第1章数控机床电气控制概述资料
数控机床电气控制
5按低压电器型号分类 （1）刀开关H。 （2）熔断器R。 （3）断路器D。 （4）控制器K。 （5）接触器C。 （6）起动器Q。 （7）控制继电器J。 （8）主令电器L。 （9）电阻器Z。 （10）变阻器B。 （11）调整器T。 （12）电磁铁M。 （13）其他A。
二、低压电器的结构 （一）电磁机构
的继电器。电流继电器的线圈串入电路中，以反映电路电流的变化， 且其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。 2电压继电器
电压继电器的输入量是电路电压的大小，它根据输入电压的大 小而动作。与电流继电器类似，电压继电器也分为欠电压继电器和 过电压继电器两种。
四、时间继电器 时间继电器在控制电路中用于时间的控制。
按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等； 按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
灭弧栅是一组薄铜片，它们彼此间相互绝缘，当电弧进入栅片 后被分割成多段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极。
第二节控制继电器
一、电磁式继电器
常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器以及 各种小型通用继电器等。
1电磁式继电器的整定 （1）转动调节螺母，调整反力弹簧的松紧程度可以调整动作电流 （电压）。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器， 3按触点类型分类 （1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路， （2）无触点电器：无可分离的触点。 4按工作原理分类 （1）电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器 （2）非电量控制电器：依靠外力或非电量信号（如速度、压力、温度等）的变 化而动作的电器
数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
习题答案
第一章机床控制线路的基本环节
1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。因此继电器触点容量较小（不大于5A）。在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
1 《数控机床控制技术基础》概述
2、输入/输出 、输入 输出 输出(I/O) 数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运行轨迹进行连续控制外， 数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运行轨迹进行连续控制外， 还要对机床的各种状态进行控制，这些状态包括主轴的变速控制，主轴的正、 还要对机床的各种状态进行控制，这些状态包括主轴的变速控制，主轴的正、反转 及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具的自动交换， 及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具的自动交换，工件夹紧和放松及分度 工作台转位等。 工作台转位等。 第Ⅰ类：与驱动命令有关的连接电路，主要是与坐标轴进给驱动和主轴驱动的连接 电路。 第Ⅱ类：数控装置与测量系统和测量传感器之间的连接电路。 第Ⅰ类和第Ⅱ类接口传送的信息是数控装置与伺服驱动单元、伺服电动机、位置检 测和速度检测之间的控制信息及反馈信息，它们属于数字控制及伺服控制。 第Ⅲ类：电源及保护电路。由数控机床强电线路中的电源控制电路构成。强电线路 由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、接触器、熔断器等连接而成， 以便为辅助交流电动机（如冷却泵电动机、润滑泵电动机等）、电磁铁、离合器、 电磁阀等功率执行元件供电。强电线路不能与低压下工作的控制电路或弱电线路直 接连接，只有通过断路器、中间继电器等器件，转换成直流低电压下工作的触点的 开合动作，才能成为继电器逻辑电路和PLC可接收的电信号，反之亦然。 第Ⅳ类：开/关信号和代码信号连接电路。是数控装置与外部传送的输入、输出控 制信号。当数控机床不带PLC时，这些信号直接在数控装置和机床间传送。当数控 装置带有PLC时，这些信号除极少数的高速信号外，均通过PLC传送。
机床电气控制
机床电气控制
机床电气控制，是指通过电气信号对机床的各个部件进行控制和调节的过程。它是现代机床制造的重要组成部分，是机床自动化和智能化的实现必要手段。机床电气控制的主要内容包括：电气传动系统、数控系统、机床保护系统等。
一、电气传动系统
机床电气控制的重要组成部分是电气传动系统。电气传动系统是指通过电气信号，对机床的电动机等执行元件进行调节，控制机床的动力输出，实现有效的加工作业。电气传动系统分为两个部分：主轴驱动系统和进给系统。
主轴驱动系统是指控制主轴电动机的运转状态，以便实现高速、稳定的主轴转动。当主轴电机正常工作时，它承担了机床的高精度加工和高负荷加工的任务，切削热能利用率较高，能够实现高水平的产品质量。
进给系统是指控制进给电机的转速、转矩、切削速度等参数，以实现对工件加工的控制。进给控制系统的设计需要考虑到极限速度、车削速度、加工功率等多个参数，设置合理的控制范围和响应机制，确保加工的稳定性和安全性。
二、数控系统
随着工业化和信息技术的不断发展，数控技术已经成为现代机床中不可或缺的一部分。数控是指通过数字信号，对机床
的运动、位置、加工参数进行精密控制，实现加工工艺的可编程、可执行和可监测。数控系统主要包括CPU、执行器、编程器和显示器等。
CPU是数控系统的核心部分，是用于控制加工数据流、计算加工轨迹、调节加工参数的计算机芯片。执行器是指数控系统中的动作控制器，用于控制机床的运动和加工过程。编程器是用于将加工程序转换为数控程序的设备，包括数控语言、宏指令和参数化编程等。显示器用于显示加工过程和加工结果的数控界面，包括图形界面和文字界面等。
《数控机床电气控制》教学大纲
《机床数控原理与系统》教学大纲
一、课程基本信息
二、课程目标与任务
本课程是数控技术应用与数控设备维修专业的主干必修课程。
本课程任务是使学生熟悉数控机床控制系统的组成、各组成部分的功能及数控机床工作原理。通过对数控原理和典型数控系统的分析和介绍，使学生掌握数控装置、伺服系统、检测装置、可编程控制器在数控机床上的功能和应用，并掌握这些部件与机床本体配接的知识。学完本课程，学生应具有初步分析现场生产问题、进行数控机床简单设计、进行数控机床调试和维修的能力。
三、课程教学内容与要求
备注：以下涉及的章节与特定教材无关，仅表示知识顺序。
第一章数控机床控制技术概述（General description ）
第二章计算机数控装置(CNC controls)
第三章位置检测装置(Position detectors)
第四章驱动电机与驱动装置(Motors and drives)
第五章数控机床伺服系统(Servo systems)
第六章数控系统的组成及典型数控系统介绍(Typical CNC controls)
第七章辅助功能与PLC(PLCs in the CNC machine)
第九章数控机床控制技术应用实例(Examples of CNC application)
四、课内实践教学要求
课内实践教学项目及学时分配
五、教学时数分配
“机床数控原理与系统”课程学时分配表
六、本课程与其它课程的联系
“机床数控原理与系统”课程内容体系结构由两门先修课程“数控机床操作与编程” 、“ 机床电气控制与PLC” 、一门主干课程“机床数控原理与系统”、一门辅助课程“数控技术专业英语”和一门后续课程“数控机床故障诊断与维护”组成，按数控技术应用和数控设备维修两个专业方向在不同学期开设。
项目1数控机床电气控制基础知识
2021/9/15
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触头系统
点接触式: 用于电流不大的场合
结构有
桥式 面接触式:用于电流较大的场合
指式 :适合于触头分合次数多、电流大 的场合
触头 分为
主触头:用于通断电流较大的主电路。 辅助触头:用于通断电流较小的控制电路。
2021/9/15
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灭弧装置
作用：用来迅速熄灭主触点在分断电路时所产生的 电弧，保护触点不受电弧灼伤，并使分断时间缩短。
灭弧措施：
（1）机械灭弧 （2）磁吹灭弧 （3）窄缝灭弧 （4) 栅片灭弧
栅片灭弧 1-熄弧栅片2-触点3-电弧
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1.1.2 低压断路器
低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动 开关。
QF
低压断路器的外形图
2021/9/15
低压断路器的图形及文字符号
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1.低压断路器的作用和分类
• 三相异步电动机是由各种有触点的接触器、按钮等低压电器组成的电 器控制电路，实现其启动、正转、反转、制动等控制的。这种控制系 统称为继电器—接触器控制系统。
• 通过三相异步电动机具有热过载保护的控制电路进行案例导入。 • 提示:控制电路中的QS、FU、KM、FR、SB等文字符号的含义及其代表
的电器元件的作用是什么？控制电路是怎样控制主电路工作的？
数控机床电气连接与调试课件(1)
数控机床电气连接与调试课件(1)
数控机床电气连接与调试课件是数控机床专业课程中非常重要的一部分。它主要介绍数控机床电气系统的构成和连接方法，并详细探讨数控机床电气系统的调试及故障排除方法。下面将从以下几个方面进行介绍：
一、数控机床电气系统的相关知识
数控机床电气系统主要由电源系统、主控系统、驱动系统、执行系统和控制系统五部分组成。其中，电源系统提供动力和电源；主控系统负责指挥整机运行；驱动系统与执行系统配合，将主控系统的指令转化为运动控制；控制系统则负责机床各个功能模块的协作工作，完善整机自动控制。了解数控机床电气系统各部分的功能和协作关系，对理解数控机床的工作流程和调试方法有着非常重要的意义。
二、数控机床电气系统的连接方法
数控机床电气系统需要按照一定的连接顺序进行连接。在连接前，需要确认各部分的接口类型和接线端子的位置。连接时，要按照电路图的要求进行接线，严格按照接线端子的编号进行连接，确保连接正确无误。同时，还需要注意连接线路的安全性和可靠性，尤其要重视接地电路的连接。
三、数控机床电气系统的调试方法
在连接完数控机床电气系统后，需要对整台机床进行调试。这里主要包括控制系统的调试、驱动系统和执行系统的调试和整台机床的运行调试等。在调试过程中，需要详细分析出现的问题和异常情况，并采
取有效的措施进行调整和排除故障。这样才能确保数控机床能够准确
地执行各项指令。
四、常见的数控机床电气故障排除办法
在日常使用过程中，数控机床电气故障是比较常见的。主要困扰的是
机床的停机、误动、异常等问题。这里需要详细分析故障出现的原因，并采取相应的解决办法。如检查线路的接线是否正确、检查电源是否
第1章 数控机床电气控制概述
第1章数控机床电气控制概述
4．能完成复杂型面的加工。许多复杂曲线和曲面的加工，普通机 床无法实现而数控机床则完全可以做到。 5.减轻劳动强度，改善劳动条件。数控机床的加工，除了装卸零 件、操作键盘、观察机床运行外，其他机床动作都是按照程序要求 自动连续地进行切削加工，操作者不需要进行繁重的重复手工操作 。因此能减轻工人劳动强度，改善劳动条件。 6．有利于生产管理。采用数控设备，有利于向计算机控制和管理 生产方向发展，为实现制造和生产管理自动化创造了条件。
第1章数控机床电气控制概述 1.1.2 数控机床的特点 数控机床是一种高度自动化机加工设备。与普通机床相比有以下 特点： 1．对零件加工的适应性强、灵活性好。因数控机床能实现若干个 坐标联动，加工程序可按对加工零件的要求而变换，而不需改变机 械部分和控制部分的硬件，所以其适应性强、灵活性好。 2．加工精度高、加工质量稳定。在数控机床上加工零件，零件加 工的精度和质量由机床保证，消除了操作者的人为误差。所以数控 机床的加工精度高，一致性好，加工质量稳定。 3.加工生产效率高。在数控机床上可以采用较大的切削用量，有 效地节省了加工时间。还有自动换刀、自动换速和其他辅助操作自 动化等功能，而且无需工序间的检验与测量，故使辅助时间大为缩 短。
第1章数控机床电气控制概述
图1-3 数控铣床直线控制轨迹示意图
图1-2 数控钻床点位控制示意图
数控机床电气控制精品课件
湍很瓶桨懦瞪瓮惊懒害悍廖突坦拣两喊凤吱尹氏劈酉辰霄拧爸赶臻曰权裔数控机床电气控制数控机床电气控制
第一节 机床常用电器的选择
一、开关电器 1.刀开关 主要用于接通和切断长期工作设备的电源及不经常起动及制动、容量小于7.5kW的异步电动机。
晤汾挥悼没块颂榷钙缕际会这猿吨矩神弗继惫未腻匪咸多扯韧揪畔首渗恩数控机床电气控制数控机床电气控制
稻帽呼肩抡予柄蚕坯超瓢饥组通闺观友陇鸿鸵猖溉梭氛噶协莽尹巴匪捣倪数控机床电气控制数控机床电气控制
脚踏开关是一种特定形式的微动开关，它是将脚踏板和微动开关组合在一起的控制电器。脚踏开关电气图形及文字符号如图所示。
4. 脚踏开关
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小型断路器主要用于照明配电系统和控制回路。机床常用DZ30－32、DZ47－60等系列的小型断路器。 其主要用于交流50Hz/60Hz，单极230V，二、三、四极400V线路的过载、短路保护，同时也可以在正常情况下不频繁地通断电器装置和照明线路。
艳鞍癣苞户相铃谨巫恶钨倾怎解迟砰瓶疚兴递吨晃鸭波蝇狱喊戏步国司意数控机床电气控制数控机床电气控制
庙题蛤筷租律庙严如团该杯系舵屠朴津取呵追岳斤柔缉靖跳矫酮巫轧宿鞭数控机床电气控制数控机床电气控制
接触器的图形符号及文字符号如图所示。
数控机床电气控制课程
数控机床操作 能力
数控工艺设计 与实施能力
数控编程与加 工能力
数控机床装调 与维修能力
数控编程与加工
数控原理与数控系统 数控编程与加工
数控机床电气控制
数控机床机械结构与维修
2. 课程对实现专业人才培养目标所起的作用
课程 任务 知识目标
技能目标
态度目标
介绍数控机床电气控制系统的 基本原理与数控系统的应用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
技能测试
实训项目的完成情况
20％
考勤情况、学习态度、职业素
综合素质
养、安全规范、团队合作、 20%
语言交流、组织管理等。
终结性 评价
综合应用能力
笔试、操作
50％
祝各位专家、领导： 身体健康！ 一帆风顺！
谢 谢!
载体选取突出服务面向的行业特色
载体及时更新，吸纳新知识、新技术、新标准
3.课程内容组织与安排
五、教学方法与教学过程
1.教学组织（教学模式）
教 师 主 导
工作情境实战性学习模式 自主性学习模式
难学 生 主 体
导向性学习模式
易
2.教学方法与教学手段
（1）充分利用学院教学资源，突出实践体验
采用“理实一 体化”的形式， 将教、学、做 在一个综合职 业环境下完成。
项目2：数控机床常用电器
《机床电气控制技术》课程教学大纲
《机床电气控制技术》课程教学大纲
课程类别：专业基础课
适用专业：机电一体化技术
适用层次：高起专
适用教育形式：网络教育/成人教育
考核形式：考试
所属学院：制造科学与工程学院
先修课程：电工电子学
一、课程简介
机床电气控制技术是机电一体化技术专业的一门主干专业课。本课程主要学习、研究、解决机床电气控制的有关问题。它以机床电气控制为主导，通过机床电气控制线路的典型环节及典型机床控制线路分析，阐述机床电气控制原理、实际机床控制线路及其设计方法，常用电气元件的选择，交、直流调速系统，可编程序控制器等，学习和掌握机床电力拖动系统所需的电气控制技术知识。
二、课程学习目标
1、掌握机床电气控制的基本原理、机床电气控制系统典型基本环节的使用方法和相关知识，学会解决问题的基本原则和方法。
2、学会分析、设计基本的机床电气控制系统，能正确选用电气元件及电气参数，提高动手能力。
3、掌握PLC的基础知识，编程的基本指令及其应用，熟悉机床电气调速系统的基本内容和调速方法。
三、与其他课程的关系
先修课程为：电工电子学
后续课程为：数控技术基础
四、课程主要内容和基本要求
本课程以机床电气为主线展开，学习和掌握机床电力拖动系统所需的电气控制技术知识。主要内容分为三篇六章，包括机床电气、调速系统与PLC编程。主要内容分为以下几个模块：模块一：机床电气
具体包括机床常用低压电器、机床电气控制线路基本环节与典型机床控制电路分析与设计等内容，主要介绍低压电器的分类、结构与原理，基本控制环节和典型机床控制线路。要求掌握在掌握机床电气控制线路基本环节的机床上，能分析、设计典型的机床电气控制线路。
数控机床电气控制实验指导书1
数控机床电气控制实验指导书
实验一数控综合实验台的部件认识实验
一、实验目的：
1、了解数控机床的加工过程控制原理；
2、认识数控综合实验台部件组成，掌握各部分的主要作用；
3、理解数控机床电气控制系统的组成以及控制原理。
二、实验内容
认识HED-21S数控综合实验台的数控装置、伺服系统、电动刀架、低压电器以及其他组成部件。
三、仪器设备
HED-21S数控综合实验台一台
四、实验步骤
1、认识实验台的数控装置：
型号：“世纪星”HNC-21TF车床数控装置——武汉华中数控股份有限公司
操作面板：显示区、NC键盘区、机床控制面板区。
作用：数控机床的大脑——发出控制信号
华中世纪星HNC-21数控装置的接口定义：
XSl —电源接口 ; XS2 —外接 PC 键盘接 ; XS3 —以太网接口； XS4 —软驱接口； XS5 —RS232 接口； XS6 —扩展 I/O板接口； XS8 —手持单元接口； XS9 —主轴控制接口； XSl0 ，XS11 —输入开关量接口； XS20 ， XS21 —输出开关量接口； XS30 ～ XS33 —模拟式、脉冲式 ( 含步进式 ) 进给轴控制接口； XS40 ～ XS43 ——串行式 HSV 一 11 型伺服轴控制接口。
2、认识数控机床的输入/输出装置
作为HNC-21数控装置XS10、XS11、XS20、XS21接口的转接单元。
实验台输入/输出装置采用：
HC5301-8输入接线端子板：含有20位开关量输入端子
HC5301-R继电器板（输出板）：16位开关量输出端子和急停（两位）与超程（两位）端子；继电器板上集成了八个单刀单开继电器和两个双刀双开继电器，其中8路开关量信号输出用于控制八个单刀单开继电器，剩下8路开关量输出通过接线端子引出，可用来控制器其它电器。
机床电气控制技术
１.３电气自动控制在现代机床中的 地位
• 现代机床由工作机构、传动机构、原动机、 自动控制系统组成。
• 传统的生产机械由工作机构、传动机构、 原动机三部分组成。
• 机床从传统到现代的数控系统，结构不断 改进，性能不断提高，在很大程度上取决 于电气拖动与电气控制系统的更新。
2.3 低压隔离器
• 低压隔离器是一种结构比较简单，应用十分广泛的手动操 作电器。低压隔离器的品种很多，主要有低压刀开关、熔 断器式刀开关和组合开关三种。
1-上胶盖；2-下胶盖；3-插座；4-触刀；5-瓷柄；6-胶盖紧固螺母； 7-出线座；8-熔丝；9-触刀座；10-瓷底板；11-进线座 图 塑壳刀开关结构图
2.2低压电器的基本机构
1. 电磁机构
电磁机构示意图
（a）衔铁按棱角转动拍合式 （b）衔铁按轴转动拍合式 衔铁直线运动螺管式
（c）
2.2 低压电器的基本结构
• 2. 触头系统
（a）点接触桥式 （b）面接触桥式 图 触头的结构形式
（c）线接触指
2.2 低压电器的基本结构
• 3. 灭弧系统
• 3.1 电弧产生及灭弧原理 • 3.2 低压电器常用灭弧方法 电动力灭弧 金属栅片灭弧 磁吹灭弧
２.１.２常用低压电器
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第1章 数控机床电气控制概述
• 1.1数控机床电气控制系统的组成及特点 • 1.2数控机床的分类及性能指标 • 1.3数控机床电气控制系统发展 • 1.4数控机床自动控制基础 • 思考题与习题
第1章数控机床电气控制概述
第1章 数控机床电气控制概述
1.1数控机床电气控制系统的组成及特点
第1
图1-3 数控铣床直线控制轨迹示意图
图1-2 数控钻床点位控制示意图
图1-4数控铣床轮廓加工示意图
第1
（3） 轮廓控制系统又称连续控制系统，其特点是数控系统能够对两个 或两个以上的坐标轴同时进行连续控制。加工时不仅要控制起点和 终点，还要控制整个加工过程中每点的速度和位置。图1-4为数控 铣床轮廓加工示意图。 2.按工艺用途分类 （1） 金属切削类数控机床和传统的通用机床产品种类类似，有数控车 床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床以及加工中心机床 等。数控加工中心是带有自动换刀装置，在一次装夹后，可以进行 多种工序加工的数控机床。
第1
图1-1 数控机床电气控制系统组成
第1
1．数控装置（CNC）
• 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器 中取出或接受输入装置送来的数控加工程序，经过数 控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑 处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分 的工作，使其进行规定的有序运动和动作。零件的轮 廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀 具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运 动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能 是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足 要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和 终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列 中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制 各坐标轴（即进给运动的各执行元件）Байду номын сангаас进给速度、 进给方向和进给位移量等。
第1
5．机床强电控制系统 机床强电控制系统主要完成对机床辅助运动和辅助动作，如刀库 、液压系统、气动系统、冷却系统、润滑系统等的控制，以及对各 保护开关、行程开关、操作键盘按钮、指示灯、波段开关等的检测 和控制。 6．编程装置 数控机床加工程序可通过键盘用手工方式直接输入数控系统，还 可由编程计算机或采用网络通信方式传送到数控系统中。
第1
2．主轴驱动系统 主轴驱动系统主要由主轴驱动装置、主轴电动机、速度检测元件 等组成。主轴运动主要完成切削任务，其动力约占整台机床动力的 70%～80%。正、反转和准停以及自动换挡无级调速是主轴的基本控 制功能。 3．进给伺服系统 进给伺服系统由进给伺服驱动装置、各轴进给伺服电动机以及速 度、位置检测元件等组成。进给运动主要完成工件或刀具的X、Y、 Z等方向的精准运动。 4．检测反馈系统 检测反馈系统的作用是把检测装置检测到的数控机床位置、速度 等物理量转化为电量并反馈至数控装置，以便使控制指标达到预定 要求。例如，位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测 出来，经反馈系统输入到机床的数控装置，数控装置将反馈回来的 实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值运 动。
• （2）
• 直线控制系统不仅要求具有准确的定位功能，而且要控制两点之间刀具移动 的轨迹是一条直线，且在移动过程中刀具能以给定的进给速度进行切削加工。 直线控制系统的刀具运动轨迹一般是平行于各坐标轴的直线。特殊情况下， 如果同时驱动两套运动部件，其合成运动的轨迹与坐标轴成一定夹角的斜线。 数控铣床直线控制如图1-3所示。
• 1.1.1 数控机床电气控制系统的组成
• 数字控制（NC,Numerical Control，简称数控）技术 是用数字化信息进行控制的自动控制技术，采用数控 技术的控制系统称为数控系统，装备了数控系统的机 床即为数控机床。
• 数控机床电气控制系统由数控装置（CNC, Computer Numerical Control）、主轴驱动系统、进给伺服系统、 检测反馈系统、机床强电控制系统、编程装置等几部 分组成。数控机床电气控制系统的组成如图1-1所示。
第1
（2) 金属成型类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控压力机等 。 （3) 数控特种加工机床有数控线切割机床、数控电火花加工机床、数 控激光切割机床等。 3. （1） 开环控制系统机床的伺服进给系统中没有位移检测反馈装置，通 常使用步进电机作为执行元件。数控装置发出的控制指令经驱动装 置直接控制步进电机的运转，然后通过机械传动系统转化成工作台 的位移，开环控制系统结构如图1-5所示。
第1
4．能完成复杂型面的加工。许多复杂曲线和曲面的加工，普通机 床无法实现而数控机床则完全可以做到。
5.减轻劳动强度，改善劳动条件。数控机床的加工，除了装卸零 件、操作键盘、观察机床运行外，其他机床动作都是按照程序要求 自动连续地进行切削加工，操作者不需要进行繁重的重复手工操作 。因此能减轻工人劳动强度，改善劳动条件。
第1
1.1.2 数控机床的特点 数控机床是一种高度自动化机加工设备。与普通机床相比有以下 特点： 1．对零件加工的适应性强、灵活性好。因数控机床能实现若干个 坐标联动，加工程序可按对加工零件的要求而变换，而不需改变机 械部分和控制部分的硬件，所以其适应性强、灵活性好。 2．加工精度高、加工质量稳定。在数控机床上加工零件，零件加 工的精度和质量由机床保证，消除了操作者的人为误差。所以数控 机床的加工精度高，一致性好，加工质量稳定。 3.加工生产效率高。在数控机床上可以采用较大的切削用量，有 效地节省了加工时间。还有自动换刀、自动换速和其他辅助操作自 动化等功能，而且无需工序间的检验与测量，故使辅助时间大为缩 短。
6．有利于生产管理。采用数控设备，有利于向计算机控制和管理 生产方向发展，为实现制造和生产管理自动化创造了条件。
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1.2数控机床的分类及性能指标
• 1.2.1数控机床的分类
• 1.按运动轨迹分类
• （1）
• 点位控制系统数控机床只要求控制一个位置到另一个位置的精确移动，在移 动过程中不进行任何加工。为了精确定位和提高生产率，一般先快速移动到 终点附近，然后再减速移动到定位点，以保证良好的定位精度，而对移动路 径不作要求。图1-2为数控钻床点位控制示意图。