项目数控机床电气控制基础知识

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项目1-数控机床电气控制基础知识

润滑保养
定期对机床导轨、丝杠等运动部件进行润滑，减少磨损，保证机床精度和稳定性。
定期保养计划及实施方法
制定保养计划
01
根据机床使用频率、工作环境等因素，制定合理的定期保养计
划，明确保养周期和项目。
实施保养措施
02
按照计划进行定期保养，包括更换磨损件、清洗液压系统、检
查电气系统等。
保养记录与评估
数控机床分类及应用领域
数控机床分类
根据加工方式的不同，数控机床可分为金属切削类、金属成形类和特种加工类等。根据控制运动轨迹的不同，可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等。
应用领域
数控机床广泛应用于汽车、航空航天、模具制造、医疗器械等领域，对于提高产品质量、生产效率和降低成本具有重要意义。
02 电气控制基础知识
按钮开关
一种手动操作接通或断开小电流控制电路的电器，常用于控制电路中发出启动或停止等指令。
电气控制线路分析与设计方法
分析方法
设计原则
根据电气原理图，分析各电器元件的作用和相互关系，明确控制过程和工作原理。
确保系统安全可靠、经济合理、技术先进、维护方便等。同时，应遵循国家相关标准和规范进行设计。
电气控制系统组成及功能
控制电路
根据指令和信号，控制电机的启动、停止、正反转以及速度等。
保护电路
对电机和电路进行过载系统提供能量，通常包括交流电源和直流电源。
电机
将电能转换为机械能，驱动负载进行工作。
信号处理电路
对传感器等输入信号进行处理，以供控制电路使用。
项目1数控机床电气控制基础知识
目录
• 数控机床概述 • 电气控制基础知识 • 数控机床电气控制系统设计 • 数控机床常见故障诊断与排除 • 数控机床维护与保养 • 总结与展望

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。
三、数控机床控制系统的构成
数控机床进行加工时，数控机床进行加工时，首先必须将工件的几何数据和工艺数据按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。数控机床有以下优点：（1）数控系统取代了普通机床的手工操纵，具有充分的柔性，只要编制成零件程序就能加工出零件。（2）零件加工精度一致性好，避免了普通机床加工时人为因素的影响。（3）生产周期较短，特别适合小批量、单件的加工。（4）可加工复杂形状的零件，如二维轮廓或三维轮廓加工。（5）易于调整机床，与其他制造方法（如自动机床、自动生产线）相比，所需调整时间较少。数控机床的任务主要有以下方面内容： 1、主轴运动主轴运动和普通车床一样，主运动主要完成切削任务，其动力约占整台机床动力的 70～80％。基本控制是主轴的正、反转和停止，可自动换档及无级调速；对加工中心和有些数控车床还必须具有定向控制和C轴控制。

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。

三、机床保护系统机床保护系统是机床电气控制的重要组成部分，主要用于检测机床的运行情况和设备的状态，及时发现故障，保护设备的安全可靠运行。

机床保护系统主要包括以下几个方面：1、过流保护系统：用于检测主轴电机和进给电机的电流是否过大，超负荷时自动切断电源，保护电机和随之工件的损伤。

项目1数控机床电气控制基础知识

• 当线圈断电或电压显著降低时，电磁吸力消失或变小，衔铁在复位弹簧的作用下打开，使主、辅触电恢复到原来的状态，把电路切断。
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2.交流接触器
• 交流接触器用于远距离控制电压至380V，电流至 600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。
• 常用的交流接触器产品，国内有NC3（CJ46）、 CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、CJX2等系列；引进国外技术生产的有B系列、3TB、3TD、 LC—D等系列。
接触器在线圈额定电压85%及以上时应能可靠吸合。 • 接触器的主触点和辅助触点的数量应满足控制系统的要求。
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1.1.4继电器
继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。继电器和接触器的工作原理一样，主要区别在于，接触器的主触点可以通过大电流，而继电器的触点只能通过小电流。所以继电器只能用于控制电路中。
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1.1.6 主令电器
主令电器是用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。
主要有控制按钮、行程开关、接近开关开关等。
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1.控制按钮
按钮的外形图和结构常用于接通和断开控制电路。
(a) 外形图
(b) 结构
常闭触点
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2.电流继电器
• 根据输入电流大小而动作的继电器。 • 使用时，电流继电器的线圈和被保护的设备串联，其线圈匝数少而线
径粗、阻抗小、分压小，不影响电路正常工作。
按用途分为

数控机床电气控制与PLC3.顺序控制及多地控制

项目三
顺序控制及多地控制
三相异步电动机正、反运行控制

在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用是不同的，有时需按一定的顺序起动或停止，这就是电动机的顺序控制。对于较大型的机床而言，因加工需要，为方便加工人员在机床多个位置均能进行操作，需要具有多地控制功能。例如数控加工中心的面板急停开关和便携手轮急停开关两地都能对机床实施急停功能。

相关电器元件

中间继电器是电磁继电器的一种，在电路中主要起到信号的传递与转换作用。中间继电器可以实现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大容量的触点动作。
常见的中间继电器外形
中间继电器的电气原理图形符号
中间继电器电气原理图形符号
时间继电器

时间继电器也称为延时继电器，是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。
热继电器的动作原理
1－推杆；2－主双金属片；3－热元件；4－导板； 5－补偿双金属片；6－静触点（动断）；7－静触点（动合）； 8－复位调节螺钉；9－动触点；10－复位按钮； 1－调节旋钮；12－支撑件；13－弹簧
顺序控制线路

顺序控制线路包括顺序起动同时停车、同时起动顺序停车、顺序起动顺序停车等几种控制线路。
<再见>

按钮实现顺序起动、同时或顺序停车控制电路：

按钮实现顺序起动、顺序路：
多地控制线路

多地控制的特点是所有起动按钮（常开按钮）全部并联在自锁触点两端，按下其中任何一个都可以起动电动机；所有停止按钮（常闭按钮）全部串联在接触器线圈回路中，按下其中任何一个都可以停止电动机的工作。
常见的时间继电器外形如下：
空气阻尼时间继电器的动作原理

3-电控基础-数控机床电气控制解析

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第3章
5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。 7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为3~6 倍电动机额定电流。 8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。
第3章
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图3-6 直流接触器的结构示意图 1—铁心;2—线圈;3—衔铁; 4—静触点;5—动触点; 6—辅助触点;7，8—接线柱; 9—反作用弹簧;10—底板
第3章
2、接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。
分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。延时方式：通电延时和断电延时两种。
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第3章
（1）直流电磁式时间继电器
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直流电磁式时间继电器
第3章
（2）空气阻尼式时间继电器
空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的分：通电延时、断电延时组成：电磁系统、延时机构、工作触点
第3章
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电压继电器电气符号
（2）电磁式电流继电器
第3章
A．过电流继电器通常，交流过电流继电器的吸合电流I0= （1.1～3.5）IN，直流过电流继电器的吸合电流I0=（0.75～3） IN。由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。

数控机床电气控制系统

浅析数控机床电气控制系统摘要：数控机床电气控制系统非常复杂，对于初学者而言很有必要理清这一系统的每个部分的组成和每一部分的关键点；电源部分要搞清楚每一支路设备、电压要求和信号流；主轴驱动控制系统要搞清楚控制设备和对主轴做要求的项目的处理方式；进给驱动控制系统要搞清楚控制设备（方式）、指令的处理和检测方式；交流控制线路的各个分支的控制内容；pmc控制电路和控制过程。

关键词：电源系统模拟主轴主轴方向信号抑制电磁干扰 pmc 数控机床电气控制系统是比较复杂的控制过程，理清和深入剖析这一系统的每一个组成单元对我们认识、应用和维修数控机床都有深远意义。

一、数控机床电源系统（主电路）1.数控系统的工作电源电压要求：dc 24v或ac 24v。

方法：系统变压器+开关电源。

电压信号变化为ac380v—ac220v—dc24v—cnc装置。

作用：将数控系统和电网之间的直接的电联系切断（电气隔离），以避免电网电压波动及线路故障对数控系统产生干扰和影响。

开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（emi）、整流滤波电路、功率变换电路、pwm控制器电路、输出整流滤波电路组成。

信号变化为ac220v—整流dc300v—高频信号—开关管导通与关断—cnc装置。

2.主轴驱动装置的电源供给（1）模拟主轴方案：空气开关+变频器+交流电机。

（2）数字主轴方案：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。

3.进给驱动装置的电源供给开环控制：380/85v的变压器+空气开关+步进驱动器+步进电机。

半闭环控制：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。

4.数控系统pmc的i/o电源：采用开关电源（dc24v）数控机床pmc的输入、输出回路需要24v的直流电源，可以采用一个开关电源提供，但是这个开关电源一定要和为数控系统供电的开关电源共地；如果为数控系统供电的开关电源容量足够，那么也可以同时作为pmc的i/o电源。

数控机床电气控制技术

蹿一、欺控机床电气控制系坑组成
动调节，以及软件编程等技术。尽管数
（一）数控装置、
（二）、伺服系统
数控装置是数控机床电气控制的中
心，在数控机床中它相当于人的 “ 大
什么是伺服呢？这是英文Ｓｒｅ的ｅｖ
谐音。 “伺服 ” 就是 “伺候 ” 就是，
脑。数控装置实质上就是一种专用计算机系统，它除了具有一般计算机的硬件
结构外，如ＣＰＵ、存储器、总线等，还有和数控机床功能有关的专用功能模
非常听话，叫走到哪，就走到哪。在数控机床中，由数控装置发出指令，让哪一个电动机动，这一台电动机就动，而且这台电动机的角位移、速度，完全
数控机床电气控制技术
丈树亨
前言：随着公司生产的发展和加工工艺的改善，这些年来公司相继投入了一些数控机床。这些机床对提高公司生产效率和产品质量、改善工人劳动强度、增强企业竞争力等方面起着了极大的作用。了解数控机床电
气控制技术，为我们使用和维护这些设备会有很大帮助。
工作过程是通过输入装置输入机床加工
零件所需的各种数据信息，经过译码、计算机运算处理，将每个坐标轴的移动
分量送到其相应的驱动电路，带动坐标轴运动，同时进行必要的实时位置反馈
控制，使每个坐标轴都能精确移动到指

数控机床常用低压电器基本知识

数控机床常用低压电器
电弧的危害（1）电弧的存在延长了开关电器开断
故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。
（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。
数控机床电气及PLC控制技术
数控机床常用低压电器
2.工作原理利用金属导体作为熔体串联在被保护的电路中，当电路发生过载或短路故障时，通过熔断器的电流超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。
对过载反应很不灵敏。电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。因此，除在照明电路中外，熔断器一般不宜用作过载保护，主要用作短路保护。
执行部分(触头系统)
数控机床电气及PLC控制技术
数控机床常用低压电器
1.电磁机构
电磁机构主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和铁芯吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。
a)直动式衔铁直线运动式；
b）排合式衔铁绕轴转动
数控机床电气及PLC控制技术
2.触头系统
数控机床常用低压电器
按接触情况分类
a)点接触； b）线接触； c)面接触
数控机床电气及PLC控制技术
CJ10系列交流接触器的触点一般采用双断点桥式触点。
数控机床常用低压电器
按结构形式分类
a)双断点桥式触点；b）指形触点
数控机床电气及PLC控制技术
数控机床电气及PLC控制技术

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
图1-5开环控制系统结构
第1章数控机床电气控制概述（2）闭环控制系统闭环控制系统的机床上安装有检测装置，直接对工作台的位移量进行检测，当数控装置发出进给指令信号后，经伺服驱动系统使工作台移动时，安装在工作台上的位置检测装置把机械位移量变为电量，反馈到输入端与输入设定指令信号进行比较，得到的差值经过转换和放大，最后驱动工作台向减少误差的方向移动，直到误差值消除停止移动。闭环系统具有很高的控制精度。图1-6为闭环数控系统的结构图
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 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 • 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
图1-4数控铣床轮廓加工示意图
第1章数控机床电气控制概述
（3）轮廓控制系统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。

机床电气控制与PLC技术项目教程(S7-1200)项目2 典型普通机床电气控制线路分析

四、知识准备
知识点1 ：电气原理图的画法
1.0 常用电气图形符号和文字符号标准
电气控制系统是由许多电器元件按照一定的要求和方法连接而成。为了便于电气控制系统的设计、安装、调试、使用和维护，将电气控制系统中各电器元件及连接电路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。
电气控制系统图主要包括：电气原理图、电气设备总装图接线图、电器元件布置图与接线图。
普通车床的电气控制系统是机床的重要组成部分，和机械液压气动等机构分工协作共同保障机床工作。制造车间的工程技术人员需要具备车床控制线路分析的专业能力，以便完成电气控制系统安装与调试、故障分析与排除等工作。
二、任务描述
现有C650型卧式车床1台。车削加工时工件进行旋转运动，由主电动机拖动；溜板箱上带着刀架沿着导轨的直线运动为刀架的进给运动，由主轴电动机带动；车床刀架的快速移动由一台单独的电动机拖动，采用点动控制；车削加工螺纹、切断工件等操作时要求主轴正反转运动来实现进刀、退刀控制；按下停止按钮后，主轴停止转动。。
任务1、C650型卧式车床的主要结构和控制要求认知
任务2、 C650型卧式车床的主电路和控制电路分析
三、问题思考
1. C650型卧式车床的加工范围和控制要求有哪些？ 2. C650型卧式车床的主电路和控制电路有何区别，电力拖动方案有哪些控制要求？ 3. 如何根据C650型卧式车床的控制要求分析其电气原理图？
C650型卧式车床的认知 C650型卧式车床的主电路、控制电路分析辅助电路的分析
【知识目标】
1.了解电气原理图阅读和分析的步骤。 2.掌握C650型卧式车床的主要结构和运动分析。 3.熟知C650型卧式车床的电力拖动方案和控制要求。 4.完成C650型卧式车床电气控制线路分析。

数控机床主轴电气控制

数控机床主轴电气控制
目录
• 数控机床主轴电气控制概述 • 主轴电机及驱动技术 • 主轴电气控制系统的设计 • 主轴电气控制系统的调试与维护 • 数控机床主轴电气控制的未来发展
01
数控机床主轴电气控制概述
主轴电气控制系统的组成
主轴驱动器
用于接收数控系统的指令，驱动主轴电机旋转，实现主轴的启停、正反转和调速等功能。
伺服电机
伺服电机具有快速响应、高精度、高动态性能等优点，常用于高速、高精度的数控机床主轴。
电机驱动技术
变频器驱动
变频器驱动技术可以实现电机速度的精确控制，具有调速范围宽、精度高、节能等优点。
伺服驱动器驱动
伺服驱动器驱动技术可以实现电机的快速响应和高精度控制，适用于高速、高精度的数控机床主轴。
ABCD
精度原则
主轴电气控制系统应具有高精度控制能力，以满足加工零件的精度要求。
易用性原则
主轴电气控制系统应具有友好的人机界面，方便操作和维护。
主轴电气控制系统的设计流程
系统设计
根据需求分析结果，设计主轴电气控制系统的整体结构和功能模块。
软件设计
根据系统设计要求，编写控制程序，实现主轴电气控制系统的各项功能。
正反转控制
根据加工需求，控制主轴电机的正反转，实现主轴的顺时针和逆时针旋转。
自动换挡控制
根据加工需求，自动切换主轴电机的挡位，实现主轴的多挡控制。
主轴电气控制技术的发展历程
模拟控制阶段
早期的主轴电气控制系统采用模拟电路实现控制，精度和稳定性较低。
数字控制阶段
随着微处理器技术的发展，主轴电气控制系统逐渐采用数字电路实现控制，提高了精度和稳定性。
智能控制阶段

常用机床的电气控制

常用机床的电气控制1. 介绍机床是用来加工各种金属和非金属材料的设备。

在机床的工作过程中，电气控制起着至关重要的作用。

电气控制系统通常由多个电气元件和电路组成，用于控制机床的各个功能和动作。

本文将介绍常用机床的电气控制的基本原理和常见的电气控制元件。

2. 电气控制原理机床的电气控制原理是通过操纵电气信号来控制机床的各个功能和动作。

常用的电气控制原理包括开关控制原理、传感器控制原理和数控控制原理。

2.1 开关控制原理开关控制原理是通过机械开关或电磁开关来控制机床的各个功能和动作。

开关控制原理简单直接，适用于一些简单的机床。

例如，通过一个按钮开关来控制机床的启动和停止。

2.2 传感器控制原理传感器控制原理是通过感知机床的工作状态和环境变量来控制机床的各个功能和动作。

常用的传感器包括光电传感器、接近开关、温度传感器等。

例如，通过接近开关来感知工件位置，实现机床的自动送料功能。

2.3 数控控制原理数控控制原理是通过计算机数值控制来控制机床的各个功能和动作。

数控控制系统通常由计算机和运动控制卡等硬件组成，通过高速运算实现对机床的精确控制。

数控控制原理适用于复杂的机床，如铣床、钻床和刨床等。

3. 常见电气控制元件常见的电气控制元件包括开关、继电器、接触器、断路器、变压器和控制电缆等。

3.1 开关开关是最常见的电气控制元件之一，用于控制电路的通断。

常见的开关有按钮开关、转换开关和限位开关等。

按钮开关通常用于手动控制机床的启动和停止，转换开关用于切换机床的功能模式，而限位开关用于感知机床的位置和行程。

3.2 继电器继电器是一种电气控制元件，用于在电路中控制较大电流或电压。

继电器通常由电磁铁和触点组成，当电磁铁通电时，触点闭合或断开，从而控制电路的通断。

继电器可以用于控制机床的电机、灯光和报警等。

3.3 接触器接触器与继电器类似，也是一种用于控制较大电流或电压的电气控制元件。

接触器通常由电磁铁和触点组成，但与继电器不同的是，接触器的触点通常是常闭触点和常开触点的组合。

数控机床电气控制基础

模块一数控机床电气控制基础[模块教学内容]1、介绍数控机床主电路常用电器元件包括低压断路器、开关、熔断器、接触器、热继电器以及变压器的结构、原理、功能、技术参数、选型和应用。

2、介绍数控机床控制电路常用电器元件包括继电器、按钮、开关、信号灯和直流稳压电源的结构、原理、功能、技术参数、选型和应用。

3、介绍图形文字符号及选择方法；数控机床电气原理图的画法规则。

[模块学习目标]1、了解数控机床主要电器的结构。

2、掌握数控机床主要电器的基本应用技术。

3、掌握组成电气控制线路的基本规律和绘图方法。

单元一数控机床主电路常用电器元件数控机床是在通用机床基础之上发展而来的，至今很多方面还保留着通用机床的痕迹，在电气系统主电路方面二者仍然是统一的。

本单元介绍数控机床主电路常用的电器元件，如低压断路器、开关、熔断器、接触器等，同时介绍其工作原理及选用原则，以便学会正确选择和合理使用，为分析和设计数控机床电气控制线路打下基础。

一、电器的作用与分类根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路，断续或连续改变电路参数，实现对电路或非电对象的接通、切换、保护、检测、控制、调节作用的装置称为电器。

工作在交流 1200V、直流 1500V 额定电压以下的电路中，能根据外界信号(机械力、电动力和其他物理量)，自动或手动接通和断开电路的电器称为低压电器。

其作用是实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节。

数控机床电气控制系统中采用了低压电器作为基本组成元件，而且控制系统的优劣与所用的低压电器直接相关，因此掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，并能准确选用、检测和调整常用低压电器元件，才能够分析数控机床电气控制系统的工作原理，处理及维修一般故障。

低压电器种类繁多、功能各样、构造各异，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法有：1．按操作方式分类（1）自动电器依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。

数控机床的电气控制系统设计

数控机床的电气控制系统设计一、本文概述《数控机床的电气控制系统设计》这篇文章主要探讨了数控机床电气控制系统的基本设计原理、实现方法及其在实际应用中的优化策略。

数控机床作为现代制造业的核心设备，其电气控制系统的设计直接关系到机床的性能、稳定性和加工精度。

因此，对数控机床电气控制系统的深入研究与设计优化，对于提升机床的整体性能、提高生产效率以及降低运行成本具有重要意义。

本文将首先介绍数控机床电气控制系统的基本组成和工作原理，包括数控系统、伺服驱动系统、传感器与检测装置等关键组成部分的功能与特点。

随后，文章将重点分析电气控制系统的设计要点，包括硬件设计、软件设计、控制算法选择等方面，以及如何根据机床的具体需求和加工要求来进行合理的系统设计。

本文还将探讨电气控制系统设计中的关键技术问题，如抗干扰设计、故障诊断与处理、系统可靠性保障等，并介绍相应的解决方案和策略。

文章将总结数控机床电气控制系统设计的发展趋势和未来挑战，为相关领域的研究与实践提供参考和借鉴。

通过本文的阅读，读者可以全面了解数控机床电气控制系统的设计原理与实践方法，掌握关键技术的实现与应用，为数控机床的设计、制造和维护提供有力支持。

二、数控机床电气控制系统概述数控机床的电气控制系统是数控机床的重要组成部分，负责实现机床的运动控制、加工过程监控、故障诊断与保护等功能。

电气控制系统的设计直接关系到数控机床的性能、稳定性和加工精度。

随着科技的发展，数控机床电气控制系统也在不断进化，从早期的简单电路控制，发展到现在的基于微处理器、PLC（可编程逻辑控制器）以及CNC（计算机数控）系统的复杂控制。

数控机床电气控制系统主要由电源电路、输入/输出电路、控制核心、驱动电路、传感器电路以及安全保护电路等部分组成。

其中，控制核心通常使用CNC装置，它能够解析编程好的加工指令，转化为对机床运动的精确控制信号。

驱动电路则负责将控制信号放大，以驱动电动机等执行机构实现所需的运动。

数控机床电气控制

第二章数控机床低压电器
第一节数控机床低压电器概述第二节控制继电器第四节数控机床电气控制设计基本原则和画法规则
第一节数控机床低压电器概述
一、常用低压电器的分类
1按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。 2按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，
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
数控技术（Numerical Control Technology）是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数控技术对机床的加工过程进行控制的机床。
二、数控加工过程
(1)数控加工程序的编制。在零件加工前，首先根据被加工零件图样进行工艺分析，确定加工的工艺过程、工艺参数、几何参数以及切削用量等，然后根据机床编程手册规定的代码和程序格式编写零件加工程序。
第二阶段——软件数控阶段第四代数控：1970年开始，采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制系统(CNC)。第五代数控：1974年开始，采用微型计算机的控制系统(CNC)。第六代数控：1990年开始，基于PC机的开放式CNC系统。
2数控机床的发展趋势（ 1）高速度、高精度化（2）开放式（3）智能化（4）复合化（ 5）高可靠性（6）多种插补功能（7）人机界面的友好

《数控机床电气控制》课件第2章

光源透镜
主光栅
指示光栅
a b c d
光敏元件
差动放大器
整形器
鉴
相
倍
差动放大器
整形器
频
正向脉冲反向脉冲
图2-7 光栅传感器结构
第2章数控机床检测装置
透射光栅上许多均匀条纹形成了规则排列的明暗线条，刻线宽度为a，刻线间隙的宽度为b，W=a+b称为光栅的栅距（或光栅常数）。一般取a=b或a∶b=1.1∶0.9，而W一般用刻线密度表示，常用的刻线密度有每毫米25、50、100、500、 1000、 2500线等，指示光栅的光栅常数一般与主光栅相同。
用事先标定好的测量仪表直接读取被测量结果的方法称为直接测量。例如,利用电压表测量电压或利用温度表测量温度等都属于直接测量。直接测量比较直观，同时具有方法简单、使用方便、响应迅速的优势，是工业检测中最常用的方法。
间接测量一般在无法进行直接测量时采用，其方法是先对与被测量有确定函数关系的几个参量进行测量，并将结果代入函数关系经过计算得到所需被测量的值。例如，测量电功率时，
显示记录装置的主要作用是帮助人们了解测量数值或变化的过程，并根据需要进行长期的记录或对测量数据进行处理。常用的显示装置有模拟式、数字式和图像式几种，一般静态数据或变化比较缓慢的数据常用模拟式或数字式，而动态显示的数据则用图像形式显示效果较好。
第2章数控机床检测装置
2.1.2 测量的方法
1．
第2章数控机床检测装置
2.2 光栅传感器
光栅是一种高精度的直线位移传感器，在数控机床上用于测量工作台的位移常用于构成位置闭环伺服系统。常用的光栅有透射光栅和反射光栅两类。图2-5为光栅尺外观示意图，图26为光栅尺在车床上的安装示意图。