典型机床电气控制系统
电机与电气控制技术：典型机床电气控制系统分析
1.知识学习
6.1.3 分析控制电路
在分析电气控制电路时，一般应先从主电路着手，可以看出 有几台电动机，然后根据主电路中控制元件的主触头、电阻等大 致判断电动机如何起动，是否有正反转控制、制动控制和调速要 求等。
2.任务实施
6.4.2 控制电路的分析
1）M1的点动控制
M1的点动控制包括正转点动控制和反转点动控制。正反转接触器KM1、 KM2及正反转点动按钮SB4、SB5组成M1的正反转点动控制电路。当需要M1正转 点动时，按下14区的正转点动按钮SB4，KM线圈得电吸合，KM1在17区的常开 触头闭合，使KM4线圈得电；KM1和KM4的主触头闭合将M1的定子绕组接成△形 联结，且串电阻R作正向低速运行；松开按钮SB4，则KM1、KM4线圈失电，M1 停止正转，完成正转点动。
1.知识学习
6.1.1 了解生产工艺与执行电器的关系
在分析电气控制电路之前，应该熟悉生产机械的工艺情况， 充分了解生产机械要完成哪些动作，这些动作之间又有什么联系； 然后进一步明确生产机械的动作与执行电器的关系必要时可以画 出简单的工艺流程图，为分析电气控制电路提供方便。
1.知识学习
6.1.2 分析主电路
2.任务实施
4) M3是液压泵电动机，可以做正反转运行。其正反转和停止由 接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护 电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和 立柱的夹紧和松开。 5) M4是冷却泵电动机，功率很小，由刀开关Q2控制。
典型机床的电气控制资料
(6)为减少工件在磨削加工中的热变形并冲走磨屑，以保证 加工精度，需用冷却液。
三、平面磨床的电气控制电路分析
1.主电路分析 2. 控制电路分析 主电路中共有4台电动机, 其中 (1)砂轮升降电机 (2) (3) 液压泵电动机控制 砂轮和冷却泵电动机控 M4的控制 M1为液压泵电动机，用于工作台的 制 由于砂轮升降是短时间 SB2、SB1为液压泵电动 往返运动； M2为砂轮电动机，用于 砂轮的旋转运动； M3为冷却泵电动 机 运转，所以采用点动控制， 在控制电路中， M1的起动和停止按钮， SB4、 机，拖动冷却泵供给磨削加工时需 在欠电压继电器 SB3 通过按下 为砂轮电动机 SB5、SB6 KV M2 的常开 分别接 和冷 触点闭合情况下，按下 却泵电动机 通接触器 KM3 M3 、 的起动和停 KM4线圈， SB2 要的冷却液，当砂轮电动机M2起动 后，才可起动冷却泵电动机M3 ；M4 按钮，M4 止按钮 使电机 ,在欠压继电器 KM1 正转或反转，由 线圈得电，辅 KV 为砂轮升降电机，用于磨削过程中 助触点闭合自锁，电动机 的常开触点闭合情况下 于电路无自锁，当松开按 , M1SB5 按下 钮 旋转，按按钮 SB4 或SB6 按钮， 时电机 SB1 KM2 M4 即可停 线圈 停止。 调整砂轮与工件的位置。M1、M2、 止。,辅助触点闭合自锁， M3只进行单方向运行,且磨削加工无 得电 电动机M2和M3旋转，按下 调速要求。用接触器KM2控制砂轮电 动机M2，用热继电器FR2进行过载保 SB2按钮，砂轮和冷却泵 护；冷却泵电动机用热继电器FR3作 电动机停止。 过载保护。用接触器KM1控制液压泵 电动机M1，用热继电器FR1作过载保 护。接触器M3、M4分别控制M4正反 转。
（4）刀架的快速移动和冷却泵控制
机床电气控制系统
常开（动合） 常闭（动断） 触点 触点
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。 1、作用：可以代替行程开关完成传动装置的位移控制 和限位保护，还广泛用于检测零件尺寸、测速和快速自 动计数以及加工程序的自动衔接等。 2、特点：工作可靠、寿命长、功耗低、重复定位精度 高、灵敏度高、频率响应快以及适应恶劣的工作环境等。 3、分类： 高频振荡型 按工作原理分为 电容型 永久磁铁型 霍尔效应型
二、行程开关
• 作用：用来控制某些机械部件的运动行程和位置 或限位保护。 • 结构：行程开关是由操作机构、触点系统和外壳 等部分成。 • 分类： 直杆式
按结构分为 旋转式 单轮旋转式 双轮旋转式
行程开关结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。 未撞击 撞击
(a)外形图
(b)示意图
• 行程开关的选择 在选择行程开关时，应根据被控制电路的特点、要 求、生产现场条件和触点数量等因素进行考虑。 常用的行程开关有LX19、LX31、LX32、JLXK1等系列 产品。 • 符号 SQ SQ
2.1.1 概述
• 对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、 转换及保护作用的电工器械称电器。 • 工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路 中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电 器。
一、低压电器的分类
1.按用途分类 控制电器：用于各种控制电路和控制系统 的电器，如接触器、继电器等。 主令电器：用于自动控制系统中发送控制 指令的电器，如按钮、行程开关等。 保护电器：用于保护电路及用电设备的电 器，如熔断器、热继电器等。 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。 如低压断路器、隔离器、 执行电器：用于完成某种动作或传动功能 的电器，如电磁铁、电磁离合器等。
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。
三、数控机床电器控制系统的优点数控机床电器控制系统具有以下优点：1、高精度。
数控机床电器控制系统可以精确控制机床的运动，从而实现高精度的加工。
2、高效率。
数控机床电器控制系统可以实现机床的自动化控制，从而提高加工效率。
3、可靠性高。
数控机床电器控制系统采用模块化设计，各个模块之间相互独立，从而提高了系统的可靠性。
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。
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。
第二章-机床电气控制原理图
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机床电气
图3-32 全压启动控制线路结构图 总目录 章目录 返回 上一页 下一页
机床电气
图3-33
全压启动控制线路电气原理图
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2.2.2 电气控制原理图绘制规则 机床电气
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机床电气
9、电路图中触点文字符号下面的数字表示该电器线 圈所处的图区号。 10、需要测试和拆、接外部引线的端子，应用图形符 号“空心圆”表示。电路的连接点用“实心圆”表示。 11、中性线（N）和保护接地线（PE）放在相线之下。
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机床电气
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机床电气
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机床电气
⑵ 绘制电气元件布置图时，电动机要和被拖动的机械 装置画在一起；行程开关应画在获取信息的地方， 操作手柄应画在便于操作的地方。
⑶ 各电气元件之间，上、下、左、右应保持一定间距， 以利布线和维护。
L1 L2 L3
QS
FU2 FU1
点动按钮
SB
KM
KM
M
3～
工作过程：先接通电源开关QS
按下SB KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机M通电起动.
松开SB KM线圈断电 KM主触头复位 电动机断电停转
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2 连续运转控制电路
机床电气
L1 L2 L3 QS
短路 保护
KM
组合机床的电气控制系统设计
组合机床的电气控制系统设计组合机床是一种集铣削、钻孔、镗削、攻丝等多种加工功能于一体的机床。
电气控制系统是组合机床的关键部分之一，它负责控制机床的运动、加工参数以及自动化程度等。
本文将从电气控制系统的设计和组成方面进行探讨。
1.总体设计思路在组合机床的电气控制系统设计中，首先需要确定总体设计思路。
一般情况下，可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主控制器，通过与其他外围设备的通信来实现对整个系统的控制。
此外，还可以附加使用触摸屏、计算机等设备作为人机界面，方便操作员进行参数设置和故障排除等操作。
2.电机驱动系统设计组合机床中的各个运动部件（如主轴、进给运动等）需要通过电机进行驱动。
在电机驱动系统设计中，需要根据不同的运动要求选择合适的电机及其驱动器，并结合具体的机械结构进行匹配。
3.传感器选择和布置传感器在电气控制系统中的作用是对机床的运动状态、工件加工状态、刀具磨损等进行监测和反馈，以实现自动化控制。
在传感器的选择上，需要综合考虑其精度、稳定性、可靠性以及适应环境的能力。
在布置上，需要合理安装传感器，确保其能够准确获取相关信息。
4.自动化控制设计自动化控制是组合机床电气控制系统的重要部分。
通过自动化控制，可以减少操作员的劳动强度，提高产品质量和生产效率。
在自动化控制设计中，需要根据不同的加工要求，设置相应的控制程序，实现自动换刀、自动测量、自动刀具磨损补偿等功能。
5.安全保护和故障诊断设计在组合机床的电气控制系统设计中，安全保护和故障诊断是非常重要的考虑因素。
安全保护包括电气隔离、急停按钮、门禁系统等措施，在确保操作员人身安全的基础上，对机床进行有效的保护。
故障诊断则需要设计合理的电气故障监测系统，通过报警、自动停机等方式及时发现和排除故障，保证机床的正常运行。
总之，组合机床的电气控制系统设计需要综合考虑机床的运动要求、加工要求、自动化程度以及安全保护和故障诊断等因素。
通过合理的设计，可以实现机床的高效、稳定和安全运行。
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。
机床电气控制系统设计
03
机床电气控制系统的设计原则
保证产品质量和产量
精度控制
机床电气控制系统应具备 高精度的控制能力，以保 证加工零件的尺寸精度和 形状精度。
恒定切削力
符合环保要求
低噪声设计
采用低噪声电机和减速机等元件 ，降低机床运行时的噪声。
节能设计
优化电气控制系统设计，降低机 床的能耗，达到节能减排的目的
。
减少废弃物排放
合理设计机床的冷却系统，减少 冷却液的使用量，降低环境污染 。同时，应合理利用废弃物，如 废切削液等，减少对环境的污染
。
04
机床电气控制系统的设计步骤
降低劳动强度
通过机床电气控制系统， 可以实现自动化和智能化 控制，从而降低工人的劳 动强度，提高生产效益。
保障生产安全
机床电气控制系统具有较 高的安全性和稳定性，能 够有效地避免事故的发生 ，保障生产安全。
机床电气控制系统的历史与发展
历史
机床电气控制系统的发展可以追溯到20世纪初，当时人们开 始使用继电器来实现对机床的控制，随着技术的发展，逐渐 演变为使用PLC、单片机等现代控制器。
在设计控制部分时，需要考虑控制元件的选择、组合和优化，以及控制程序的编写和调试。此外，还 需要考虑控制部分的防干扰措施，以避免因电磁干扰而引起的电气故障。
保护部分
保护部分是机床电气控制系统的重要组成部分，它由各种 保护装置（如热继电器、熔断器等）组成。保护部分的主 要功能是保护电机和整个控制系统免受电气故障的影响。
对编写的程序进行调试和测试，确保控制功能正常实现。
机床电气控制与PLC
机床电气控制与PLC1. 介绍机床电气控制是机床制造中的核心技术之一。
它涉及到机床运动控制、工艺控制、安全控制等方面的内容。
而在现代机床中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制设备，被广泛应用于机床的电气控制系统中。
本文将介绍机床电气控制系统的基本原理、PLC的工作原理以及机床电气控制与PLC的应用。
2. 机床电气控制系统的基本原理机床电气控制系统是由电机、传感器、执行器、控制器等组成的系统。
其基本原理是通过控制器对电机、传感器、执行器等进行控制，从而实现机床的工艺控制、运动控制以及安全控制。
在机床电气控制系统中，电机作为输出装置，负责驱动工作台、主轴等进行运动。
传感器用于检测机床的运动状态、位置以及工件的尺寸等信息，并将其转化为电信号。
执行器则根据控制信号驱动相关的机构运动，如气缸、伺服电机等。
控制器则根据输入的信号进行逻辑运算和控制操作，实现对机床的精确控制。
3. PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的硬件设备。
它的工作原理主要包括输入模块、中央处理器、输出模块等组成。
输入模块负责接收外部信号，如传感器的信号等，并将其转化为与PLC内部相兼容的信号。
中央处理器是PLC的核心部分，它对输入信号进行处理、判断，并根据预设的程序逻辑生成相应的输出信号。
输出模块则将处理后的信号输出到执行器，驱动相关的机构进行运动。
PLC的一个重要特点是可编程性，用户可以通过编程控制器内部的逻辑和功能，实现对机床电气控制系统的灵活调整和优化。
4. 机床电气控制与PLC的应用机床电气控制与PLC的应用广泛存在于各种机床中，如数控机床、自动化生产线等。
在数控机床中，PLC可以完成对机床的运动控制、工艺控制以及安全控制。
通过编写PLC的程序，可以实现对机床运动轨迹的精确控制，使其按照预定的路径进行运动。
同时，PLC还可以对机床的主轴转速、进给速度等进行调节，以满足对工件加工的要求。
此外，PLC还能监视机床的安全状态，当出现异常情况时，如过载、碰撞等，能够及时采取相应的措施保护机床和工作人员的安全。
[PDF]常用机床的电气控制线路
![[PDF]常用机床的电气控制线路](https://img.taocdn.com/s3/m/e595de4469eae009581bec98.png)
第三章 常用机床的电气控制线路金属切削机床是机械加工的主要设备。
本章主要介绍几种常用机床电气控制线路的工作原理。
本章要求：（１）会分析常用机床（如CA６１４０普通车床、M７１３０平面磨床、M７４７５B平面磨床、Z３５摇臂钻床、Z３０４０摇臂钻床、X６２W万能铣床与T６８卧式镗床）的电气控制原理。
（２）了解常用机床控制线路的常见故障及排除方法。
第一节 普通车床的电气控制线路车床是机械加工中使用最广泛的一种机床，约占机床总数的２５％～５０％左右。
在各种车床中，应用最多的是普通车床。
普通车床可以用来车削工件的外圆、内圆、端面和螺纹等，并可以装上钻头或铰刀等进行钻孔和铰孔等加工。
型号的含义为：C A6140车床结构上与C6140不同最大车削直径为400mm 卧式车床系卧式车床组下面以CA６１４０普通车床为例来进行分析。
一、主要结构和运动情况CA６１４０普通车床的主要结构如图３－１所示。
切削时，主运动是工件作旋转运动，也就是产生车削的运动；进给运动是刀具作直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。
电动机的动力，由三角带通过主轴箱传给主轴。
变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。
主轴通过卡盘带动工件作旋转运动。
主轴一般只要求单方向旋转，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。
CA６１４０用操纵手柄通过摩擦离合器来改变主轴旋转方向，别的车床也有用改变电动机的正反转向来改变主轴转向的。
CA６１４０车床的进给运动消耗的功率很小，且车螺纹时要求主轴的旋转角度与进给的移动距离之间保持一定的比例，所以也由主轴电动机拖动，不再另加单独的电动机拖动。
主轴电动机传来的动力，经过主轴箱、挂轮架传到进给箱，再由光杠或丝杠传到溜板箱，使溜板箱带动刀架沿图３－１ CA６１４０普通车床结构示意图床身导轨作纵向走刀运动；或者传到横溜板，使刀架作横向走刀运动。
所谓纵向运动，是指相对于操作者作向左或向右的运动。
所谓横向运动，就是指相对于操作者往前或往后的运动。
CA6140车床的电气控制设计
CA6140车床的电气控制设计CA6140车床是一种常用的金属加工机床，它主要包括机床主体、进给机构、刀架和电气控制系统等组成部分。
电气控制系统是车床的重要组成部分，其设计合理与否直接影响到车床的加工精度、工作效率和安全性。
本文将从控制系统的硬件构成和软件设计两方面进行阐述，以完整呈现CA6140车床的电气控制设计。
一、硬件构成1.电气控制柜：电气控制柜是车床电气控制系统的核心部件，用于安装各种电气元件和控制器。
控制柜通常由控制器、电源、断路器、继电器、按钮开关和指示灯等组成。
其中，控制器是车床电气控制系统的大脑，负责处理各种控制信号和指令，控制车床的运行状态和动作。
2.电机和传动装置：CA6140车床主轴电机和进给主电机是控制系统的关键部件，负责提供车床的主轴和工件的进给动力。
电机通过传动装置将动力传递给车床主轴和进给系统。
3.传感器和测量元件：传感器主要用于感知车床的工作状态和位置，常用的传感器包括位置传感器、力传感器和速度传感器等。
测量元件用于测量加工件的尺寸和形状，常用的测量元件有千分尺、游标卡尺和测量仪等。
4.控制元件：控制元件主要用于实现车床工作状态和动作的控制，常见的控制元件有继电器、断路器、按钮开关和指示灯等。
继电器用于控制电路的通断，断路器用于过载保护，按钮开关用于人机交互，指示灯用于显示车床的工作状态。
二、软件设计1.控制逻辑设计：控制逻辑设计是控制系统软件设计的核心内容，它包括车床的启动、停止、运行模式切换和动作控制等方面。
在设计控制逻辑时，首先要分析车床的工作原理和工艺流程，然后根据实际需要确定相应的控制逻辑，最后将控制逻辑转换成程序代码。
2.编程软件选择：根据车床的具体需要，选择适合的编程软件，如PLC编程软件或CNC编程软件。
PLC编程软件适用于简单的逻辑控制和信号处理，CNC编程软件适用于复杂的数控运动控制和工艺控制。
3. 编程语言选择：根据具体需求选择合适的编程语言，如Ladder Diagram（梯形图）、Structured Text（结构化文本）或G代码等。
《机床电气控制》教案
《机床电气控制》教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本概念、原理和组成。
2. 掌握机床电气控制线路的常见故障分析与维修方法。
3. 熟悉典型机床（如车床、铣床、磨床等）的电气控制系统。
4. 能够根据实际需求设计简单的机床电气控制线路。
二、教学内容1. 机床电气控制的基本概念1.1 机床电气控制系统的定义1.2 机床电气控制系统的组成2. 机床电气控制原理2.1 机床电气控制电路的基本环节2.2 机床电气控制电路的逻辑关系3. 机床电气控制线路的常见故障与维修3.1 故障诊断与维修方法3.2 常见故障案例分析4. 典型机床电气控制系统4.1 车床电气控制系统4.2 铣床电气控制系统4.3 磨床电气控制系统5. 机床电气控制线路的设计与调试5.1 设计原则与方法5.2 调试与验收三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、原理、故障分析与维修方法。
2. 案例分析：分析典型机床电气控制线路案例，引导学生学会分析与解决问题。
3. 实验操作：安排实验室实践，让学生动手操作，提高实际操作能力。
4. 小组讨论：分组讨论设计任务，培养学生的团队协作能力。
四、教学资源1. 教材：《机床电气控制》2. 实验室设备：机床电气控制实验台、故障模拟装置等。
3. 网络资源：相关论文、案例、设计软件等。
五、教学评价1. 课堂参与度：考察学生课堂提问、讨论、实验操作等情况。
2. 课后作业：布置相关题目，检验学生对知识的掌握程度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能与问题解决能力。
4. 课程设计：评价学生对机床电气控制线路设计与调试的能力。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括理论讲授16课时，实验操作10课时，小组讨论4课时，课程设计2课时。
2. 教学计划：第1-8课时：讲解机床电气控制的基本概念、原理和组成。
第9-16课时：学习机床电气控制原理，分析典型机床的电气控制系统。
第17-20课时：学习机床电气控制线路的常见故障与维修方法。
CA6140车床电气控制系统
2.1.2.1 主电路
QS—电源开关 电源开关 M1—主电机， KMl控制， 主电机， 控制， 主电机 控制 不设短路保护； 不设短路保护； M2—冷却电机，KM2控制 冷却电机， 冷却电机 控制 M3—快移电机，KM3控制 快移电机， 快移电机 控制 FU1—M2和M3短路保护 和 短路保护 FRI、FR2和 FR3—过载保 、 和 过载保 护
现代电气自动控制技术
Y SH X
2.1 CA6140车床电气控制系统
车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时， 车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时，为 避免乱扣，需要反转退刀，要求主轴能正反转，主轴 避免乱扣，需要反转退刀，要求主轴能正反转， 正反转由操作手柄通过双向多片摩擦离合器控制； 正反转由操作手柄通过双向多片摩擦离合器控制； 主轴的快速制动由机械制动实现。 主轴的快速制动由机械制动实现。 为了使刀具快速地接近或退离加工部位，有一台 为了使刀具快速地接近或退离加工部位， 快速移动电机。 快速移动电机。 另外还有一台冷却泵电机。 另外还有一台冷却泵电机。
现代电气自动控制技术
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2.1 CA6140车床电气控制系统
主电机起停控制： 主电机起停控制：QS↓——起动准备 起动准备
∨（10） ） SB2↓ ⇒ KM1↓ ⇒ 起动 KM1 （3）↓ ⇒ M1—起动 ） KM1 （12）↓ ⇒ M3 —起动准备 ） 起动准备 SB1↓ ⇒ KM1↑ ⇓ KM1（3）↑ （ ） ⇓ M1—停 停
现代电气自动控制技术
Y SH X
2.1 CA6140车床电气控制系统
2.１ CA6140车床电气控制系统
普通车床是最常见的一种机床， 普通车床是最常见的一种机床 ， 约占机床总数的 20~35％，其电气控制系统较简单。主要用于加工各种 ％ 其电气控制系统较简单。 回转体表面。 回转体表面。
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高考回放
1.填空（2005年） 填空（ 年
CM6132普通车床电路中，M1是主电动机，用来拖动主运动和 普通车床电路中， 是主电动机 是主电动机， 普通车床电路中 进给 运动 _____运动。 运动。 2.判断（2005年） 判断（ 判断 年 CM6132普通车床电路中，制动电磁离合器使用的是交流电（ 普通车床电路中， 普通车床电路中 制动电磁离合器使用的是交流电（ ） 3.选择（2006年） 选择（ 选择 年 CM6132普通车床主轴电动机的三相电源有一相断开，若不立即 普通车床主轴电动机的三相电源有一相断开， 普通车床主轴电动机的三相电源有一相断开 切断电源，可能导致（ 切断电源，可能导致（ ） B A烧毁控制电路 B烧毁电动机 C电动机加速运转 D无影响 烧毁控制电路 烧毁电动机 电动机加速运转 无影响 4.填空（2007年） 填空（ 填空 年 CM6132车床主轴制动控制采用 车床主轴制动控制采用________制动方法。 制动方法。 车床主轴制动控制采用 制动方法
作业
1.分析机床电气控制线路的技术资料主要有哪几项？ 2.分析机床电气原理图的主要方法及步骤有哪些？ 3.画出CM6132普通车床电气控制线路。
再见
一.对机床控制系统的分析方法: 对机床控制系统的分析方法: 分析机床电气控制线路的主要技术资料. (一)分析机床电气控制线路的主要技术资料. 1.设备说明书 设备说明书。 1.设备说明书。
设备说明书通常由机械部分、液压部分和电气部分组成。 设备说明书通常由机械部分、液压部分和电气部分组成。
2.电气控制原理图。 2.电气控制原理图。 电气控制原理图
二.CM6132普通车床电气控制线路：（含义见 .CM6132普通车床电气控制线路： 普通车床电气控制线路
下张） 下张）
（一）车床简介： 车床简介： 1.车床的用途 车床的用途： 1.车床的用途： 在车床上可加工外圆、内圆、圆锥、螺纹、 在车床上可加工外圆、内圆、圆锥、螺纹、 沟槽等。 沟槽等。 2.车床的外形与主要结构 车床的外形与主要结构： 2.车床的外形与主要结构： 见下图） （见下图）
3.车床切削加工的基本运动: 车床切削加工的基本运动 车床切削加工的基本运动 (1)主运动 主轴通过卡盘带动工件旋转的运动。 主运动:主轴通过卡盘带动工件旋转的运动。 主运动 主轴通过卡盘带动工件旋转的运动 (2)进给运动 溜板带动刀架的往复直线运动。 进给运动:溜板带动刀架的往复直线运动。 进给运动 溜板带动刀架的往复直线运动 4. 车床上的电动机及作用： 车床上的电动机及作用： （1）主电动机：拖动主运动和进给运动。 ）主电动机：拖动主运动和进给运动。 （2）液压泵电动机：为主轴箱提供润滑油。 ）液压泵电动机：为主轴箱提供润滑油。 （3）冷却泵电动机：对刀具和工件进行冷却。 ）冷却泵电动机：对刀具和工件进行冷却。 5.改变主轴转向的方法： 改变主轴转向的方法： 改变主轴转向的方法 机械的方法：采用离合器。 机械的方法：采用离合器。 电气的方法：改变电动机的转向。 电气的方法：改变电动机的转向。
6.判断 2008年 6.判断(2008年)
CM6132普通车床的主轴电动机要求正、反转控制，液压泵、冷却 普通车床的主轴电动机要求正、反转控制，液压泵、 普通车床的主轴电动机要求正 泵电动机只要求正转控制（ 泵电动机只要求正转控制（ √ ）
7.判断（2009年） 7.判断 2009年
车床主轴转向的改变有两种方法，一种是机械的方法， 车床主轴转向的改变有两种方法，一种是机械的方法，即采用离合 器；另一种是采用电气的方法，即改变电动机的转向（ √ ） 另一种是采用电气的方法，即改变电动机的转向（
由主电路、控制电路、辅助电路、保护与联锁环节等组成。 由主电路、控制电路、辅助电路、保护与联锁环节等组成。
3.电气设备安装图。 3.电气设备安装图。 电气设备安装图 4.电气设备接线图 电气设备接线图。 4.电气设备接线图。
阅读分析接线图，可以了解系统的组成和分布情况， 阅读分析接线图，可以了解系统的组成和分布情况，各 部分间的连接方式，主要电气部件的布置，安装要求， 部分间的连接方式，主要电气部件的布置，安装要求，导线 和穿线管的规格型号等。 和穿线管的规格型号等。
普通车床控制线路： （二）CM6132普通车床控制线路： 普通车床控制线路
QS
FU1
指 示 灯
变 速 灯
FU3
FU2
FU4
48V 6V
FU5 FU5
4 11 4 4 17
8
1.主电路的分析： 主电路的分析： 主电路的分析
QS-总电源开关 总电源开关; 总电源开关 M1-主电动机，拖动主运动和进给运动 （直接后起动，正、反转） 主电动机， 反转） 主电动机 拖动主运动和进给运动;（直接后起动， M2-液压泵电动机 为主轴箱提供润滑油；（直接先起动，正转） 液压泵电动机,为主轴箱提供润滑油；（直接先起动 液压泵电动机 为主轴箱提供润滑油；（直接先起动，正转） M3-冷却泵电动机，对刀具和工件进行冷却。（直接起动，正转） 冷却泵电动机， 。（直接起动 冷却泵电动机 对刀具和工件进行冷却。（直接起动，正转） KM1、KM2控制 正转和反转； 控制M1正转和反转 、 控制 正转和反转； KA（中间继电器）控制液压泵电动机并作为控制电路的零压保护 （中间继电器）控制液压泵电动机并作为控制电路的零压保护 并作为控制电路的 SA2（转换开关）控制冷却泵电动机； （转换开关）控制冷却泵电动机； FU1总熔断器，也是 的短路保护； 总熔断器， 的短路保护； 总熔断器 也是M1的短路保护 FU2是M2和M3的短路保护。 是 和 的短路保护
典型机床电气控制系统
主讲： 主讲：赵树占
学习目标： 学习目标：
1.掌握分析机床电路的技术资料有哪几项。 1.掌握分析机床电路的技术资料有哪几项。 掌握分析机床电路的技术资料有哪几项 2.掌握分析机床电气原理图的主要方法及步骤 掌握分析机床电气原理图的主要方法及步骤。 2.掌握分析机床电气原理图的主要方法及步骤。 3.掌握车床切削加工的基本运动及各电动机的用途 掌握车床切削加工的基本运动及各电动机的用途。 3.掌握车床切削加工的基本运动及各电动机的用途。 4.会分析CM6132普通车床电路并会画该电路 会分析CM6132普通车床电路并会画该电路。 4.会分析CM6132普通车床电路并会画该电路。
高考回放
11.选择(2011年) 选择(2011年
CM6132普通车床电源指示灯不亮，不可能的原因是( B 普通车床电源指示灯不亮，不可能的原因是( 普通车床电源指示灯不亮 A．指示灯泡坏 B．主轴电动机坏 ． ． C．控制变压器坏 D．电源开关坏 ． ． 12.判断（2009年） 判断（ 判断 年 车床切削加工的基本运动分为三部分（ 车床切削加工的基本运动分为三部分（ × ） )
电磁离合器
高考回放
5.选择（2008年） 选择 年
CM6132车床的主轴停机时，SA1扳到中间位置，此时状态（ A ） 车床的主轴停机时， 扳到中间位置， 车床的主轴停机时 扳到中间位置 此时状态（
A. SA1-1接通 接通;SA1-2,SA1-3断开 B .SA1-1断开 断开;SA1-2,SA1-3接通 接通 断开 断开 接通 C. SA1-1,SA1-2接通 SA1-3断开 D. SA1-1, SA1-2断开 SA1-3接通 接通; 断开; 接通 断开 断开 接通
2.控制电路分析： 控制电路分析： 控制电路分析
主电动机换向开关（ 主电动机换向开关（SA1）动作表 ）
位置 触点 向上
操作手柄
中间 向下
SA1-1 SA1-2 SA1-3
_ + _
+ _ _
_ _ +
表示闭合， 注：“+”表示闭合，“-”表示断 开
3.照明及信号电路分析
4.常见故障分析(P38表 4.常见故障分析(P38表1-7) 常见故障分析(P38
CM61ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2含义
C是车床的意思， M是精密的意思，是机床 通用特征代号， 6是落地及卧式车床，是组 别代号， 1是单轴自动车床，是型别代号 ， 32 指320mm,是加工能力的主要参数，该车 床的最大工件回转直径是320mm
普通车床主要结构：主轴变速箱、卡盘、挂轮箱、 普通车床主要结构：主轴变速箱、卡盘、挂轮箱、 进给箱、溜板与刀架、溜板箱、尾座、丝杠、 进给箱、溜板与刀架、溜板箱、尾座、丝杠、光 床身等。 杠、床身等。
(二)分析机床电气控制原理图的主要方法 及步骤. 及步骤. 1.分析主电路 分析主电路。 1.分析主电路。 2.分析控制电路。 2.分析控制电路。 分析控制电路 3.分析辅助电路 分析辅助电路。 3.分析辅助电路。 4.分析联锁与保护环节 分析联锁与保护环节。 4.分析联锁与保护环节。 5.总体分析 总体分析。 5.总体分析。
高考回放
8.选择 2010年 8.选择（2010年）
在CM6132普通车床中，电动机起动的顺序是（ A ） CM6132普通车床中，电动机起动的顺序是（ 普通车床中 A.液压泵电动机先起动 液压泵电动机先起动； A.液压泵电动机先起动；主电动机后起动 B.主电动机先起动 主电动机先起动； B.主电动机先起动；液压泵电动机后起动 C.二者同时起动 C.二者同时起动 D.不确定 D.不确定 9.判断 2010年 9.判断（2010年） CM6132普通车床电路中的中间继电器具有零压保护作用 普通车床电路中的中间继电器具有零压保护作用（ CM6132普通车床电路中的中间继电器具有零压保护作用（ ） √ 10.选择 2009年 选择（ 10.选择（2009年） 以下几种原因中____不是导致CM6132普通车床冷却泵电动机不 以下几种原因中____不是导致CM6132普通车床冷却泵电动机不 ____不是导致CM6132 能起动的原因( 能起动的原因( ) D A.SA2损坏 B.FU2烧断 C.冷却泵电动机损坏 D.FU4烧断 A.SA2损坏 B.FU2烧断 C.冷却泵电动机损坏 D.FU4烧断