廖 丽 洪志定

（广西农业职业技术学院，南宁 530007）

由于机电工程系的学生在进行车工实训时没有掌握普通车床的安全操作，对安全知识认识不足或对设备使用不够熟悉，在进行工件装夹的过程中身体容易触碰到主轴箱操控杆使其启动，或者使用卡盘扳手完成工件的装夹后未取出扳手就启动操纵杆，容易造成扳手甩出伤人或损坏设备等安全事故。为避免教学中学生受到伤害或者损坏设备，设计了一种安全控制装置。此安全控制装置与卡盘扳手互锁时，装置处于常开状态。当卡盘扳手离开控制装置时，装置处于常闭状态，以保证在进行工件装夹或者卡盘扳手未取出前操纵杆对主轴箱的运转不起作用。而只有工件安装完毕，卡盘扳手从卡盘上取出后，操纵杆才能对主轴的运转进行控制[1]。

1 C6136N-1 型普通机床主轴箱控制电路及缺陷

1.1 C6136N-1 型普通车床主轴箱电气控制电路和工作原理

改造前C6136N-1 型普通车床主轴箱的电气控制盒如图1所示，控制电路如图2 所示。电动机正转时SQ1 和SQ2 动作，反转时SQ2 和SQ3 动作。SQ4 是皮带罩开关，必须盖上皮带罩后方可启动。KA 是零位保护兼冷却泵接触器，作用是保证当操作杆位置于零位（中间停止位置）时送电或者在工作过程中突遇停电又马上恢复供电时车床不会自行启动，以防发生意外。若要启动车床，必须重新把操作杆归零，让KA1 吸合，即可进行正常操作。

1.2 C6136N-1 型普通车床主轴箱控制电路运行的缺陷

由图2 可知，该车床的控制电路存在主要问题是，在工件装夹过程中，操作者的腿部碰到操作杆时会使行程开关SQ2 或SQ3 闭合，从而使主轴运转而可能伤到操作者。此外，若操作者在工件装夹完毕后在忘记取走扳手的情况下操作操作杆使主轴运转，会导致扳手从主轴中甩出，可能造成安全事故[2]。

图1 改造前C6136N-1 型普通车床主轴箱电气控制盒

2 C6136N-1 型普通机床主轴箱控制电路改造设计

2.1 C6136N-1 型普通机床主轴箱控制电路改造原理

根据图2 的C6136N-1 型普通机床主轴箱控制电路的工作原理，将接触器KM1/KM2 线圈电路切断，以避免造成安全事故。在控制电路主电路上串接一个行程开关SQ5，并用电线将其连接到车床机身外。制作一个安全控制装置盒安装行程开关，用车床将一个铁圆柱体毛坯加工成一个合适尺寸的管道。只有车床装夹扳手顺着管道压到控制盒内部行程开关，使行程开关SQ5 接通后，线路才能通电，主轴箱才能运行。当操纵杆离开安全控制装置盒时，SQ5处于断开状态。正常工作状态下，SQ5 处于通电状态。

2.2 C6136N-1 型普通机床主轴箱电路改造控制线路图

在控制电路主电路上串接一个行程开关SQ5，可以起到安全控制的作用。只有车床装夹扳手触压行程开关SQ5接通后，操作操作杆时线路才能通电，主轴箱才能运行。改造后的电气控制电路图如图3 所示。

图2 C6136N-1 型普通车床主轴箱电气控制电路图

图3 C6136N-1 型普通车床主轴箱电路改造电气控制电路图

2.3 改造所需材料及主轴箱安全控制装置的设计

2.3.1 行程开关和电线的选择

车床在工作状态时，通过的电压为36V，电流为0.2A；启动时瞬时电压为36V，电流为1.5A。根据C6136N-1 型普通机床主轴箱电路的技术要求，选用特佐牌AZ-7144 型行程开关。AZ-7144 型行程开关的复位方式为自动复位，外壳为防水式，操作方式为不带减速器的杠杆型，正、侧安装方式均可，符合设计要求。根据C6136N-1 型普通机床主轴箱电路的技术要求，选择横截面1mm2的电线并套上YF-705，能够满足抗电磁干扰和防水的要求。

2.3.2 安全控制装置的设计

安全控制装置盒内置行程开关，并与主轴箱控制电路连接，能够利用卡盘扳手及行程开关控制主轴箱的启动。根据实测数据进行安全控制装置盒的设计，并进行加工制作。安全控制装置盒总体尺寸为长160mm、宽60mm、高200mm，材料选用1.5mm 的不锈钢板。设计中考虑到工具摆放及空间问题，对安全控制装置盒进行了相应的改造[3]。

3 C6136N-1 型普通车床主轴箱控制装置改造后安装与调式

3.1 C6136N-1 型普通车床主轴箱安全控制装置的安装

安装AZ-7144 型行程开关进行主轴箱电气控制盒的改造，如图4 所示。将加工好的安全控制装置盒安装在车床机身正面左侧，如图5 所示。

图4 改造后的C6136N-1 型普通车床主轴箱电气控制盒

3.2 C6136N-1 型普通车床主轴箱安全控制装置的调试

调试前要正确穿戴好劳动保护用品，认真检查机床各部件和防护装置是否安全可靠，然后加油润滑机床，并把手柄放入安全控制装置盒内。压下行程开关接通，插好电源，挂到空档位置，电动机正常运转，主轴卡盘不运转。操作操纵杆上下拨动，方能使主轴卡盘正、反方向运转。试机30min 后机床保持正常运转，无发热和大噪声等异常现象。将操纵杆拿离安全控制装置盒，主轴箱将断电并停止运行，说明调试成功[4]。

图5 主轴箱安全控制装置盒

3.3 改造后C6136N-1 型普通车床安全操作规程

操作前，操作者要穿戴紧身防护服，袖口扣紧，上衣下摆不能敞开，严禁戴手套，不得在运行中的车床旁脱换衣服或围布于身上，以防止被机器绞伤。操作者必须戴好安全帽，辫子盘于头上并放入帽内，不得穿裙子和拖鞋，戴好防护镜，以防铁屑飞溅伤眼。

4 结语

使用最简单和最经济的设计方案，并根据C6136N-1 型普通车床主轴箱的内部结构及主轴箱控制电路的相关知识，设计了控制电路附加安全控制装置。该装置能够在保证主轴箱正常工作的基础上，提高教学实训操作过程的安全系数，解决了该型号车床的机加工安全隐患问题，使改造后的车床使用更加安全。