機床電氣線路故障排除實踐教學探索

王洪

摘 ?要：機床電氣線路故障排除的實踐教學尤為重要，其目標是培養學生的思維能力以及對機床電氣線路故障的分析能力、排除能力，為今后從事相關工作以及學習后續課程奠定基礎，其綜合性強，教和學難度大。筆者結合自身在實踐教學中的經驗和方法，對機床電氣線路故障排除實踐教學進行探討，以期為機床電氣線路故障排除的實踐教學提供參考和借鑒。

關鍵詞：機床電氣線路;故障排除;實踐教學

在電力拖動控制線路與技能訓練課程中，機床電氣線路故障排除的實踐教學尤為重要，其目標是培養學生的思維能力以及對機床電氣線路故障的分析能力、排除能力，為以后從事相關生產實際工作以及學習相關后續課程奠定基礎。但是這部分內容綜合性強，教和學難度大，筆者總結自身在實踐教學中的經驗和方法，為機床電氣線路故障排除的實踐教學提供參考和借鑒。

整個實踐教學按現場教學、模擬教學、現場實踐三環節進行。

一、現場教學環節

機床是一個有機的整體，按鈕、位置開關（行程開關）、電磁閥、電動機等電氣元件分布在機床的不同位置，通過多個端子板進行連接，且工作時與機械運動部件、操作手柄等相關聯。通過現場教學環節，讓學生根據原理圖和接線圖充分了解電氣元件的分布、機床運動（工作）過程、機床電氣工作原理，為后續教學環節做好充分的準備。

在這個環節中應預先準備好機床電氣原理圖、接線圖等相應的掛圖，現場有條件的可以采用PPT。該環節教學步驟如下。

（一）對照機床實物講解機床結構

在此講解過程中，要把機床各結構部件的作用以及各運動部件的運動形式、運動方向講解清楚。比如講解X62W型萬能銑床矩形工作臺的六個方向時，要有實物作對照;如果沒有相應的機床實物，可以采用機床結構分解圖（照片）對照講解。

（二）講解分析機床電氣工作原理

講解機床電氣工作原理前，首先對照機床電氣原理圖，說明電氣元件在機床控制中所起到的作用，動作是純電氣控制動作、人工操作動作，還是靠機械部件碰撞動作。比如X62W型萬能銑床的主軸啟動與停止是人工操作按鈕來實現的，而矩形工作臺的六個方向的運動是操作手柄碰撞行程開關來實現的。然后再進行工作原理分析。分析工作原理時，應分步對每個運動部件（或電動機）的主電路和控制電路講解分析，再綜合講解。

此步最好與第三步結合在一起，以便學生充分理解。

（三）操作并講解機床的工作過程和注意事項（如果任課教師不熟悉操作，請機床實習指導教師操作講解）

在此過程中，尤其要把機械運動部件、操作手柄與電氣工作等相關聯的問題講透，以便學生充分理解電氣工作原理，比如X62W型萬能銑床的矩形工作臺與圓工作臺的互鎖控制。

（四）根據接線圖對照實物講解電氣元件分布位置

把電氣控制箱、電氣元件的分布位置、線路的走向介紹給學生，并告訴學生電氣控制箱、電氣元件的分布位置和線路的走向，這是快捷排除電氣線路故障的必經之路，同時，還可以充分理解電氣工作原理。

二、模擬教學環節

模擬教學環節是在實訓室完成。在機床故障排除模擬實訓臺或自行安裝完成的控制板上培養學生正確分析機床電氣線路故障的能力、獨立解決問題的良好習慣和安全意識。該環節教學步驟如下。

（一）教師示范操作

預先在機床故障排除模擬實訓臺或自行安裝完成的控制板上設置幾處故障點（一般3處即可）。然后按照故障調查→通電試驗→故障分析→故障檢測→故障排除→通電試機的先后順序示范操作講解機床電氣線路故障檢修的方法。

1.故障檢修示范操作

比如CA6140型車床主軸電動機不能啟動的故障檢修示范操作過程。

第一，詢問操作者，主軸電動機是在運行過程中突然自行停止后不能啟動，還是機床供電就不能啟動。如果是在運行過程中突然自行停止后不能啟動，則先要考慮是否過載，熱繼電器FR1保護動作，再考慮是否是控制熔斷器FU2熔芯熔斷。

第二，機床通電試驗，按下按鈕SB3，觀察刀架快速移動電動機是否運轉，如果不運轉，有可能是控制熔斷器FU2熔芯熔斷;如果運轉，再按下按鈕SB2，觀察交流接觸器KM是否動作，如果不動作有可能是主電動機過載保護FR1保護動作，動作則用儀表檢查交流接觸器主觸點或線路等。

第三，根據以上情況，對照電氣控制線路圖分析具體故障原因。

第四，用儀表檢查交流接觸器KM以及熱繼電器觸點、熔斷器、線路等，找出故障的具體原因。

第五，根據故障具體原因，更換或修復元器件、線路，排除故障。

第六，通電試機，交付使用。

示范操作講解過程需要注意以下幾點：

第一，在主電路、控制電路都應當設置故障。

第二，講解故障分析時，提示學生回顧機床的工作過程。

第三，通電試驗時，必須對學生強調人身和設備的安全注意事項。要遵守安全操作規程，不得隨意觸動帶電部分，要盡可能切斷電動機主電路電源，只在控制電路帶電的情況下進行檢查。

第四，要給學生說明，同一故障現象，產生故障的原因和故障點不一定相同，具體情況要具體對待、具體分析，不能一概而論，應先機械，后電氣;先簡單，后復雜;先檢修通病，后攻疑難雜癥;先公用電路，后專用電路。

第五，當測量元器件觸點、線圈阻值時，務必斷開設備電源。

（二）學生操作訓練

按照2～4人一組分組訓練。故障點由學生相互設置，可以便于學生更進一步理解電氣線路工作原理。

學生操作訓練注意事項如下：

一是設置故障不得設置短路故障以及剪斷線路導線或更換接線位置。

二是設置故障后，必須經教師檢查認可后，方可進行故障檢修。

三是學生要善于自我總結。

機床電氣線路出現的故障五花八門、千奇百怪，要善于總結經驗，提高效率。把任何一臺有故障的電氣設備檢修完后，應該把故障現象、原因、檢修經過、技巧、心得記錄在專用筆記本上，學習掌握各種電氣設備，歸納機電理論知識，熟悉其工作原理，積累維修經驗，將自己的經驗上升為理論。在理論指導下，具體故障具體分析，才能準確、迅速地排除故障。

這就要求操作訓練完成后，讓學生自我總結是什么故障、分析的過程、采用的什么檢測方式和工具儀表、怎么成功排除故障等，并寫好實訓報告，養成良好的職業素養。

三、現場實踐環節

在機床故障排除模擬實訓臺或自行安裝完成的控制板上進行故障檢修終究還是與在實際機床上的故障檢修有區別，在機床故障排除模擬實訓臺或自行安裝完成的控制板上進行故障檢修訓練后，再到實際的機床設備上進行故障檢修還是很有必要的。一是可以設置機械和電氣銜接的故障，能更好地提高學生分析問題、解決問題的故障檢修能力;二是使學生更好地掌握電氣線路工作原理，提高識圖、讀圖的自我學習能力;三是為學生以后的生產實際工作積累豐富的實踐經驗。

現場實踐需要注意以下幾點：

一是進行故障設置時，應模擬成實際使用中造成的自然故障現象。

二是進行故障設置時，不得更改線路或更換電器元件。

三是在通電試驗時，在不擴大故障范圍、不損傷電氣和機械設備的前提下，進行直接通電試驗，或除去負載（從控制箱接線端子板上卸下）通電試驗，以分清故障是在電氣部分還是在機械等其他部分，是在電動機上還是在控制設備上，是在主電路上還是在控制電路上。

同時，必須注意人身和設備的安全。要遵守安全操作規程，不得隨意觸動帶電部分，要盡可能切斷電動機主電路電源，只在控制電路帶電的情況下進行檢查;如需電動機運轉，則應使電動機在空載狀態下運行，以避免工業機械的運動部分發生誤動作和碰撞;要暫時隔斷有故障的主電路，以免故障擴大，并預先充分估計到局部線路動作后可能發生的不良后果。

四是故障排除通電試機時，必須先將機床各操作手柄置于原位。

五是指導教師必須現場密切注意學生的檢修，隨時制定好應急措施。

四、小結

在機床電氣線路故障排除的實踐教學中，通過現場教學、模擬教學、現場實踐三環節，有針對性地開展訓練，能達到良好的教學效果，為學生今后走向工作崗位打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓練（第五版）[J].北京：中國勞動社會保障出版社，2014.

（作者單位：湖南瀟湘技師學院）