮，造成的不能復(fù)位。在檢查時(shí)首先切斷了電源總開關(guān)QS1，保證主機(jī)停轉(zhuǎn)后才進(jìn)行檢修，確保檢修環(huán)境的安全。觀察到接觸器有無法回縮的情況，用手觸碰、按壓，檢查接觸器是否有異樣，例如鐵芯粘連、彈簧變形等[4]。另外還需要仔細(xì)檢查接觸器的主觸頭，并發(fā)現(xiàn)其中一對(duì)主觸頭發(fā)生了熔焊狀況，及時(shí)將其更換，最終成功修復(fù)了該機(jī)床。

3.2 CA6140 型普通車床電氣線路分析及故障檢修實(shí)例

與上述C620型普通機(jī)床的檢修方法類似，在檢修CA6140型普通機(jī)床時(shí)也應(yīng)首先從其電氣線路圖入手。可以觀察到，CA6140型普通機(jī)床的電氣線路與C620型普通機(jī)床大體相似，而區(qū)別在于CA6140型機(jī)床的溜板處設(shè)置了快速調(diào)整移動(dòng)裝置，并且溜板的控制是通過“十”字手柄實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)手柄上的點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3被操作人員按下時(shí)，快速移動(dòng)電機(jī)M3得到控制，隨之溜板就能快速調(diào)整移動(dòng)；當(dāng)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3被放開時(shí)，溜板的移動(dòng)也會(huì)停止。溜板的運(yùn)動(dòng)是通過主軸電動(dòng)機(jī)的光纖或絲桿實(shí)現(xiàn)的。

檢修實(shí)例：一臺(tái)CA6140型普通機(jī)床在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)其溜板快速移動(dòng)電機(jī)M3無法啟動(dòng)。

可以看出，點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3負(fù)責(zé)控制溜板快移電機(jī)，若溜板快移電機(jī)無法啟動(dòng)，則可能是有如下原因：點(diǎn)動(dòng)控制電路未接通電源、按鈕SB3接觸不良導(dǎo)致故障、接觸器KM3的線圈有短路或者斷路現(xiàn)象、KM3的主觸頭接觸不良導(dǎo)致故障等。在檢修時(shí)，同樣應(yīng)當(dāng)首先關(guān)閉電源總開關(guān)QS1，按下SB3按鈕，聽到接觸器KM3傳出閉合聲，判斷控制回路未發(fā)生故障。而隨后使用萬用表測(cè)度3U/3V/3W處的電壓情況，未發(fā)現(xiàn)問題。之后斷開3U/3V/3W處的電源，檢查快移電機(jī)M3，發(fā)現(xiàn)故障。更換溜板快移電機(jī)M3，排除故障。

3.3 其他常見車床故障分析

故障現(xiàn)象1：?jiǎn)?dòng)M1后，發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速極低甚至完全停下，還伴隨著“嗡嗡”的噪音。

發(fā)生這種情況后應(yīng)當(dāng)首先斷電，避免電機(jī)被燒壞，同時(shí)避免發(fā)生漏電的情況導(dǎo)致相關(guān)工作人員觸電。故障的原因一般有兩種，一是三相電路的某一處斷電，二是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生卡死的情況。當(dāng)上述兩種情況發(fā)生時(shí)，可能引起故障的范圍有：燒斷位于總電源中熔斷器的三相電路、主電路發(fā)生接觸不良甚至接線脫落的情況、電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)部接觸不良以及機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)完全卡死。

故障現(xiàn)象2：按下啟動(dòng)按鈕后發(fā)現(xiàn)冷卻泵電動(dòng)機(jī)沒有反應(yīng)。

可能產(chǎn)生這種故障的原因有：水泵電動(dòng)機(jī)的熔絲燒斷、水泵電動(dòng)機(jī)的電源線絕緣損壞或者電路接觸不良，在檢修時(shí)應(yīng)當(dāng)按順序一處處排查，逐步縮小故障范圍，最后檢查出問題所在。

故障現(xiàn)象3：機(jī)床在工作時(shí)燈突然熄滅，但機(jī)床仍然能夠正常運(yùn)行。

在發(fā)生這種故障后，應(yīng)當(dāng)檢查機(jī)床燈泡是否燒壞，或者控制照明的電路熔斷器是否損壞，又或者變壓器是否燒毀、變壓器的副邊是否接觸不良。發(fā)現(xiàn)問題后，對(duì)于損壞較小的零部件，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，而對(duì)于損壞較嚴(yán)重或者處于重要部位的零件應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換，以保障機(jī)床持續(xù)、正常地運(yùn)行。

4 結(jié)語

引起故障的原因雖然復(fù)雜，但仍然是有跡可循的，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注重在檢修實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找到故障發(fā)生的規(guī)律，研究并得到相應(yīng)的解決辦法，最終提高自身的工作經(jīng)驗(yàn)和檢修水平，尤其是提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，以保證車床的正常運(yùn)行，保障車間生產(chǎn)的持續(xù)性和安全性。