数控机床电气控制课件 第四章 数控铣床控制
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数控机床课件
第一节 金属切削机床
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
数控机床电气控制课件：数控系统
项目四 数控系统
4.1.2 FANIC 0i系統配接 一、控制單元的連接
控制單元主板的連接
项目四 数控系统
4.1.2 FANIC 0i系統配接
一、控制單元的連接
機床操作面板、I/O單元、刀 庫用β系列伺服模組(如果有 的話)、機械手用β系列伺服 模組(如果有的話)等設備都與 控制單元主板上的JDlA(I/O LINK)連接
项目四 数控系统
4.1.3 FANIC 數控系統的應用 二、FANUC OM在數控銑床改造中的應用
α串行主軸電路
项目四 数控系统
4.2 SIEMENS數控系統
4.2.1 SIEMENS數控系統 4.2.2 SINUMERIK 802C 數控系統連接 4.2.3 SINUMERIK 802C 數控系統的介面
项目四 数控系统
4.1.2 FANIC 0i系統配接 一、控制單元的連接
控制單元主板與串行主軸及 伺服軸的連接
项目四 数控系统
4.1.2 FANIC 0i系統配接 一、控制單元的連接 顯示單元
數控系統顯示單元I/O板與LCD顯示單元連接圖
项目四 数控系统
4.1.2 FANIC 0i系統配接 一、控制單元的連接 控制單元I／O板內裝I／O卡的連接
軸
伺服放大器
伺服電機
板
內置編碼器
外置編碼器
项目四 数控系统
4.1.3 FANIC 數控系統的應用
一、FANUC OT在數控車床的應用
4．αC串行主軸回路 記憶體板與主軸放大器之間使用光纜通過高速串行介面進行連 接。
项目四 数控系统
4.1.3 FANIC 數控系統的應用
一、FANUC OT在數控車床的應用
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数控铣床ppt演示教学
03
开机前检查
确认数控系统、伺服系统、 机床本体等各部件是否正 常，检查冷却液、润滑油 等是否充足。
加工过程中检查
观察机床运行状况，监听 机床声响，检查主轴、进 给轴等部件的温升情况。
关机后检查
清理机床切屑、灰尘等杂 物，保持机床清洁，检查 各部件有无松动或损坏。
定期维护保养计划制定和执行
制定定期维护保养计划
记录维护保养情况
根据机床使用情况和厂家建议，制定 合理的定期维护保养计划，明确保养 周期、保养内容和保养标准。
详细记录每次维护保养的情况，包括 保养时间、保养内容、更换的零部件 等，以便后续跟踪和管理。
执行定期维护保养计划
按照计划对机床进行定期维护保养， 包括更换冷却液、清洗滤网、检查电 气线路、调整机床精度等。
02
数控铣床操作方法与技巧
开机、关机及急停操作
开机操作
首先接通电源，打开数控系统，然后进行机床回零 操作，确保机床处于初始状态。
关机操作
在结束加工后，将机床各轴移动到安全位置，关闭 数控系统，最后切断电源。
急停操作
在紧急情况下，按下急停按钮，机床将立即停止所 有运动，确保人员和设备安全。
坐标系设置与对刀方法
内腔轮廓加工
利用数控铣床进行内腔轮廓的 加工，如型腔、型孔等，采用 合理的切削参数和刀具路径规 划，确保加工质量和效率。
模具加工
针对模具类零件，通过数控铣 床进行型腔、型芯等复杂轮廓 的加工，结合电火花、线切割 等工艺手段，提高模具制造精 度和效率。
孔系类零件加工案例
孔的加工
通过数控铣床进行各种形状和尺 寸的孔的加工，如圆孔、方孔、 椭圆孔等，采用合理的切削参数 和刀具选择，确保孔的位置精度
《机床电气控制》课件
元件故障
1
2
3
某数控车床在运行过程中突然停机，检查发现电源故障导致系统断电。经维修后恢复正常。
实例一
某加工中心在加工过程中出现定位不准的现象，检查发现伺服电机存在故障。更换伺服电机后恢复正常。
实例二
某铣床在运行过程中出现异常声响，检查发现传动装置存在机械故障。修复传动装置后恢复正常。
实例三
感谢观看
主要用于控制机床电机的停止，使电机在切断电源后能够迅速地停止运转。
制动控制电路的作用
制动控制电路的组成
制动控制电路的工作原理
制动控制电路的注意事项
主要由电源开关、制动器、减速器等组成，通过这些元件的协同作用，实现对电机制动的控制。
当按下停止按钮时，制动器动作，电机迅速停止运转。
在制动控制电路中，应定期检查制动器的性能和可靠性，确保在需要制动时能够迅速有效地发挥作用。
主要用于调节和控制电机的转速，以满足机床加工过程中对不同转速的需求。
调速控制电路的作用
在调速控制电路中，应确保调速器的参数设置正确，同时应定期对调速器进行检查和维护，确保其性能稳定可靠。
调速控制电路的注意事项
主要由调速器、测速发电机等组成，通过这些元件的配合使用，实现对电机转速的控制。
调速控制电路的组成
实现方法、技巧
总结词
机床电气控制系统的实现可以采用不同的方法，如继电器控制、PLC控制、运动控制卡等。在实现过程中，需要注意抗干扰、稳定运行、安全保护等问题，并掌握一些实用的技巧，如优化电路设计、合理配置资源等。
详细描述
总结词：实例分析
详细描述：通过对实际案例的分析，深入了解机床电气控制系统的设计过程和实现方法。例如，某型数控机床的电气控制系统设计，包括主轴电机控制、进给电机控制、传感器检测等部分，采用PLC编程实现，具有高精度、高效率的特点。通过对该案例的深入分析，可以更好地掌握机床电气控制系统的设计与实现。
1
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某数控车床在运行过程中突然停机，检查发现电源故障导致系统断电。经维修后恢复正常。
实例一
某加工中心在加工过程中出现定位不准的现象，检查发现伺服电机存在故障。更换伺服电机后恢复正常。
实例二
某铣床在运行过程中出现异常声响，检查发现传动装置存在机械故障。修复传动装置后恢复正常。
实例三
感谢观看
主要用于控制机床电机的停止，使电机在切断电源后能够迅速地停止运转。
制动控制电路的作用
制动控制电路的组成
制动控制电路的工作原理
制动控制电路的注意事项
主要由电源开关、制动器、减速器等组成，通过这些元件的协同作用，实现对电机制动的控制。
当按下停止按钮时，制动器动作，电机迅速停止运转。
在制动控制电路中，应定期检查制动器的性能和可靠性，确保在需要制动时能够迅速有效地发挥作用。
主要用于调节和控制电机的转速，以满足机床加工过程中对不同转速的需求。
调速控制电路的作用
在调速控制电路中，应确保调速器的参数设置正确，同时应定期对调速器进行检查和维护，确保其性能稳定可靠。
调速控制电路的注意事项
主要由调速器、测速发电机等组成，通过这些元件的配合使用，实现对电机转速的控制。
调速控制电路的组成
实现方法、技巧
总结词
机床电气控制系统的实现可以采用不同的方法，如继电器控制、PLC控制、运动控制卡等。在实现过程中，需要注意抗干扰、稳定运行、安全保护等问题，并掌握一些实用的技巧，如优化电路设计、合理配置资源等。
详细描述
总结词：实例分析
详细描述：通过对实际案例的分析，深入了解机床电气控制系统的设计过程和实现方法。例如，某型数控机床的电气控制系统设计，包括主轴电机控制、进给电机控制、传感器检测等部分，采用PLC编程实现，具有高精度、高效率的特点。通过对该案例的深入分析，可以更好地掌握机床电气控制系统的设计与实现。
培训课件：数控机床电气控制系统共103页
培训课件：数控机床电气控制系统
6
、露凝源自无游氛，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
谢谢！
6
、露凝源自无游氛，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
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吁
嗟
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后
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我
若
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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安
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61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
谢谢！
数控机床主轴电气控制ppt课件
2020/4/28
id1*
vd *
电压
iq1*
矢量
vq*
计算
逆变器
频率 fi
转差
相位
频Hale Waihona Puke 计算fS fr计算
励磁电流 id 转矩电流 iq
三相电压指令
vu *
直流／交流
vv*
二相／三相
变换
vw*
三相／二相 交流／直流
变换
电机电流
iu iv
iw
电机频率
2020/4/28
2020/4/28
2020/4/28
三菱变频器FR-A740
三菱变频器FR-A740
2020/4/28
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A
C
E
F
H
GB reJ eG n
L
P
Q
R
U
V
E
20W20/4/28
X
D K
I O
M
S
T
EN
Y
Z
2020/4/28
矢量控制的基本思路
通过坐标变换，将异步电动 机等效成直流电动机，模仿直 流电动机的控制策略，实现将 异步电动机像直流电动机一样 的控制！
2020/4/28
三相-两相坐标变换（3/2变换）
2020/4/28
牵引异步电机矢量控制框图
励磁电流
指令id *
转矩电流 电流
指令iq* 控制
直接转矩控制原理图
定子磁链 s 电磁转矩 T
2020/4/28
总的来说，直接转矩控制就是 通过对定子电压空间矢量的控 制达到以下两个目的： ➢（1）维持定子磁链幅值的恒 定 ➢（2）控制定子磁链旋转速度 的大小
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电压
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矢量
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计算
逆变器
频率 fi
转差
相位
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励磁电流 id 转矩电流 iq
三相电压指令
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直流／交流
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二相／三相
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三相／二相 交流／直流
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电机电流
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电机频率
2020/4/28
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三菱变频器FR-A740
三菱变频器FR-A740
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矢量控制的基本思路
通过坐标变换，将异步电动 机等效成直流电动机，模仿直 流电动机的控制策略，实现将 异步电动机像直流电动机一样 的控制！
2020/4/28
三相-两相坐标变换（3/2变换）
2020/4/28
牵引异步电机矢量控制框图
励磁电流
指令id *
转矩电流 电流
指令iq* 控制
直接转矩控制原理图
定子磁链 s 电磁转矩 T
2020/4/28
总的来说，直接转矩控制就是 通过对定子电压空间矢量的控 制达到以下两个目的： ➢（1）维持定子磁链幅值的恒 定 ➢（2）控制定子磁链旋转速度 的大小
《数控机床电气控制》第四章
数控机床电气控制
2. 独立型PLC
独立型PLC独立于CNC装置，具有完备的硬 件和软件功能，能独立完成规定控制任务的装置。
数控机床电气控制
独立型PLC有以下特点。 1）因此CNC和PLC均具有自己的输入/输出接口电 路。 2）独立型PLC的基本功能结构与前所述的通用型 PLC完全相同。 3）数控机床应用的独立型PLC一般采用中型或大 型PLC，所以多采用积木式模块化结构。 4）独立型PLC的I/O点数可以通过I/O模块的增减灵 活配置。
数控机床电气控制 （3）I/O接口电路 输入接口接收和采集输入信号。输入接口一 般要加光电耦合器进行隔离。 输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转 换为现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件。 输出接口电路也要采取电气隔离措施。输出接口 电路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出3 种形式，目前，一般采用继电器输出方式。 I/O接口除了传递信号外，还有电平转换与隔 离作用。
3. 对I/O处理的规则
数控机床电气控制 1）输入映象寄存器的数据，取决于输入端子板上 各输入点在上一个刷新期间的状态。 2）输出映象寄存器的内容由程序中输出指令的执 行结果决定。 3）输出锁存器中的数据，由上一个工作周期输出 刷新阶段的输出映像寄存器的数据来确定。 4）输出端子板上各输出端的ON/OFF状态，由输 出锁存器的内容来确定。 5）程序执行中所需的输入、输出状态，由输入映 像寄存器和输出映像寄存器读出。数控 Nhomakorabea床电气控制
第四章 可编程序控制器（PLC）的工作原理
第一节 概述（课时1） 第二节 PLC的组成与工作原理（课时2） 第三节 数控机床PLC（课时2）
数控机床电气控制
本章重点：
（1）了解可编程序控制器的基本组成和编程语 言。 （2）正确理解可编程序控制器的扫描工作方式、 等效电路，掌握可编程序控制器的工作原理。 （3）掌握数控机床中的可编程序控制器的形式、 特点和功能。
数控机床电气控制PPT课件( 96页)
在一定时间动作。
4．速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器。它主要 用于笼型异步电动机的反接制动控制电路中，当 反接制动的转速下降到接近零时能自动地及时切 断电源。
速度继电器的图形符号和文字符号如图所示。
机床上常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型 两种。
六、控制变压器
变压器是一种将某一数值的交流电压变换成 频率相同但数值不同的交流电压的静止电器。
接近开关(无触点式限位开关) 有一对常开、 常闭触头。它不仅能代替有触头限位开关来完 成行程控制和限位保护，还可以用于高频记数、 测速、液面控制、零件尺寸检测、加工程序的 自动衔接等场合。
接近开关图形与文字符号如图所示。
其主要系列型号有LJ2、LJ6、LXJ6、XJ18 和 3SG、LXT3等。
2．组合开关
在机床电气控制中主要用作电源开 关，不带负载接通或断开电源，供转 换之用；也可以直接控制5kW以下的 异步电动机的起动、停止等，组合开 关不适于频繁操作的场所使用。
开关的额定电流一般取电动机额 定电流的1.5～2.5倍。分别装在多层绝 缘件内的动静触片组成，动触片装在 带有手柄的轴上，手柄沿任一方向每 转动一定角度，触片便轮流接通或分 断。
4）元器件和设备的可动部分在图中通常均以自 然状态画出。所谓自然状态是指各种电器在没有 通电和外力作用时的状态。对于接触器、电磁式 继电器等是指其线圈未加电压，而对于按钮、限 位开关等，则是指其尚未被压合。
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。
刀开关分单极、双极和三极。刀开关在电 气原理图中的图形及文字符号如图所示。
刀开关选择：
（1）其额定电流要大于电动机额定电流的三倍。 （2）根据电源种类、电压等级、所需级数及使 用场合。
4．速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器。它主要 用于笼型异步电动机的反接制动控制电路中，当 反接制动的转速下降到接近零时能自动地及时切 断电源。
速度继电器的图形符号和文字符号如图所示。
机床上常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型 两种。
六、控制变压器
变压器是一种将某一数值的交流电压变换成 频率相同但数值不同的交流电压的静止电器。
接近开关(无触点式限位开关) 有一对常开、 常闭触头。它不仅能代替有触头限位开关来完 成行程控制和限位保护，还可以用于高频记数、 测速、液面控制、零件尺寸检测、加工程序的 自动衔接等场合。
接近开关图形与文字符号如图所示。
其主要系列型号有LJ2、LJ6、LXJ6、XJ18 和 3SG、LXT3等。
2．组合开关
在机床电气控制中主要用作电源开 关，不带负载接通或断开电源，供转 换之用；也可以直接控制5kW以下的 异步电动机的起动、停止等，组合开 关不适于频繁操作的场所使用。
开关的额定电流一般取电动机额 定电流的1.5～2.5倍。分别装在多层绝 缘件内的动静触片组成，动触片装在 带有手柄的轴上，手柄沿任一方向每 转动一定角度，触片便轮流接通或分 断。
4）元器件和设备的可动部分在图中通常均以自 然状态画出。所谓自然状态是指各种电器在没有 通电和外力作用时的状态。对于接触器、电磁式 继电器等是指其线圈未加电压，而对于按钮、限 位开关等，则是指其尚未被压合。
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。
刀开关分单极、双极和三极。刀开关在电 气原理图中的图形及文字符号如图所示。
刀开关选择：
（1）其额定电流要大于电动机额定电流的三倍。 （2）根据电源种类、电压等级、所需级数及使 用场合。
数控机床电气控制原理图 PPT
2.2.5 电气原理图识图
1、必须熟悉图中各器件的符号和作用。 2、识主电路 3、识控制电路 4、对于机电液配合比较紧密的生产机械，深入了解 机械传动和液压传动。 5、识读照明、信号指示、检测、保护等部分。 即：从机到电、先主后控、化整为零、连成系统
例1：
例1：
数控车床电气控制原理图分析
机床电气
机起 串动 KT得电 计时
KM2得电 电动机全压运行
停止
图中电动机由降压起动转为
全压运行后KM1和KT均断电，
起动
只有KM2得电。
按下SB1，电动机停
2 Y -△降压起动
⑴ 原理：起动时，定子绕组接成星形，每相绕组所承 受的电压为电源的相电压（220V），待转速上升到接 近额定转速时，再将定子绕组的接线换接成三角形， 每相绕组所承受的电压为电源的线电压（380V），电 动机进入全电压正常运行状态。 ⑵应用：用于正常运行时定子绕组为△联结的电动机。
二、能耗制动控制 原理： 电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组 加直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁场， 达到制动的目的。
二、能耗制动控制 1.单向能耗制动控制
工作原理：
按SB2
KM1通电
电动机起动
KM1断电 能耗 按SB1 KM2通电 制动
KT通电 延时
KM2断电（制动 结束）
桥式整流电路
的启动、运行（调速）、制动等继电器接触器控 制基本线路识图、绘图、设计等；
2.2.1 电气原理图图形符号和文字符号
1、文字符号 用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、
状态和特征的字符代码。例如， FR表示热继电器。 2、图形符号
用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。 例如，“～”表示交流，R表示电阻等。
数控机床电气控制培训教材(PPT 49张)
电器 继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通 或断开控制电路，实现控制目的的电器。继电器 的输入信号可以是电流、电压等电学量，也可以 是温度、速度、时间、压力等非电量，而输出通 常是触头的动作（断开或闭合）。 电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是 线圈不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗， 与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器 的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两 端的电压。中间继电器实际上也是一种电压继电 器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起 到中间放大的作用。
第3章 数控装置（CNC）的结构 一、数控装置的组成 目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件和软件来 实现其功能，它一方面具有一般微型计算机的基本结 构，另一方面。必须编写相应的系统软件来指挥和协 调硬件的工作，两者缺一不可。CNC装置的软件由管 理软件和控制软件两部分组成。 二、数控装置的硬件结构类型：数控装置是整个数控系 统的核心，其硬件结构按CNC装置中各印刷电路板的 插接方式可以分为大板式结构和功能模块式结构；按 CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个 人计算机式结构；按CNC装置中微处理的个数可以分 为单微处理器结构和多微处理器结构。
三、、数控系统的抗干扰 数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号 输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电 气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传 输过程中发生变化，增大误差，使局部装置或整个系统 出现异常情况，引起故障。 ► 抗干扰措施 1.减少供电线路干扰 数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；要避 免大功率起动、停止频繁的设备，电火花设备同数控机 床位于同一供电干线上，最好是采用独立的动力线供电。
► 图4.2b)所示为反应式步进电动机工作原理示意图。其
第3章 数控装置（CNC）的结构 一、数控装置的组成 目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件和软件来 实现其功能，它一方面具有一般微型计算机的基本结 构，另一方面。必须编写相应的系统软件来指挥和协 调硬件的工作，两者缺一不可。CNC装置的软件由管 理软件和控制软件两部分组成。 二、数控装置的硬件结构类型：数控装置是整个数控系 统的核心，其硬件结构按CNC装置中各印刷电路板的 插接方式可以分为大板式结构和功能模块式结构；按 CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个 人计算机式结构；按CNC装置中微处理的个数可以分 为单微处理器结构和多微处理器结构。
三、、数控系统的抗干扰 数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号 输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电 气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传 输过程中发生变化，增大误差，使局部装置或整个系统 出现异常情况，引起故障。 ► 抗干扰措施 1.减少供电线路干扰 数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；要避 免大功率起动、停止频繁的设备，电火花设备同数控机 床位于同一供电干线上，最好是采用独立的动力线供电。
► 图4.2b)所示为反应式步进电动机工作原理示意图。其
数控机床电气控制(全套555页PPT课件)
触器在线圈额定电压85%及以上时应能可靠吸合。
6）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。
项目一 数控机床电器系统
交流接触器按使用类别分为12种，使用类别代号和相应典型用途 举例如下：
使用类别代 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 AC-5a AC-5b AC-6a
典型用途举例 无感或微感负载、电阻炉 绕线转子异步电动机的起动、分断 笼型电动机的起动、运转中分断 笼型电动机的起动、反接制动 控制放电灯的通断 控制白炽灯的通断 变压器的通断
主要有控制按钮、行程开关、接近开关 开关等。
项目一 数控机床电器系统
一、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
常开触点
项目一 数控机床电器系统
一、控制按钮
按钮图形符号和文字符号
SB
SB
动合（常开）触头 动断（常闭）触头
SB
复合触头
按钮的选择应根据使用场合、控制电路所需触点数目及 按钮颜色等要求选用。
KA
KA KA
线圈
常开触头 常闭触头
项目一 数控机床电器系统
二、时间继电器
时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过 一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。
按工作原理分
空气阻尼式 电磁式 电动式 电子式等。
按延时方式分
通电延时型 断电延时型
数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。
符号 SQ
常开（动合）触点
SQ
常闭（动断）触点
项目一 数控机床电器系统
三、接近开关
接近开关又称无触点行程开关，它是一种非接触型的检测装置。
数控铣床电气图参考
数控铣床电气图分析数控机床的电气册由数控机床厂商提供，电气原理图一般包括主电路、控制电路、进给伺服驱动电路、主轴驱动电路、CNC接口电路和PLC输入输出电路。
除此之外还提供电气元件安装位置图等，便于维修。
机床厂在设计电气图册时一般考虑多种不同情况，如不同的主轴变频器，全闭环或半闭环系统等，因此电气图上会用虚线框标示出来一些选件，这些选件在实际机床电气配置不一定都有，因此在利用电气图进行维修时首先应清楚机床实际的电气配置。
（一）主电路数控机床主电路主要包括电源的进线，总开关，冷却、润滑、排屑、散热风扇等辅助功能的电机连接，如果因伺服动力电不是380V，还需要动力变压器和控制变压器的变压电路。
图3-6-1 主电路图一由图3-6-1可以看到，该机床采用三相五线制供电，电网三相380V电L1，L2，L3经总开关QF1输入至电气柜，给各支路供电，QF1带有分离脱扣，当机床执行指令M30时，中间继电器KA11得电，QF1断开，实现了机床关机。
机床排屑、冷却及主轴风扇电动机都配有过载保护开关QM，QM的作用相当于QF 和FR的作用。
FV为限压保护器件，在电动机频繁起停时起干扰作用。
在图纸上标注的3/E4表示此处与第3页E4区标有320和0线号的地方连接，2/B1表示与第2页B1区是相同的三条线。
XB0是地线的接线排，此外在图纸上还标明了连接线的线径和QM的型号及电流设定值。
图3-6-2 主电路图二在第2张主电路图当中，通过一个两相的QF2接到单相变压器上，变压器有24V和220V两个抽头，其中24V用于机床照明灯EL1，EL2；220V用于给其它设备供电，包括热交换器，机床润滑泵，以及两个开关电源。
此处开关电源VC1用于系统和PLC输出继电器供电，开关电源VC2用于电磁阀和三色灯供电。
在图中320，0，306，307，308，309，310，311，312，0N，+24A，0D，+24D等都表示线号，在接线或查找机床故障时，应该对应找标有这些线号的线去测试。
电子课件-《机床电气控制(第三版)》-B01-4028 4-3
第四章 数控机床电气控制
知识探究
一、变频器类型 二、变频器在数控机床中的应用
第四章 数控机床电气控制 一、变频器类型
通过改变定子供电电压频率而使转速平滑变化的方法称 为变频调速。对交流电动机实现变频调速的装置称为变频器。
变频器有交—交变频器和交—直—交变频器两大类，目 前几乎都是采用交—直—交型变频器。
换气风扇和变频器的安装位置 a) 合格 b) 不合格
第四章 数控机床电气控制
2.接线
不同厂家的变频器，其面板控制端子的名称及接线方式会有所不同，使用 时应注意阅读厂家提供的变频器用户手册。（此处以三菱通用变频器FR-D700 为例）
变频器主电路端子接线图
第四章 数控机床电气控制
第四章 数控机床电气控制
下部变频器的热量会引起上
部变频器的温度上升导致变
频器故障，应采取安装导板 等对策。
多个变频器安装 a) 横向排列时 b) 纵向排列时
第四章 数控机床电气控制
（2）变频器下部 为布线空间, 上部 为散热空间
为了便于散 热及维护，变频 器周围要有足够 的空间，以保证 与其他装置及盘 的壁面分开。
变频器周围环境及空间
第四章 数控机床电气控制
第四章 数控机床电气控制
5. 日常维护方法
（1）日常检查 电动机运行是否异常。 安装环境是否合适。 冷却系统是否异常。 是否有异常振动声音。 是否出现过热和变色现象。 在运行中用万用表测量变频器的输入电压是否正常。
第四章 数控机床电气控制
（2）定期检查 冷却系统：清扫空气过滤器等。 螺丝和螺栓：由于振动、温度变化等原因容易造成螺丝和 螺栓等固件的松动，需定期检查这些紧固件是否可靠拧紧。 导体和绝缘物质：检查是否被腐蚀和损坏。 测量绝缘电阻。 检查和更换冷却风扇、继电器等。
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主讲：郭士义制作：王天
予
8.1 XK714A铣床
8.1.1 XK714A数控铣床的组成
8.1.2 XK714A数控铣床的技术参数
8.2 XK714A 数控铣床的电气控制电路
8.2.1 主回路分析
8.2.2 电源电路分析
8.2.3 控制电路分析
简介
XK714A数控铣床采用变频主轴调速,X、Y、Z三向进给均由伺服电动机驱动滚珠丝杠,机床采用HNC-21M数控系统,实现三坐标联动；根据用户要求,可提供数控转台,实现四坐标联动；系统具有汉字显示、三维图形动态仿真、双向式螺距补偿、小线段高速插补功能。
具有软、硬盘、RS232、网络等多种程序输入功能；并具有独有的大容量程序加工功能,在不需要DNC的情况下,可直接加工大型复杂型面零件。
该机床适合于工具、模具、电子、汽车和机械制造等行业对复杂形状的表面和型腔零件进行大、中、小批量加工。
8.1.1 XK714A数控铣床的组成
一组成
CNC系统、冷却、润•机床的立柱、工作台部分安装在底座上,主轴箱
通过连接座在立柱上移动。
其他各部件自成一体
与底座组成整机。
8.1.1 XK714A数控铣床的组成
二运动机床工作台左、右运动方向为X坐标,工作台前、后运动方向为Y坐标,其运动均由GK6062-6AF31交流永
磁伺服电动机通过同步齿形带及带轮、滚珠丝杠和螺
Z坐标,其运动由
机床的主轴旋转运动由YPNC-50-5.5-A主轴电动机经同步带及带轮传至主轴。
主轴电动机为变频调
速三相异步电动机,由数控系统控制变频器的输出频
率,实现主轴无级调速。
机床有刀具松/紧电磁阀,以实现自动换刀；
为了在换刀时将主轴锥孔内的灰尘清除,配备了主轴
吹气电磁阀。
8.1.2 XK714A数控铣床的技术参数
工作台（宽×长)400×1270 mm
工作台负载380 kg
工作台最大
行程X800mm Y400mm Z500mm
工作台T形槽（宽×个
数）
16mm×3工作台高度900mm
X/Y/Z轴快移速度5000 mm/min(特殊订
货10 000
mm/min
X/Y/Z轴进给速度300O mm/min 定位精度0.01/30O mm 重复定位精度±0.005mm
X轴电动机7.5N．m
Y轴电动机7.5N．m Z轴电动机11N．m
主轴锥度BT40
主轴电动机功率 3.7/5.5kw
主轴转速60～600O r/min
最大刀具重量7kg
最大刀具直径180 mm
主轴鼻端至工作台面85～585mm
主轴中心至立柱面423mm
工作台内侧至立柱面85～535mm
机床净重2500kg
机床外形尺寸(长×宽×
高)
1780×1980×2235mm
8.2 XK714A 数控铣床的电气控制电路
XK714A 数控铣床的电气控制电路
同
一主回路分析
分析电源回路
控制电路分析
分析电源回路
控制电路分析
XK714A交流控制回路XK714A直流控制回路。