数控机床电气控制基本环节
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。
《数控机床电气控制》第五讲数控机床强电控制电路总结
③灭弧装置
当主触点分断大电流时，在动、静触点间产生强列的 电弧。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断 时间延长，甚至会引起事故，为了使接触器可靠工作， 必须采用灭弧装置使电弧迅速熄灭。容量在10A以上的 接触器都有灭弧装置。10A下的接触器，常采用双断口 桥形触点以利于灭弧。 ④其它部件包括反作用弹簧、触点压力弹簧、传动机 构及外壳等。 交流接触器是这样工作的：当电磁线圈通电后，铁心被 磁化产生磁通，由此在衔铁气隙处产生电磁力，将衔铁 吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路，同时 衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接 着动合辅助触点闭合。当线圈断电或外加电压显著降低 时，在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点 又恢复到原来的状态。
图2.25 热继电器的图形符号和文字符号
②热继电器的主要技术参数和电气符号
热继电器的主要技术数据有：整定电流、额定电压、额 定电流、相数及热元件编号等。所谓整定电流是指长期 通过发热元件而不动作的最大电流。热继电器的图形符 号和文字符如图2.25所示
二、机床强电控制系统的基本环节 机床的种类繁多，加工工艺各异，因此所要求的控制 线路也多种多样、千差万别。但它们一般都是由一些 基本控制环节组成的，只要分析研究这些基本控制线 路的特点，掌据其规律，就能够阅读和设计电气控制 线路。 1.电气控制线路的绘制 电气控制系统图有三类：电气原理图、电器元件布 置图和电气安装接线图。 1）电气控制系统图中的图形符号和文字符号 在电气控制系统中必须使用国家统一规定的电气元件 图形符号。国家规定从1990年1月1日起，电气系统图 中的图形符号和文字符号必须符合最新的国家标准。
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。
项目1数控机床电气控制基础知识
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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。
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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
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低压断路器的图形及文字符号
返回
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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？
数控机床电气控制教学实施方案
《数控机床电气控制》教学实施方案
媒体使用与教学过程
一、课程教学总时数、学分数
本课程为4学分，课内学时为72学时。开设一学期。
二、教学环节
本课程以自学为主，文字教材为主要教学媒体，另外还有配套的录像课、CAI课件。学习中首先阅读各章节的内容提要，了解其中的重点、难点及学习方法，按照教学要求完成作业；实验与实训由各省级电大根据中央电大制定的教学要求安排。
地方电大应组织如下教学活动：1）组织短期集中面授，解决学习中的疑难问题；2）参观生产型数控机床的现场，并现场讲解数控机床电控部分，提高学生的感性认识；3）在“数控机床综合培训系统”上进行实验，通过实验提高学生动手能力以及分析问题、解决问题的能力。
三、文字教材、录像课、CAI课件及其相互关系
文字教材是主要的教学资源，文字教材对每章节提出学习目的，内容提要。录像课根据教学的总体要求以及各章节的学习目标，讲授重点、难点；并录制实验与实训、生产现场等实用知识。CAI 课件是助学媒体，是对文字教材重难点的解析与说明，利用计算机辅助教学手段形象、直观、生动地表述教学内容，包括重点知识内容多角度分析与细化的讲解、使教学内容更加直观化，便于学生理解；同时CAI课件的交互式学习功能，辅导学生完成对课程重点内容的学习及测试其掌握知识的程度。
本课程实行教材，录像课及CAI课件多媒体配合式教学资源教学方案，逐步按时完成。
四、考核说明
考试是对教与学的重要验收方式之一。学生必须完成必做作业和实验、实训后，才能参加考试。考试符合教学大纲要求、形式多样、突出重点、难易适中。期末考试由中央电大统一命题，并执行统一的评分标准。实验与实训考核由各省级电大根据中央电大制定的考核要求安排。考核要求在网上公布。
数控机床电气控制技术
动 ， 并 且 能 够 非 常 精 确 地 移 动 到 指 定 位
置 。很 显 然 ，伺 服 系 统要 作 到 这一 点 ， 也 是 非 常 不 容 易 的 。 因 为 工 作 台 移 动 时， 由于 传动 间隙、床 身刚性 和摩 擦等
因素 ，实 际距 离 与给 定可 能会 有 误差 ：
块 和接 口单元 。功 能模 块 中最典 型 的有 插 补模 块和 位置控 制模 块 ，接 口单元有
Ｉ ０接 口、Ｍ Ｉ Ｃ Ｔ接 口等 。数控装 置 ／ Ｄ／ Ｒ 的软 件系 统 除 了一般 计算机 的软件 组成
按着 指令行 事 。伺服 系统就 是数控 装 置
“忠 实 ” 的 执 行 者 。 伺 服系 统一 般 由驱动 装 置和 伺服 电 机 组成 。驱动 装置把 来 自数控 装置 的信
行 插补 运算控 制 ，直 到差值 为零 ，从 而
实现 精确控 制 。带有 反馈 装置 的伺 服 系
统称 为 闭环 伺服 系统 。根 据 反馈方 式 的 不 同 ，闭环 伺服 系统 又可 分 为半 闭环伺 服 系统和 全 闭环伺 服系 统 ，图二 、三是
令所 要求 的位 置 ，从 而实现 数控机 床 的
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
数控机床电器控制系统的组成
数控机床电器控制系统的组成
数控机床是一种高精度、高效率的机床，它能够实现复杂零件的加工。数控机床的核心是数控系统，而电器控制系统则是数控系统中的一个重要组成部分。本文将介绍数控机床电器控制系统的组成。
一、数控机床电器控制系统的基本组成
数控机床电器控制系统包括电器控制柜、电源、电机、传感器、执行器等组成部分。其中，电器控制柜是数控机床电器控制系统的核心部分，它包括主控制板、驱动板、电源板、交流接触器、断路器等。
主控制板是数控机床电器控制系统的中央处理器，它负责接收数控系统发出的指令，并将其转化为电信号发送给驱动板。驱动板则负责控制电机的转动，它通过接收主控制板的信号，控制电机的转速和方向。电源板则负责为整个电器控制系统提供电源，它将输入的交流电转化为直流电，并为各个部件提供稳定的电压和电流。
交流接触器和断路器则负责保护电器控制系统的安全。交流接触器在电器控制系统中扮演着开关的角色，它可以控制电器的通断，从而实现电器的启动和停止。断路器则可以在电器控制系统出现故障时自动断开电路，从而保护整个系统的安全。
二、数控机床电器控制系统的主要功能
数控机床电器控制系统的主要功能包括：
1、控制电机的转速和方向。数控机床电器控制系统通过驱动板
控制电机的转速和方向，从而实现机床的运动。
2、控制机床的进给速度。数控机床电器控制系统可以通过控制电机的转速和方向，从而控制机床的进给速度。
3、保护机床的安全。数控机床电器控制系统可以通过交流接触器和断路器保护机床的安全，避免机床因电器故障而受到损坏。
4、监测机床的状态。数控机床电器控制系统可以通过传感器监测机床的状态，从而实现机床的自动化控制。
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
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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
1.机床电气拖动的发展：成组拖动，单电机拖动，多电机拖动，直（交）流电动机无极调速。 2.NC:数控，CNC：计算机数控，DNC:直接数字控制系统，AC:自适应控制系统。 3.连续控制系统：对物理量进行连续自动控制的系统。又称模拟制造系统，这类系统一般是具有负反馈的闭环控制系统，同时伴有功率放大的特点，且精度高,功率大，抗干扰能力强。4.混合控制系统：同时采用数字控制和模拟控制的系统称为混合控制系统。5.热继电器是利用电流的热效应原理实现对电动机的过载保护。6.主令电气是指在自动控制系统中专门用于发送控制指令的电器。分类:控制按钮，位置开关，万能转换开关和主令控制器。7.数控机床伺服系统按控制方式分：开环伺服系统，闭环伺服系统。半闭环伺服系统。8.数控机床对伺服系统的基本要求：精度高，稳定性好，响应快速，调速范围宽，低速大转矩。9.步进电机的工作原理：将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件，每当电机绕组接受一个电脉冲，转子就会转过一个相应的步距角，此时需控制输入电脉冲数量频率及电机绕组通电相序即可获所需转角转速及转向。10.直流伺服电动机的特点：稳定性好，可控性好，响应迅速，控制功率低损耗小，转矩大。11.速度调节器asr的作用:a使转速跟随给定电压Ugn的变化保证系统在稳定时实现无静调速b对负载变化起抗干扰作用c输出限幅值决定了电枢主回路的最大允许电流idm.12.电流调节器acr的作用：a在调速过程中使电枢电流跟随其给定的电压值ugi的变化b对电网电压被动起及时干扰的作用c启动时保证获得允许的最大电枢电流idm。13.spwm变频结构简单，电网功率因数接近1，且不受逆变器负载大小的影响，系统动态响应快，输出波形好，脉动转矩小，提高了调速性能。14.脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，它把机械转角变成脉冲.15.光栅用作位移或转角的测量。16.数控机床的位置伺服系统的控制分：脉冲比较位置伺服系统，相位比较位置伺服系统，幅值比较的位置伺服系统。17.脉冲比较位置伺服系统的工作原理:采用位置检测器产生位置反馈脉冲信号pf，实现指令脉冲f与反馈脉冲pf的脉冲比较以取得位置偏差信号e，以位置偏差e作为速度给定的伺服电机速度调节系统。18.接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路，实现远距离自动控制的电器元件。19．为何用热继电器进行过载保护？答：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载，欠电压运行或断相运行等都可能
数控机床主轴电气控制
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。
03
电机与驱动器的可 靠性匹配
在选择电机和驱动器时，应考虑 其可靠性，以确保数控机床主轴 的稳定性和可靠性。
03
主轴电气控制系统的设 计
主轴电气控制系统的设计原则
可靠性原则
主轴电气控制系统应具有高可靠性和稳定性，能 够保证长时间无故障运行。
节能原则
主轴电气控制系统应具备节能功能，能够根据实 际需要调节主轴的运行状态，降低能耗。
设计实例二
采用伺服电机驱动的主轴电气控制系 统，实现高精度位置和速度控制。
设计实例三
具有智能诊断功能的主轴电气控制系 统，能够实时监测主轴的运行状态，
及时发现并排除故障。
04
主轴电气控制系统的调 试与维护
主轴电气控制系统的调试
调试前的准备工作
检查电气元件的完好性，确保电源、电缆、插 头等连接正确无误。
网络化与远程化
网络化
机床电气控制系统设计步骤
机床电气控制系统设计步骤
机床电气控制系统是机床不可缺少的重要组成部分，它对机床能否正确、可靠的工作起着决定性的作用。近代机床高效率的生产方式使得机床的构造与电气控制密切相关，因此机床电气控制系统的设计应与机械部分的设计同步开展、严密配合，拟订出最正确的控制方案。
机床控制系统绝大多数属于电力拖动控制系统，电气设计内容一般包括：
L拟定电气设计任务书（技术条件）
2.确定电气传动控制方案，选择电动机。
3.设计电气控制原理图。
4.选择电气元、器件，制订电气设备、元件、器件清单及备件、易损件清单。
5.设计电气柜、操作台、配电板及非标准电气元件。
6.设计电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图。
7.编写电气说明书和使用操作说明书，包括操作顺序、调试方法、维护保养等说明。
根据实际情况，以上内容步骤可作适当调整。
1、拟定电气设计任务书
依据机械设备设计总体技术方案拟定的电气设计任务书是整个电气设计的依据。在任务书中，除了简要说明所设
计的机械设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传动参数及现场工作条件外，还必须说明：
1）用户供电电网的种类（AC或DC）、电压、频率及容量。
2）有关传动的基本特性：如运动部件的数量及用途；负载特性，调速指标；电动机的起动、制动、反向要求等。
3）有关电气控制的特性：如电气控制的基本方式，自开工作循环的组成，自动控制的动作程序，电气保护及联锁条件等。
4）有关操作方面的要求：如操作台的布置、测量显示、故障报警及照明等要求。
5）主要电气设备（电动机、执行电器及行程开关等）的参数及布置框图。
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》第一章
KUN
接触器线圈的电流种类（交流和直流两种）和 电压等级应与控制电路相同。 触点数量和种类应满足主电路和控制电路的 要求 。
数控机床电气控制
五、继电器
继电器是一种根据电量参数（电压、电流）或 非电量参数（时间、温度、压力等）的变化自动 接通或断开控制电路，以完成控制或保护任务的 电器。
数控机床电气控制
二、主令电器
控制系统中，主令电器是一种专门发布命 令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电 路的电器，常用来控制电力拖动系统中电动机 的起动、停车、调速及制动等。 常用的有控制按钮、限位开关、万能转换 开关等。
数控机床电气控制
1．控制按钮
在控制电路中发出手动指令远距离控制 其他电器，再由其他电器去控制主电路或转 移各种信号，也可以直接用来转换信号电路 和电器联锁电路等。 每个按钮中触点的形式和数量可按需要装 配成1常开、1常闭到6常开、6常闭形式。
数控机床电气控制
4. 脚踏开关
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。
数控机床电气控制
三、熔断器
当电路发生短路或严重过载时，熔断器的熔 体自身发热而熔断，从而分断电路的电器。熔断 器主要用于短路保护。 熔断器一般由熔体和底座等组成。 熔断器的类型分为瓷插（插入）式、螺旋式 和封闭管式三种。
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电源到电机绕组的大电流通过的路径。 ③原理图中所有电器触点，都按没有通电或没有外力作用时
的开闭状态画出。 ④原理图中，各电器元件的导电部件如线圈和触点的位置，
应根据便于阅读和分析的原则来安排，绘在它们完成作用的 地方。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
⑤原理图中，有直接电联系的交叉导线的连接点，要用黑圆点表示。 ⑥原理图中，具有循环运动的机械设备，应在电气控制电路原理图
上绘出工作循环图。 ⑦由若干元件组成的具有特定功能的环节，可用虚线框括起来，并
标注出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。 ⑧电气控制电路原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、
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图2-3 “或”电路
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图2-4 “非”电路
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图2-5 接触器自锁电路
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图2-5 接触器自锁电路
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图2-8 刀架的自动循环
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图2-10 机床动力线路
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图2-11 机床交流控制线路
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图2-12 机床电源线路
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2.3 数控机床电气控制 线路的基本规律
一．自锁控制
如图2-5所示为三相异步电动机单向全压启动、停止控制线 路，主电路由断路器QA，接触器KM的主触点、电动机构成。
2．互锁控制 生产中常需要电机能实现正反两个方向的转动，如数控机床
主轴的正反转。由三相异步电机的原理可知，只要将电机接 到三相电源中的任意两根联线对调，即可使电动机反转。 3．实现按顺序工作的联锁控制 生产实践中经常要求各种运动部件之间能够实现按顺序工作。 例如车床主轴转动时要求油泵先给齿轮箱供油润滑，即要求 保证润滑泵电动机启动后主电机才允许启动。
图2-10为机床的动力线路，图中交流接触器KM1和KM2用 来控制主轴电机M1的正反转，断路器QF2作为主轴电机的 过载及短路保护；
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2.3 数控机床电气控制 线路的基本规律
交流接触器KM4和KM5用来控制刀架电机M3的正反转，断 路器QF3作为冷却电机的过载及短路保护；
图2-11为机床的交流控制线路，图中交流接触器KM1线圈 和KM2一对常闭辅助触点串接，交流接触器KM2线圈和 KM1一对常闭辅助触点串接，从而实现主轴电机正反向接触 器间的互锁控制；
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2.2 数控机床电气控制的逻辑表示
一．机床电气的逻辑表示
逻辑变量通常只有“1”，“0”两种取值，表示两种相反的 逻辑状态，开关、线圈元件触点的开关状态，线圈的通断电 状态。
二．逻辑运算法则
1．逻辑与电路 如图2-2所示触点串联实现逻辑与运算，逻辑“与”运算相
当于算术运算中的“乘”运算，用符号“·”表示，图2-2中 的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA1·KA2
用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。 （2）图面区域的划分 图面分区时，竖边从上到下用拉丁字母，横边从左到右用阿拉伯
数字分别编号。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
（3）符号位置的索引 在较复杂的电气原理图中，对继电器、接触器的线圈的文字
符号下方要标注其触点位置的索引；而在触点文字符号下方 标注其线圈位置的索引。 （4）电气原理图中技术数据的标注 电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有时 也可用小号字体注在其图形符号的旁边。 3．数控机床电气原理图 电气原理图包含有各种导线的标号及规格，电机功率，接触 器的触点和线圈，继电器的触点，断路器，熔断器等。电器 一般均标明了规格及参数。
和“0”混淆，因此不允许单独作为文字符号使用。 3．电路各接点标记 ①三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。 ②电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺
序标记。 ③分级三相交流电源主电路采用三相文字代号U、V、W的
前边加上阿拉伯数字l、2、3等来标记，如lU、1V、1W； 2U、2V、2W等。
征、结构简单、便于识别的原则进行设计，但需要报国家标 准局备案。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
2．文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。 （1）基本文字符号有单字母与双字母两种。 （2）辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及电
路的功能，状态和特征的。 （3）补充文字符号的原则 ①在不违背国家标准文字符号编制的条件下，可采用国际标
第二章 数控机床电气控制基本环节
2.1 数控机床电气原理图的绘图规则 2.2 数控机床电气控制的逻辑表示 2.3 数控机床电气控制线路的基本规律
2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
电力拖动控制系统由拖动机器的电动机和电气控制电路等组 成。为了表达电气控制系统的设计意图，便于分析其工作原 理、安装、调试和检修控制系统，必须采用统一的图形符号 和文字符号来表达。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
②标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可 根据图面布置的需要旋转，或成镜象位置，但文字和指示方 向不得倒置。
③大多数符号都可以加上补充说明标记。 ④有些具体器件的符号由设计者根据国家标准的符号要素、
一般符号和限定符号组合而成。 ⑤国家标准未规定的图形符号，可根据实际需要，按突出特
准中规定的电气技术文字符号。 ②在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充未列出
的双字母文字符号和辅助文字符号。 ③文字符号应按电气名词术语国家标准或专业技术标准中规
定的英文术语缩写而成。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
④文字符号采用拉丁字母大写正体字。 ⑤因拉丁字母中大写正体字“I”和“O”易同阿拉伯数字“l”
一．电气控制线路的图形及文字符号
电气图示符号有：图形符号、文字符号、回路标号以及坐标 标示和文字标示。
1．图形符号 图形符号通常用于图样或其它文件以表示一个 设备或概念的图形、标记或字符。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
（1）符号要素一种具有确定意义的简单图形，必须同其它 图形组合才构成一个设备或概念的完整符号。
图2-12为机床的电源线路，图中变压器TC2原边接三相 AC380V，副边三组绕组分别提供AC220V、AC24、 AC110V电压，AC220V给开关电源供电，AC24给工作 灯供电，AC110V给电柜风扇供电，熔断器FU1~FU3用 来对线路进行过载及短路保护。
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图2-2 “与”电路
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
④各电动机分支电路各接点标记采用三相文字代号后面加数 字来表示，数字中的个位数表示电动机代号，十位数字表示 该支路各接点的代号，U21为第一相的第二个接点代号，以 此类推。
⑤电动机绕组首端分别用U、V、W标记，尾端分别用U'、 V'、W'标记，双绕组的中点则用记。
（2）一般符号用以表示一类产品和此类产品特征的一种简 单的符号。如电动机可用一个圆圈表示。
（3）限定符号用于提供附加信息的一种加在其它符号上的 符号。
运用图形符号绘制电气系统图时应注意： ①符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与缩小，但在
同一张图样中，同一符号的尺寸应保持一致，各符号问及符 号本身比例应保持不变。
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2.3 数控机床电气控制 线路的基本规律
4．自动循环 为了降低成本，提高劳动生产率，因而要求自动化生产。例
如车床车削螺纹通过使用行程开关达到使刀架自动进刀、进 给、退刀、返回等，图2-8表示刀架的自动循环，要求刀架 移动到位置2后退刀，然后自动退回位置1。
四．数控机床电气控制线路应用示例
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2.2 数控机床电气控制的逻辑表示
2．逻辑或电路 如图2-3所示触点并联实现逻辑或运算，逻辑“或”运算相
当于算术运算中的“加”运算，用符号“+”表示，图2-3中 的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA1+KA2 3．逻辑非电路 如图2-4所示触点联接实现逻辑非运算。逻辑“非”用符号 “—”表示，图2-5中的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA
⑥控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的 数字组成。
2．电气控制线路的绘制 电气控制线路的表示方法有两种, 一种是原理图，一种是安
装图。由于它们的用途不同，绘制原则亦有所差别。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
（1）电气原理图绘制的基本规则 ①电气控制电路原理图按所规定的图形符号、文字符号和回