数控机床电气控制线路识读起动控制环节
电气控制基本环节认识
5 直流电动机控制电路
5.1 直流电动机起动控制电路
下图为直流电动机电枢串二级电阻按时间原则起动的控制电路。
5.2 直流电动机正反转控制电路
改变电枢电压极性的直流电动机正反转控制电路：
5.3 直流电动机能耗制动控制电路
直流电动机单向旋转能耗制动控制电路:
5.4 直流电动机的调速控制电路
小结
直流电 动机用改变 电枢电阻的 方法来实现 调速的控制 电路
行程开关控制的电动机正反转电路
4 三相笼型异步电动机的制动控制电路
4.1 能耗制动控制电路
下图为能耗制动的控制电路。
其中图（a）是用复合按钮手动控制的能耗制动 的控制电路。
图（b）是用时间继电器自动完成制动结束时切 除直流电源的电路图。
能耗制动控制电路
4.2 反接制动控制电路
电动机单向反 接制动控制电路:
触点位置索引图
2 三相笼型异步电动机的起动控制电路
2.1直接起动控制电路
1. 单向全电压起动控制电路
电动机容量在10KW以下者， 一般采用全电压直接起动方式 起动。
电路的保护环节如下： （1）短路保护 （2）过载保护 （3）欠压和失压保护
2. 点动控制
（a）图是基 本的点动控制电 路。（b）图是带 手动开关SA的点 动控制电路。 （c）图增加了一 个点动用的复合 按钮SB3。 （d）图是用中间 继电器实现点动 的控制线路，连 续控制时，按SB2 即可。
实现点动的几种控制电路
3. 多点控制
如图（a）所示 为多点控制的控制电 路。
为了保证操作安 全，要求几个操作者 都发出主令信号，设 备才能压下。此时应 将起动按钮的常开触 头串联，如图（b） 所示。
多点控制线路
《机床电气与PLC控制》课程标准
《机床电气与PLC控制》课程标准一、课程说明二、课程性质与任务本课程是为培养数控机床操作员在数控机床操作过程中能够及时发现机床的电气及PLC故障、完成小故障的分析及调整等方面技能而设置的一门专业拓展课程。
课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式．本课程为后续课程《数控机床故障诊断与维修》打下坚实的实践和理论基础.本课程在数控技术应用专业拓展能力培养中具有核心支撑作用。
三、课程设计思路本课程标准是以就业为导向制定。
其课程内容以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。
由实践情境构成的以过程逻辑为中心的行动体系，强调的是获取过程性知识，主要解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题。
课程内容的选择应遵循三个原则：（1）科学性原则（2）情境性原则（3）人本性原则。
课程内容的选取既体现职业性，也体现开放性；既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。
因此本课程标准就以数控车床和数控铣床/加工中心电气部件作为学习平台，选择最常用、最常见、最实用、最有代表性的典型机床为教学内容。
实现能力为本位的培养目标，是《机床电气与PLC 控制》课程内容定位的方向。
四、课程教学目标(一)素质目标通过本课程教学，端正学生的学习态度，可以锻炼学生的思维方法和思维能力，提高学生的职业素质和职业能力。
(二)知识目标1.了解低压电器的定义及分类。
2.熟悉电气控制系统的绘制原则。
3.掌握接触器的工作原理，三相异步电动机的起停控制线路工作原理及控制线路的保护环节，顺序控制和点动控制规律。
4.掌握PLC的基本知识、位逻辑指令及车床的PLC改造。
5.认识互锁规律6.掌握双重互锁的正反转控制线路的PLC改造7.掌握Y-△降压起动控制线路及PLC改造8.了解定子电路串电阻的降压起动控制线路9.了解串自耦变压器降压起动10.掌握自动往复的行程控制线路及其PLC改造11.掌握双速电动机控制线路及其PLC改造12.掌握镗床电路的PLC改造13.了解反接制动和能耗制动原理。
《数控机床电气控制系统安装与调试》课程标准
《数控机床电气控制系统安装与调试》课程标准1前言1.1课程基本信息本课程总课时数为60学时。
为学练一体教学课程。
适用于3年制中职后高职学生。
1.2课程性质本课程是数控设备应用与维护专业的专业实践课程。
通过本课程的学习，通过本课程学习巩固和加强在机电一体化教学计划中所学理论知识和实验技能，基本掌握常用机床的电气控制线路，机床电气控制线路的故障排除和一般机床的传动过程。
本课程开设前，学生通过《电工电子应用技术》课程的学习获得对电路理论和电子技术基础知识，然后进入本课程的学习。
本课程学习中获得的知识与技能又为后续的《数控系统连接与调试》、《数控机床PLC控制与调试》等课程学习过程中关于机床调试运行所涉及的电气控制系统准备了知识与技能基础。
1.3设计思路本课程是根据数控设备应用与维护专业岗位群定位，依据“数控设备应用与维护专业工作任务与职业能力分析表”中的工作项目设置的。
其总体设计思路是：根据《数控机床电气控制系统安装与调试》课程的职业能力培养目标和机床电气控制电路的认知规律，以数控机床电气装调为主线，按照“元器件认知一基本回路电气图识读一典型机床电气控制线线路识读与安装一整机装调一技术文档整理”的思路，进行学习单元架构。
课程教学在知识体系安排上，按照从简单到复杂，由单一到整体，以技术应用为主、理论知识为辅，组织各教学单元内容。
2课程目标1.1总体目标本课程的教学目标是巩固和加强在数控设备应用与维护教学计划中所学理论知识和实验技能，基本掌握模块一中的常用机床的电气控制线路，机床电气控制线路的故障排除,和一般机床的传动过程，或基本掌握模块二中的电力整流电路、电动机调速电路的原理、调试及维护工作，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.2具体目标课程目标描述一览表实施建议4.1教材参考书选用教材选用本校教师俞秀金、丁明军主编的自编教材《机电设备控制技术》，参考机械工业出版社出版的由赵明和许缪老师主编的《工厂电气控制设备》。
数控机床电气控制课件
数控机床电气控制课件
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。
数控机床电气控制课件
（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。
数控机床电气控制课件
四、接触器
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。 接触器种类分为直流、交流两种，机床上应用最多的是交流接触器。目前我国常用的交流接触器主要有：CJ20、CJX1、CJX2、CJ12和CJ10等系列，引进德国BBC公司制造技术生产的B系列，德国SIEMENS公司的3TB系列等。
数控机床电气控制课件
电动机回路中作短路保护时，对于单台直接起动电动机，应按下式计算： Ifu=（1.5～2.5）IN IIN —— 电动机的额定电流。 对于多台直接起动电动机，应按下式计算： Ifu=（1.5～2.5）Inmax+∑IN INmax—— 功率最大的一台电动机额定电流。 ∑IN —— 其余电动机额定电流之和。
数控机床电气控制课件
(1) 塑料外壳式断路器
机床常用的DZl0、DZl5、DZ5－20、DZ5－50等系列塑料外壳式断路器（以下简称断路器），适用于交流电压500V以下和直流电压220V以下的电路，作不频繁地接通和断开电路用。
数控机床电气控制课件
(2) 小型断路器
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。
一、3三相异步电动机直接启动控制(点动和长动)
数控机床电气控制
2. 长动控制线路
数控机床电气控制 原理：
接通电源开关QS →按下起动按钮SB2 → 接触器KM吸合→接触器KM辅助常开触点 闭合→电动机M运行→松开按钮SB2 → M 继续运行。 按下停止按钮SB1 → KM线圈断电， 接触器所有触点断开→ M停转。
自锁（自保）：依靠接触器自身的辅助触点 来使其线圈保持通电。
数控机床电气控制 第三节 三相异步电动机的起动 一、直接起动
点动：按下按钮，电动机工作，松开按钮， 电动机停。 长动：按下按钮，： 接通电源开关QS→ 按下起动按钮SB → 接触器线圈KM通电， 开主触点闭合→电动 机M接通。松开SB →线圈KM断电→M 停止。
《机床电气控制》教学大纲
《机床电气控制》专业课程教学大纲所在学院：核技术与自动化工程学院电气工程系专业负责人：X晴成都理工大学二○一一年十二月《机床电气控制》课程教学大纲〔小二号黑体〕制定(修订)人: X晴制定(修订)时间: 2011年12月所在单位:核技术与自动化工程学院电气工程系一、课程根本信息〔小四号黑体〕二、课程内容与学时分配表三、教学内容与根本要求第一章电动机根本知识教学目的：掌握直流电动机、三相笼型异步电动机、单相异步电动机等常用电动机的根本构成与其作用。
掌握直流电机、三相笼型异步电机、单相异步电动机的工作原理和主要技术参数。
掌握电动机的平安运行知识。
当电动机出现故障时，能根据电动机的构成和工作原理，分析故障原因，排除简单故障。
教学重点和难点：直流电机、三相笼型异步电机、单相异步电动机的工作原理和根本结构。
分析电机的故障原因，并排除简单故障。
主要教学内容与要求：了解：电机的种类。
理解：直流电机、三相笼型异步电机和单相异步电机的结构和工作原理。
掌握：直流电机的启动、制动、反转和调速。
三相异步电机的启动、反转、调速和制动。
单相异步电容式电机的故障检修。
熟练掌握：第二章常用低压电器教学目的：掌握常用低压电器的结构、工作原理、型号、用途和使用方法。
掌握电气控制线路分析与设计根本能力。
教学重点和难点：按钮、低压断路器、低压刀开关、交流接触器、时间继电器、热继电器、中间继电器、行程开关、熔断器等常用低压电器的结构、工作原理、电气图形符号和使用方法。
主要教学内容与要求：了解：电器的定义与分类。
刀开关的种类和主要技术参数。
交流接触器的结构。
时间继电器的种类、结构和工作原理。
固态继电器的用途、结构和工作原理。
理解：电磁式电器的电磁机构结构和工作原理。
各种刀开关的用途。
电器触头系统的种类、结构和适用X围。
触头上电弧的产生与灭弧方法。
断路器、按钮、行程开关的结构和工作原理。
熔断器的用途和种类。
万能转换开关的用途、结构和工作原理。
数控机床操作规程
数控机床操作规程一、引言数控机床是一种高精度、高效率的机械加工设备，广泛应用于汽车、航空、船舶、电子等行业。
为确保数控机床的正常操作和安全性，制定了本操作规程。
二、工作环境准备1. 工作场所应保持清洁整齐，无杂物。
2. 确保机床周围无明火和易燃物品。
3. 所有操作人员应佩戴安全帽、防护眼镜和耳塞，确保人身安全。
4. 检查机床的电源线是否接地良好，避免电击风险。
三、操作前准备1. 接通电源，确保电源稳定。
2. 检查润滑装置，添加润滑油。
3. 检查主轴速度和进给速度，调整为所需数值。
4. 加装刀具和工件，注意对中和夹紧。
5. 打开数控机床主电源。
四、操作流程1. 打开机床操作控制面板。
2. 启动数控系统，并进行自检。
3. 选择机床程序模式，可选择手动模式、自动模式或MDI模式。
4. 若选择自动模式，输入机床程序。
5. 若选择手动模式，进行手动操作，可通过方向键控制运动方向和速度。
6. 若选择MDI模式，手动输入机床程序。
7. 根据机床程序，调整刀具和工件的位置。
8. 设置切削速度、进给速度和切削深度等参数。
9. 进行试切，并根据切削情况及时调整参数。
10. 开始正式加工，观察加工过程中的切削情况、加工速度等。
11. 完成加工后，关闭机床主电源。
五、安全注意事项1. 在操作过程中，不得将手或其他物体靠近刀具。
2. 切削加工过程中，应戴好防护眼镜，确保眼部安全。
3. 加工过程中出现异常情况，应立即停机检查。
4. 同一机床不得同时操作多台，以免相互干扰。
5. 不得在机床运行时进行任何调整或检查。
6. 严禁饮酒或服用药物后操作数控机床。
六、故障处理1. 若机床出现故障，立即停机，并通知维修人员进行维修。
2. 在等待维修期间，不得私自修理机床或更换零部件。
3. 维修人员进行维修后，需进行测试和功能检测，确保机床正常运行。
七、结语遵守本操作规程，并严格按照操作流程来操作数控机床，可以确保机床的安全运行，提高生产效率和工作质量。
3-电控基础-数控机床电气控制解析
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
7/14/2024 1:07 AM
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。
7/14/2024 1:07 AM
第3章
（1）直流电磁式时间继电器
7/14/2024 1:07 AM
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
7/14/2024 1:07 AM
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》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。
七、教学法建议•建议改过去“教师填鸭式”的教学为“教师指导式”的教学。
可采用学生自学老师提问、学生上讲台或黑板讲解或答题等方式，鼓励学生各抒己见，时刻注意学生的反应，避免满堂灌，增加师生互动。
XK714A数控铣床电气控制线路识读
XK714A数控铣床电气控制线路识读XK714A数控铣床工作台左右运动为X坐标，前后运动为Y坐标，均由GK6062-6AF31交流永磁伺服电动机通过同步齿形带、带轮、滚珠丝杠和螺母实现；主轴箱上下运动为Z坐标，其运动由GK6063-6AF31带抱闸的交流永磁伺服电动机通过同步齿形带、带轮、滚珠丝杠和螺母实现。
机床主轴旋转运动则由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。
1. 动力电路图1是XK714A数控铣床的380V动力电路。
图中QF1、QF3、QF2、QF4分别为电源总开关以及主轴强电、伺服强电、冷却电动机所在电路的断路器，在各自的电路中起接通电源及短路保护、过流保护等作用，其中QF4断路器还带有辅助触头，该触头信号输进到PLC中作为报警信号。
图1 XK714A数控铣床动力电路KM1、KM2、KM3分别为控制伺服电动机、主轴电动机、冷却泵电动机的交流接触器的主触头，分别控制相应的电动机。
TC1则是将380V电压变换为交流220V电压的主变压器，采用三角-星连接，输出的220V交流电供给伺服电源模块。
RC1、RC2、RC5为阻容吸收器，当相应的电路断开后，可吸收伺服电源模块、主轴变频器、冷却电动机的瞬时开释能量，进行过电压保护。
2. 电源控制线路图2是XK714A数控铣床的电源控制线路。
图中TC2是控制变压器，一次侧接进来自动力电路U、V真个AC380交流电源，二次侧则输出AC110V、AC24V 、AC220V三路。
图2 XK714A数控铣床电源控制线路AC110V供给交流控制线路、电柜热交换器电源； AC24V 供给工作灯线路；AC220V供给主轴风扇电动机、润滑电动机和24V直流稳压电源VC1，并通过低通滤波器滤波后再供给伺服模块、电源模块和24V直流稳压电源VC2。
VC1直流稳压电源将给数控装置、PLC输进输出接口、24V继电器线圈、伺服模块、电源模块、悬挂风扇提供电源；VC2直流稳压电源则给Z轴电动机提供24V的Z轴抱闸装置。
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。
CA车床电气控制线路教案
CA车床电气控制线路教案CA车床是一种常见的数控机床，其电气控制线路是整个机床的核心部分。
掌握CA车床电气控制线路是操作和维护机床的基础，下面我们将介绍一份电气控制线路的教案。
一、电气控制线路的基本原理1.电气控制线路是CA车床的核心部分，负责控制机床的运行和功能。
2.电气控制线路主要包括电源线路、控制线路、接地线路等。
3.电气控制线路的设计需要考虑机床的实际工作需求和安全性。
二、电气控制线路的组成1.主电源线路：包括主电源开关、主控电源输入端子、主控电源接地端子等。
2.控制线路：包括运动控制线路、信号控制线路、驱动控制线路等。
3.机床接地线路：用于保护机床和操作人员的安全。
4.外部控制线路：用于外部设备和机床的连接。
三、电气控制线路的基本操作1.启动电源：打开主电源开关，检查主控电源输入端子和接地端子是否连接正常。
2.运动控制：通过控制面板或外部设备，控制机床的转速、进给速度等参数。
3.故障排查：当机床出现故障时，需要检查电气控制线路是否正常。
四、电气控制线路的维护和保养1.定期清洁：定期清洁电气控制线路，防止灰尘和杂物堵塞线路。
2.定期检查：定期检查电气控制线路，确保连接端子牢固，无松动。
3.定期更换：定期更换老化和损坏的电气元件，保证机床的正常运行。
五、电气控制线路的安全操作1.操作人员必须经过培训，掌握机床的操作规程和安全注意事项。
2.操作时要佩戴防护手套、护目镜等个人防护用品，确保安全操作。
3.禁止在机床运行时触碰电路元件，避免触电危险。
六、电气控制线路的故障处理1.机床无法启动：检查主电源线路、控制线路是否正常连接，排除线路故障。
2.机床运行异常：检查电气元件是否老化或损坏，及时更换。
3.其他故障：根据实际情况进行故障排查，确保机床运行正常。
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
5.第五章 数控机床电气控制线路
1
第一节 数控车床电气控制线路
数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑简洁。 主轴传动为一级传动,去掉了普通机床主轴变速齿轮箱， 采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚 珠丝杠，传动效率高、精度高、摩擦力小。
2
1.1 数控车床的主要工作情况
一般经济型数控车床的进给均采用步进电动机，进给电 动机的运动由NC装置实现信号控制。 数控车床的刀架能自动转位。换刀电动机有步进、直流 和异步电动机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC 数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压 等电气控制跟普通机床差不多。 现以经济型CK0630型数控车床为例，说明普通数控车床
20
图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
21
4、数控系统对电动刀架的控制:
(1)、直流型电动机电动刀架
数控系统控制电动刀架,主要控制刀架电动机的正反转, 所反应的刀号数送给数控系统.从数控系统输入信号接 口来看，低电平有效。由于电动机电流不是太大，故 选用数控系统能驱动的功率继电器。
数控系统控制电动刀架电动机的接线原理图如图5.12 所 示 。 P3 口 的 O6(P3.6) 和 O7 （ P3.7) 控 制 KA3 、 KA4继电器,由于输出低电平有效,故中间继电器另一端 接+24V。三个微动开关信号SQ1～ SQ3分别接P3口 的I1（P3.21)、I2（P3.22）、I3（P3.23），信号低 电平有效。图5.12中，用 KA3、KA4的触点控制直流 电动机正反转，而直流电源 DC27V的产生通过变压器 和整流桥等电路产生。
31
图5.19 CLK脉冲与DIR信号波形
图5.20 数控系统与步进驱动的接口图
机床电气控制线路基本环节
机床电气控制线路基本环节概述机床电气控制线路是机床系统中的重要组成部分，它负责控制机床的各个运动部分，以实现各种加工操作。
本文将介绍机床电气控制线路的基本环节，包括电源输入、电气元件、控制器和传感器等内容。
电源输入机床电气控制线路的第一个环节是电源输入。
机床通常使用三相交流电作为电源。
三相电源具有稳定的电压和较低的失真，能够提供足够的电能以满足机床的工作需求。
在机床电气控制线路中，通常采用三相电源输入方式，以保证机床系统的稳定性和可靠性。
在机床电气控制线路中，常见的电气元件包括接触器、继电器、断路器、变压器和开关等。
这些电气元件用于控制机床的开关动作和电路的连接与断开，保证机床系统的正常运行。
接触器接触器是一种电磁开关，广泛应用于机床电气控制线路中。
接触器能够实现远距离的控制，具有较高的容量和可靠性。
在机床电气控制线路中，接触器常用于控制机床的电动机启停和正反转等动作。
继电器继电器是一种电气装置，用于在电路中实现信号的接通和断开。
继电器能够将小电流信号转化为大电流信号，以控制机床系统的各个动作部分。
在机床电气控制线路中，继电器常用于控制机床的多路切换和信号转换等操作。
断路器是一种保护设备，它能够在电路中检测到过载电流和短路故障时自动断开电源。
断路器能够有效保护机床电气控制线路和设备免受电流过载和短路故障的损害，并提供重要的安全保护。
变压器变压器是一种电气设备，它能够将交流电能转换为不同电压级别的电能。
在机床电气控制线路中，变压器常用于调整电路中的电压和电流，以满足不同电器设备的工作要求。
开关开关是机床电气控制线路中最基本的元件之一，用于控制电路的通断。
开关的种类繁多，常见的有单档开关、双档开关、限位开关和按钮开关等。
开关能够实现机床系统的手动和自动控制，是机床电气控制线路中的核心组件之一。
控制器是机床电气控制线路中负责控制和调节机床工作状态的重要组成部分。
控制器通常由微处理器、存储器、输入输出接口和控制算法等部分组成。
《机床电气控制》课程标准
《机床电气控制》课程标准学时：72学分：4适用专业及学制：三年制、智能设备运行与维护、数控技术应用、机电技术应用（机器人方向）、全日制审定：机电技术教学部一、制定依据本课程是数控技术应用专业选修课程。
本标准依据《中职国家专业教学标准》而制定。
二、课程性质本课程是数控技术应用专业选修课程。
通过本课程学习，能帮助学生学会如何识读机床电气控制原理图，掌握机床控制电路故障检查及排除的方法，提高学生的职业能力，为其未来专业发展奠定基础。
三、课程教学目标通过任务引领型的项目活动，使学生掌握电气设备控制系统运行与维护的技能和相关理论知识，能完成本专业相关岗位的工作任务，达到中级维修电工水平。
具有诚实、守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全等意识，为发展职业能力奠定良好的基础。
1.知识目标（1）掌握电机的应用、了解电机控制的基本知识与发展，从而使学生在未来的工作实践中能够把握该项技术的发展和应用趋势，更好地服务其专业工作；（2）掌握常用低压电器的功能、结构、原理、选用与维修方法；（3）掌握三相交流异步电动机控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修；（4）掌握机床电气控制电路的设计方法；（5）掌握典型机床的电气控制系统的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修；（6）掌握数控车床的电气控制系统的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修；（7）具有自我学习和自我发展的能力。
2.能力目标（1）会熟练使用常用电工工具、电工仪表（2）会识别、选择、使用、维修与调整常用低压电器（3）能分析、排除典型电气控制系统的一般故障（4）能识读、绘制中等复杂程度的电气控制系统图（5）能安装、检修中等复杂程度的电气控制系统（6）能正确处理各种电气设备安全事故（7）达到国家职业资格鉴定对电气控制线路的要求3.素质目标（1）通过理论实践一体化课堂学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的资料收集整理能力制定、实施工作计划和自我学习的能力；（2）通过该课程各项实践技能的训练，使学生经历基本的工程技术工作过程，学会使用相关工具从事生产实践，形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度；（3）通过对电机及控制方法的认识和深刻领会，以及教学实训过程中创新方法的训练，培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力，使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与设计的方法，在未来的工作中敢于创新、善于创新；（4）在技能训练中，注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯，严格执行电工安全操作规程。
实训教学中快速识读、检修机床控制电路
（） ３ 快速识读 图与机床 电器实物之间的对应关 系。识读机
床控 制 电路 除 了掌 握 方法 之 外 ， 要 注 意 图和 实 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 之 间对 应 关 还
简单 介 绍 ， 望 对 广大 学 生有 所 帮助 。 希 快 速 识读 机 床控 制 电路
一
系 。通 过操 作 机 床 明确 电源 开关 、 主令 电器 （ 括 按 钮 、 程 各 包 行 快 速识 读 是指 快而 准 确地 读 懂 电路 图 、找到 对 应 的控 制 单元 开 关 ） 电动 机 的具 体 位置 ， 和 再仔 细 观 察各 个 电动 机 引 线 ， 引线
了解它们的线路走向和作用 。ｂ检查整个控制电路 ， （） 寻找各控制 环 节之 间 的联 系。观察 局部 电路 之 间的关 系 ， 电路 中设 有 哪些保
护 环节 ， 以便对 整个 电路有 清晰 的 了解 。 电路 中的每 —个 回路 、 对
在 电气 控制 线 路 的安 装 、调试 过 程 中 ，电路 图 的识 读 尤 为重
．
探 索 ． 【 癌学 若新探 】 教．
实训教 学 中快 速 识 读 、 修 机床 控 制 电路 检
江苏
摘 要 ：本文 从 识读 电路 图 ，找 出电路 图与 实物 中的 电 器元
泰州
●李 山兵
压器 接入 ， 的 电压有 １Ｏ ３ Ｖ、 Ｖ、２ 常用 ＩＶ、６ ２ １Ｖ和 ６ ４ Ｖ等。 其次 ， 看 它 又分 成几 条小 回路 ，每 条小 回路控 制一 个用 电器或 一个 动作 。 最 后 ， 其他 电器设 备 和 电器 元件 ， 整 流设 备 、 明灯 等 ， 研究 如 照 要
件、 电路 连 接 之 间 的 对应 关 系 ， 析 、 量和 排 除 机床 控 制 电路 故 辅助电路是如何控制主电路的。整个辅助 电路构成一条大回路 。 分 测
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资讯：叙述数控铣床电气控制线路的控制原理
决策：确定数控铣床电气控制线路识读的内容
计划：确定电气总图及各控制回路图识读步骤及控制逻辑分析 内容
实施：完成数控铣床电气控制线路识读，撰写数控铣床电气控 制线路识读报告
检查：检查识读内容的完整性与正确性
评估：分组评估
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
附1：典型数控铣床数控 系统电气原理总图
一、TK164100V瓷片 电容
• CY-选用 2.2nF/2000V高压 瓷片电容
• R-选用1M/1W的 金属膜电阻
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车床控制线路 • 直流控制线路
附3： XK71 4A数 控铣 床— 电源控 制线路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
附4：XK714A数控铣床—直流控制线 路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
数控机床电气控制线路 识读-起动控制环节
2020/11/21
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车 床控制线路
• 电源控制线路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
2020/11/21
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车床控制线路 • 交流控制线路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
二、工作任务
叙述数控铣床电气控制线路的控制原理；识读数控 机床电气控制线路。
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
附2：XK714A数 控铣床—动力电 路
• 伺服电路 • 主轴电路 • 冷却电动机
电路 • 刀架电动机
电路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读