机床电路恢复毕业论文

机床电路恢复目录摘要1第一部分 机床CQ6232溜板箱传动部分的修理前言2故障检查及排除过程 故障现象说明3拆除的过程3分析出现的原因4修理的方案5总结6第二部分 CA6140A电路的恢复前言8机床CA6140A电路的恢复过程分析电路及画电路图8电源线的准备及接线9通电试验9通电试验的问题及解决方法10机床的安装11机床断电、紧急停车后的重新启动12总结及收获13安全警示（电气）13感谢15附录16摘要该专题分为两部分：第一部分是对普通机床CQ6232的维修；第二部分是机床CA6140A的电路的维修。第一部分包括对机床的故障的检查，机床的拆卸、齿轮轴的尺寸的测量和安装以及原因的分析等几大部分。拆卸的过程中经检查发现齿轮的轴被扭断，导致自动进给的失效，并从力学的角度分析失效形式，也用相关的数据说明了扭断的原因。将拆下的断裂的轴的尺寸重新进行了测量，绘制相应的零件图。根据零件图加工出一个新的轴，并将新轴重新装到机床上调试，最终通过再次对机床的检索，确定机床运转正常后完成修理工作。第二部分包括机床电源线的连接，调试以及安装调平等几部分。电路连接后对机床进行了初次的启动，以及对启动中出现的电机反转，控制手柄无法上扳和刹车片过紧等问题进行阐述并给予了解决方案和修理过程。机床接线完成后又给出与机床电路相关的建议及安全措施，最终实现对机床电路的恢复。关键字：CQ6232、CA6140A、零件图、调试、恢复第一部分 机床CQ6232溜板箱传动部分的修理前言该专题的第一部分是关于机床故障的排除，此次维修的是机床CQ6232，下面是该机床外形的照片。机床CQ6232的结构包括主轴箱、刀架尾座、床身、进给箱、光杠、丝杠、溜板箱七大组成部分。床身最大回转直径320mm，最大工件长度700mm。机床耐磨损，噪音低,精度保持性好。导轨经淬火后精磨，耐磨性好、精度稳定，主轴支承采用精密圆锥滚子轴承。本机床具有多种车削螺纹功能和主轴刹车功能，以及多种特殊附件等，操作使用方便,广泛适用于仪器仪表,五金工具行业批量零件生产。故障检查及排除过程1、故障现象说明该机床从外观上看使用时间较长，启动时电机噪声较大，主轴稍有些颤动，手动纵向和横向进给正常，能够正常变速和换挡，光杠和丝杠转动正常，唯一的问题是自动纵向和横向进给失效。2、拆除的过程机床因主轴箱无故障，所以无需对主轴箱进行拆除，光杠和丝杠无断裂现象，因此，主要的原因就是溜板箱及上面的溜滑板，下面就介绍对溜板箱和溜滑板的拆除过程。 溜滑板的拆除溜板箱与溜滑板紧密相连，用内六角头螺栓连接，并依靠与溜滑板的连接与导轨固定。拆除之前先将正上方的内六角头螺栓拧下，再将两边的固定钢板上的螺栓拧下，这样就可以将上面的溜滑板卸下。经检查后溜滑板上的传动螺栓和齿轮都完好，证明进给的失效并非溜滑板的问题。 溜板箱的拆除因机床的丝杠和光杠都没有断裂现象，转动和转速都正常，所以进给失效唯一的问题就是溜板箱的问题。可能出现的问题有：齿轮损坏，导致传动中动力的传输失效；键连接中工作面被压溃；齿轮轴的折断；检查中发现自动进给完全失效，传送中并无震动或大的噪声产生，所以前两种导致完全失效的可能性较低，第三种致使传动完全失效的可能行最大。因此必须将溜板箱完全拆开检查，之前先将光杠和丝杠从机体中拆下，以减少工作量，再将溜板箱从光杠和丝杠上拉下来。从外观上看溜板箱为两级传动，齿轮的动力由下往上传输。动力的来源为电机，电机转动经主轴箱变速传递给光杠，光杠带动蜗杆，蜗杆与蜗轮之间啮合传动将动力传递给一级齿轮，再传递给下一级的齿轮，动力无法在各级齿轮之间传动，所以在两级齿轮的传动上比存在失效问题，经检查分析知，在转动二级齿轮时，轴的两边转动同步，而转动一级齿轮时轴的两端转动并不同步，左边的直齿轮转动时右边的蜗轮并不转动，同样转动右边的蜗轮时左边的直齿轮也不转动，这样问题的关键就比较明了了，很明显传动失效的问题就出在一级齿轮传动的轴上。随着进一步的拆卸过程的进行，发现一级轴即蜗轮所在的轴发生断裂现象，再检查其它的轴并没发现有其他的问题。所以确定传动的关键就在于蜗轮的轴的断裂上。下面为断裂的轴的实物照片。3、分析出现的原因 从力学角度上分析轴的断裂形式轴的断裂形式分为拉断、压断、扭断和弯曲折断，以及疲劳失效等原因，从该轴所在的位置就可知道该轴不可能受到压应力和拉应力的影响，更不可能受到大的弯曲力，所以不可能为拉断、压断和弯曲折断，只能受到扭转力矩的影响，所以断裂的可能性为扭断，还可能受到长期的弯曲疲劳应力的影响而断裂（由于断裂处长期磨损，已辨不出具体的失效形式。所以不排除该种影响），但这种影响出现的可能性较低。最终轴的断裂形式归结为扭断。 轴失效部位的分析轴断裂可能出现的的部位是不确定的，但为什么会在上面看到的部位断裂失效，下面从材料力学的角度估算较容易失效的部位的强度极限。较容易断裂的部位退刀槽处的断裂轴的材料45钢，经过热处理后剪切疲劳极限为135155（MPa），为保证工件使用的安全，设材料的，经过测量拆除后的涡轮轴的最小直径为10.8mm，可估算一下若使该轴扭断大概需要多大的扭矩。根据力学公式：，；其中为轴的抗扭截面系数；则 较容易失效的部位键连接工作面的压溃在零件失效的实例中比较常见的还有键连接中的工作面的压溃，在此估算若使平键连接失效时所需的力的大小。下面是键的相关参数：（单位：mm）直径宽高键长槽深键与轮毂键槽的接触高度1217552531.5平键连接传递扭矩时，对于常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键连接，其主要的失效形式是工作面被压溃，除非有严重的过载，一般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上的挤应力进行强度的校核计算。假设载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为：；则可估算键连接失效的扭矩的大小：通过上面较容易失效的两处的数据比较可见，退刀槽（最细的轴）处的强度极限相对较小，所以若有失效则该处失效的可能性最大，其它处因未受到扭矩的影响，所以不必校核。 分析导致轴断裂的各种原因 操作的失误该可能性分为两种：一是机床在纵向自动进给时强行将溜板箱与丝杠联结，即开合螺母闭合，致使光杠传递来的动力由于受到丝杆的阻止使进给无法继续进行，也就是蜗轮传递给轴旋转的动力不能传递出去，而使轴承受巨大的扭矩而扭断；二是在自动进给的开始未将溜板箱与丝杠的联结断开，该失误是开机前或自动进给前未事先检查机床的各处开关致使有些开关处于打开状态，这样的操作从一开始就使机床无法进给，但由于电机还在转动，力的传递并未停止，而使轴被扭断。 进给达到极限该操作是自动进给达到了机床的最两端，而达到无法再进给的程度，通常是机床的卡盘挡刀，导致进给无法继续进行，而使齿轮的轴扭断。该操作主要是由于操作人员工作的不专心，精力的不集中在机床进给达到极限时仍未注意到，未及时采取相应措施所致。 保管不当在拆卸的过程中发现溜板箱内的润滑油极少，根本达不到润滑齿轮和其它零件的目的，也就是说该齿轮轴很有可能是长时间的腐蚀导致断裂，尤其是退刀槽出的更容易积累一些腐蚀性的化学成分。该原因主要是保管人员未对机床定期的清理与润滑所致。轴被长期的腐蚀之后强度就变的很低，当承受较大的力矩时就极容易扭断。 受交变应力疲劳失效这种失效的原因虽然存在但并不常见，主要是在机床设计时未使两齿轮的轴线与轴的轴线重合，或者由于齿轮之间的挤压，使轴安装完后处于较轻的弯曲状态。在这种状态下，经过长期的旋转形成交变应力，使低强度的轴受到交变应力的作用发生断裂。4、修理的方案此次修理的方案主要就是将损坏的轴进行更换，换成一个与原来的轴的规格性能相同的轴，材料仍然选用45号钢。经过对原损坏的轴的尺寸的测量，重新绘出轴的零件图。根据零件图重新加工新轴，将新轴和拆下的零件顺次安装上去，重新调试机床的自动进给效果。经检查后，机床的横向和纵向的自动进给正常，证明此次修理基本成功。再将机床做相应的润滑和清理处理即可恢复机床的正常使用。机床的零件图和相应的实体图见附录。5、总结本次对普通机床CQ6232的拆卸、维修和安装过程有很多值得总结的地方。首先，拆卸和安装的过程不仅锻炼了亲自动手的能力，还真正的见识了机床的溜滑板和溜板箱的内部结构和组成。拆卸中也锻炼了边拆卸边分析原因的能力和思维以及如何对机床的故障进行检索和排故障的能力，同样也学会了对工具的选择和正确的使用。这些都是平常的学习中课本的所学不到的东西，本次的维修过程对今后的日常的工作和学习都将具有积极的作用。修理过程中发现了几个问题值得提一下：一、 拆卸时发现大部分的螺栓和螺帽都已松动，基本不用多大的力就可拧下。这应是机床工作时的存在的巨大的隐患；二、 机床拆卸过程中，整个溜板箱中基本上没有润滑油。没有良好的润滑，对齿轮的传动和啮合都存在较大的影响，缺少良好的润滑，会大大降低车床的车削精度；三、 机床上的杂物较多，导轨上有不少的铁屑。旋转把手时较困难，而且极容易卡死在某一处；对机床的保管与维护提出的建议：机床良好的维护对机床的使用寿命和车削精度都起到重要的作用，因此，须对机床进行定期的清理与维护。一、对机床定期的润滑，定期更换机油；二、定期对机床的螺栓连接和销连接进行预紧，对机床给予良好的固定；三、每次车削完成时应对机床的表面进行清理，尤其是导轨和其它的接触滑动部分。第二部分 机床CA6140A电路的恢复前言该专题的第二部分是机床CA6140A电路的恢复下面是该机床外形的照片。机床的相关技术参数即功用和加工范围：本机床床身上最大回转直径400mm，刀架上回转直径210mm，适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其它旋转面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。可加工钢、铸铁及有色金属等材料，在本机床上加工的零件精度可达到IT7级，并可获得较小的表面粗糙度值。其结构特点：床身宽于一般机床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐用；机床操作灵便集中，溜板设有快移机构；采用单手柄形象化操作，宜人性好；机床结构刚度与传动刚度均高于一般机床，功率利用率高，适于强力高速切削；主轴孔径大，可选用附件齐全。机床电路的恢复过程1、分析电路，画电路图该机床使用的是三相交流电源，采用星形连接，设置地线接地防止机床漏电伤人。本机床的的控制电压为110V，照明电压为24V，刻度盘照明电压为6V。按订货合同科提供下列电压及频率，具体数据见下表：频率额定电压50HZ220V380V415V420V440V600V60HZ电压计频率允许的波动范围：电压：稳态电压值为0.91.1倍额定电压。频率：稳态频率值为0.991.01倍额定频率（连续工作）稳态频率值为0.981.02倍额定频率（短时工作）2、电源线的准备及接线 2.1准备供电电缆由用户提供，建议用户使用YC3+1，截面为4mm的电缆线，并接在壁龛内店盘上XT1接线端子台L1、L2、L3端子上。2.2接线经过实际的测量从电箱到水泥地再到壁龛的接线，电源线的长度大约为4.5m，这样由于机床使用的是三相电再加上地线，需要的电源线的总长度为18m，另外就是电源线外层保护塑料管的准备。经过测量塑料管的长度大约为3.2m。将购买的电源线按每段4.5m的长度平均分成4段，并将塑料管按高度需求截成两端。选取其中的一根电源线的两端做出标记并将其作为地线，再将四根电源线同时穿入塑料管，并通过机床上的接线孔接在壁龛内店盘上XT1接线端子台L1、L2、L3端子上，将做了标记的地线与机床的接线端相连，另一端与电箱上的接地螺母相连，拧紧各端的螺母，插上电线线盒。3、通电试验3.1 开车前的准备v 用专用的工具，打开电箱门，检查马达启动器QF1、QE2及空气开关QF3、QF5、QF6、QF7、QF8是否接通，检查各接线端子及接地端子是否连接可靠，将有松动的端子拧紧牢固。检查完毕，管好电箱门。v 关好各个防护罩。v 将操作手柄处于中间位置。3.2 开机及启动将挂轮防护罩前侧上开关面板上的电源开关锁SA4旋至I的位置，向上扳动总电源开关QF0至ON位置接通电源。床鞍上刻度盘照明灯HL亮。再按床鞍按钮板上绿色启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合；主电机M1旋转。向上扳动操作手柄，压合主电机正转行程开关SQ3，接触器KM1得电吸合，主电机M1正转。向下扳动操作手柄，压合主电机反转行程开关SQ4，接触器KM2得电吸合，主电机M1反转4、通电试验中出现的问题及解决方法4.1 电机及主轴反转通电后发现电机反转，此时需关掉电源待电机停止转动后，任意调换电源线中的任意两根相线。4.2 操作手柄无法向上扳动接通电源后，电机经调试正转后，发现操作手柄无法向上扳动，经检查后发现与操控手柄的轴卡死，经过调整和润滑后恢复正常。4.3 启动后机床转动一段时间后主轴箱内冒烟机床调整后，为使主轴箱内及其它的部件得到良好的磨合润滑，需将机床空转一段时间，但空转一段时间后，发现主轴箱内有少量的烟冒出。将机床停转后打开主轴箱的箱盖，检查后发现刹车片较紧，松开与刹车片连接的螺母，将刹车片稍微松一下即可，关上箱盖后恢复正常。4.4 电箱内的电源开关关闭时机床控制变压器上方的电线熔断机床接线完成，经调试后转向正确后，即完成机床电路的恢复，但最后在关掉电箱内的总电源时，机床的控制变压器的上方发出电火花，重新合上电源，并打开开关后机床无法重新启动，证明机床的电路已经损坏。用电笔检查机床的各个电路，检查时输入电路的L11和L13均有电，但控制变压器上对应的电路却没有电，相应的连接处都已经发黑熔断。解决的方案：通过焊锡重新连接电路。用电烙铁将金属锡融化后与一段导线熔合，并与控制变压器的输入端熔合连接，再将另一端与输入电路的接线端连接即可。同样熔断的另一处亦采用同样的方法处理。此处熔断的原因可能是输入端的接线间距太近，另一种最大的可能性是机床的机箱盖长时间没有关上，使得线路板比较潮湿，在瞬间开关电源时，产生电弧短路而熔断，使得该处产生高温熔断。5、机床的安装5.1安装对于机床来说，安装的方法对机床的功能有很大的影响，如果一台机床的导轨是精密加工的，而该机床安装的不好，则不会使其达到最初的加工精度。这样，就很难获得所需的加工精度。大多数的故障都是因为安装不当而引起的。5.2地基安装机床应首先找一块平整的地方。然后根据规定的环境要求和地基图决定安装空间并做好地基。占地面积除机床的操作所需要的空间外，还要考虑维修所需要的空间。具体数据见地基图。5.3安装程序v 用与地脚螺栓相同的多组楔铁支承，每组两块放在地脚螺栓附近。楔铁支承规格宽为4060mm，长为140mm，斜度为5度。楔铁支承下面一块大头向内用水泥固定，上面一块大头向外便于调整。v 粗调机床的安装精度。用水平仪在导轨两端检查安装精度，纵向及横向水平仪均不得超过0.02/1000。如果安装达不到精度要求，则应调整楔形垫铁。v 机床粗调完毕，地脚螺栓孔内灌入水泥，待水泥干透再进行精调。v 精调机床安装精度。一方面调整楔形垫铁，另一方面也调整地脚螺钉，直至机床安装精度达到要求为止。v 所有地脚螺栓均匀拧紧，但不得影响安装精度。v 精度合格后用水泥固定楔铁并修好地基表面，床脚周围必须抹平，以免润滑油渗入。地基图1地基图26、机床断电、紧急停车后的重新启动6.1 机床断电后的再启动机床工作时突然断电，应关闭总电源，将主轴正、反操作手柄扳倒中间位置。来电后重新启动应右旋总电源开关到ON位置，扳下主电机启动按钮，把主轴正、反转操作手柄扳倒正转，主轴启动。6.2 紧急停车后的再启动机床出现故障或出于危机状态时，应按下急停按钮。重新启动时，应首先将急停按钮复位主轴正、反操作手柄扳倒中间位置，然后开启主电机启动按钮，把主轴正、反操作手柄扳倒正转，主轴起动。6.3 紧急状态下的救护如发生操作者被机床有关旋转件卷入或缠绕危险时，应首先将急停按钮复位，主轴正、反操作手柄扳倒中间位置，然后开启启动按钮，把主轴正、反操作手柄扳倒正转，主轴起动。7、总结及收获本次对机床CA6140A电路的恢复过程中遇到了不少的问题，在具体的实际的操作中学到了课程教学中根本学不到的知识，本次操作中不仅见识了真实的机床电路的组成，也锻炼了动手操作的能力，检查恢复并维修电路的能力也有了不少的提升。该机床CA6140A为购买的新机床，再为该机床接线调试以及安装的过程中，对于新式机床的启动，电机和主轴转向的检查，主轴箱刹车片的调整，机床急停和重新启动以及电路的检修都使我对新式机床有了更进一步的认识，在以后的学习和工作中将会有着巨大而深远的影响。安全警示（电气）本机床配有一些安全装置，以防止操作人员和设备受伤害和损坏。操作者应彻底弄懂各种安全标牌及以下内容后再上机工作。1. 对上机操作人员的操作、维修人员的要求v 使用本机床的操作人员应是经过培训的且具有操作本机床资格的人员。操作人员上机前，应仔细阅读使用说明书，并完全理解使用说明书的内容，具备操作本机床的能力后方可操作。v 维修人员应由有资格的或具备专业知识人员来承担，以免发生意外。2. 基本操作危险：v 变压器、电机以及带有高压接线端子等部位不要去触摸，以免遭到电击的危险。v 千万不要用湿手去触摸开关，否则引起电击。注意：v 要有足够的工作空间，以避免产生危险。v 操作者应非常的熟悉急停按钮开关的位置，以便需要时无须寻找就会找到拿到它。v 机床出现故障或处于危险状态时，应首次按按下急停开关，然后关闭总电源；故障排除之前不准送电，且在停电时应马上关掉总电源开关。v 水或油灰使地面打滑而造成危险，为防止出现以上的故障，应使地面保持洁净干燥。v 不要乱碰开关。3 接通电源后的要求v 机床拆箱后第一次使用或长时间停机后使用，应使机床空转几小时，对每个滑动部件都要用新的润滑油加以润滑。v 开机后注意电机的旋转方向是否与规定的方向一致。v 检查冷却液的液量，必要时添加冷却液。附录轴的零件图轴的实体图15