数控原理与数控机床电气控制
《数控原理与系统》第7章__数控机床电气控制系统
第7章 数控机床电气控制系统
有些輔助功能只在本程式段內起作用， 當後續程式段到來時便失效，稱為當前輔 助功能，記為C類，例如M06等。還有一些 輔助功能一旦被執行便一直有效，直至被 注消或被取代為止，稱為保持類輔助功能， 記為H類，例如M10、M11等。對於不同動 作類型的輔助功能，在用邏輯電路或編寫 PLC程式實現時，其處理方法也將不同。
第7章 数控机床电气控制系统
第7章 數控機床電氣控制系統
7.1 概述
7.2 JBK-30型數控系統及其在 CJK0630A車床上的應用
7.3 FAGOR 8025/8030數控系統及 其在CK6150數控車床上的應用
7.4 數控系統中PLC的資訊交換及M、 S、T功能的實現
7.5 數控機床電氣圖的繪製方法 小結
第7章 数控机床电气控制系统
3．T功能 T功能即刀具功能，T代碼後跟隨2～ 5位數字表示要求的刀具號和刀具補償號。 數控機床根據T代碼，通過PLC可以管理刀 庫，自動更換刀具，也就是說根據刀具和 刀具座的編號，可以簡便、可靠地進行選 刀和換刀控制。
第7章 数控机床电气控制系统
7.1.3數控系統中的可編程控制器（PLC） 數控系統輔助控制功能以開關量順序控 制為主，可採用繼電器控制邏輯或可編程序 邏輯控制器（PLC）實現。在一些經濟型的數 控車床和輔助動作比較簡單的數控機床上， 為了簡單起見，其輔助動作的控制常用繼電 器邏輯實現。而在功能比較完善的數控機床 上，其輔助動作的控制邏輯一般都比較複雜， 如果仍使用繼電器實現，則電路的設計和調 試將比較困難，可靠性也差。因此，多數數 控機床都採用可編程控制器（PLC）來完成輔 助運動的控制。
数控机床电气控制(1)
数控机床电气控制(1)数控机床电气控制是数控技术的重要组成部分，它主要负责控制和驱动数控机床的各个部件，在保证机床精度和生产效率的同时，也是实现数控加工自动化的基础。
下面就数控机床电气控制的相关内容进行详细阐述：一、数控机床电气控制的基本原理数控机床电气控制的基本原理是将外部的指令信号通过数控装置解码处理后，转换成高速脉冲信号输出给各种指令信号对应的电机驱动器，以控制机床各个部件的运动。
其中，电机驱动器可以根据不同的控制方式进行选择，如步进电机驱动器、伺服电机驱动器等。
二、数控机床电气控制的主要功能1、数据处理功能：包括位置控制、运动规划和插补计算等。
2、控制信号输出功能：输出高速数据脉冲信号，控制电机驱动器的运动。
3、报警保护功能：根据机床状态监测，判断是否存在故障，并及时报警提示、保护机床不受损坏。
4、通讯功能：与上位机进行通讯，实现各种数据的互换。
三、数控机床电气控制的发展趋势1、智能化：未来的数控机床电气控制要拥有更高的自主判断能力和智能化，能够自主调整运动参数，及时处理异常情况，提高机床的生产能力。
2、模块化：模块化设计是未来的发展方向，将复杂的电气控制板块分解成多个小模块，各模块之间通过通讯接口进行数据交换，提高系统扩展性和可靠性。
3、高速化：随着机床运动速度的提高，未来数控机床电气控制需满足更高的速度要求，使运动控制信号更加精确，减小误差，保证产品精度。
总之，数控机床电气控制是数控技术中不可或缺的组成部分，其发展趋势将对数控技术的应用和发展带来更为深远的影响。
随着技术的不断进步和应用的不断拓展，数控机床电气控制将在未来的大规模工业生产中扮演越来越重要的角色。
数控机床电气控制
二、数控机床的特点
（1）加工精度高，质量稳定。 （2）能完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件加工。 （3）生产效率高。 （4）对产品改型设计的适应性强。 （5）有利于制造技术向综合自动化方向发展。 （6）监控功能强，具有故障诊断的能力。 （7）减轻了工人的劳动强度，并改善了劳动条件。
第四节数控机床的产生及发展 一、数控机床的产生
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
而且要求刀具由一点到另一点之间的运动轨迹为一条直线，并能控 制位移的速度。 （3）轮廓控制系统
也称连续控制系统。其特点是能够同时对两个或两个以上的坐 标轴进行连续控制。
2. 按伺服系统控制方式分类 （1）开环伺服系统
数控装置根据信息载体上的指令信号，经控制运算发出指令脉
冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠 螺母副，使执行机构(如工作台)移动或转动。 （2）闭环伺服系统
（2）改变非磁性垫片的厚度。 （3）调节螺丝，可以改变初始气隙的大小。 2电磁式继电器的特性
继电器的主要特性是输入/输出特性，又称为继电特性，
二、中间继电器 中间继电器实质上是一种电压继电器，它是根据输入电压有
无而动作的，一般触点对数多，触点容量额定电流为5～10 A左右。 中间继电器体积小，动作灵敏度高，一般不用于直接控制电
其位置检测元件直接对工作台的实际位置进行检测，理论上
讲，可以消除整个驱动扣传动环节的误差、间隙和失动量，具有很 高的位置控制精度。 （3）半闭环伺服系统
数控机床工作原理简述
数控机床工作原理简述
数控机床是一种通过计算机控制机床工作的自动化设备。
其工作原理主要包括以下几个方面。
首先，数控机床通过接收计算机发送的指令来控制工作过程。
计算机会将需要加工的工件信息输入到数控机床的控制系统中，控制系统会根据这些信息生成相应的加工程序。
其次，数控机床的控制系统会将加工程序转化为机床能够理解的形式，这一步叫做解译。
解译过程将加工程序中的指令翻译为机床能够识别的运动控制指令，如进给运动、主轴转速等。
然后，数控机床的控制系统将解译后的运动控制指令发送给驱动系统。
驱动系统根据接收到的指令来控制伺服电机、变频器等执行器，实现机床各个部件的运动。
最后，机床的各个部件按照控制系统发送的指令进行相应的运动。
例如，进给轴会按照指定的速度进行直线或圆弧插补运动，主轴会按照设定的转速旋转，实现对工件的加工。
总的来说，数控机床通过计算机控制系统将加工程序转化为机床能够理解的指令，驱动各个执行器实现机床部件的运动，从而实现对工件的精确加工。
这种工作原理不仅提高了加工效率和精度，并且减少了人为操作的错误。
数控机床工作原理及组成
数控机床工作原理及组成1．1．1 数控机床工作原理数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。
具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。
1．1．2 数控机床的种类由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类。
①金属切削类数控机床。
金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。
②金属成形类数控机床。
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床与数控压力机等。
③数控特种加工机床。
数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。
1．1．3 数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
图1—1是数控机床的硬件构成。
(1)输入与输出装置输入与输出装置是机床数控系统与操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备．输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。
目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体第1页为磁盘、穿孔纸带。
输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。
输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。
显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值，以及报警信号等。
(2)数控装置(CNC装置)数控装置是计算机数控系统的核心，是由硬件与软件两部分组成的。
它接受的是输入装置送来的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算与逻辑处理后，输出各种信号与指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。
数控机床主轴驱动变频控制
数控机床主轴驱动变频控制一、前言数控机床是传统机床向智能化方向发展的结果，其操作简单、精度高、效率高等特点，使得其在现代制造业中大有用处。
数控机床中的主轴驱动控制是其中的一个重要环节，其精度和可靠性对整个机床的操作效果有着至关重要的作用。
本篇文档将主要介绍数控机床主轴驱动变频控制相关知识。
二、数控机床主轴驱动变频控制的原理数控机床的主轴驱动控制系统主要是由相关电气元件组成的变频器控制系统。
变频器就是将市电通过整流、滤波、逆变后输出一定的频率、电压并控制电机转速的电子装置。
在数控机床的主轴驱动系统中，变频器通过对电机控制进行电压和频率的调整，来实现主轴的旋转，进而控制其转速和输出功率。
变频器输出的频率、电压均可调整，因此可以通过控制变频器的输出，来实现对主轴的速度调节。
电气控制系统通过实时监测机床运行状态、主轴运行状态、机床速度、主轴转速等信息，根据预先设定的运转条件，通过控制变频器输出的电压、频率实现对机床的工作状态并实现对主轴的速度调节。
三、数控机床主轴驱动变频控制的优点与传统机床的主轴驱动方式相比，数控机床主轴驱动变频控制有诸多优点，主要体现在以下几个方面：1.可调性强：通过对变频器的控制，可以实现精确的主轴转速调节，可以满足不同需求的工件加工。
2.精度高：由于采用了电气控制系统，可以实现主轴转速的精确控制，进而实现加工精度的提高。
3.效率高：数控机床主轴驱动变频控制由于能够实现电气控制，减少了机械传动过程中的机械损耗，因此其效率远高于传统机床主轴驱动方式。
4.运转平稳：变频器可以调节输出电压和频率，可以进一步实现对主轴转速的控制，从而实现机床运转的平稳。
四、数控机床主轴驱动变频控制的应用数控机床主轴驱动变频控制技术的应用相当广泛，可以应用于各种数控机床类型，包括数控车床、数控加工中心、数控铣床等。
特别是在高速、高精度、高效率的加工应用中，其优势更加明显。
五、数控机床主轴驱动变频控制的维护和保养为了确保数控机床主轴驱动变频控制系统的长期稳定运行，必须进行日常的维护和保养。
数控车床电气原理图
数控车床电气原理图数控车床是一种通过预先编程的控制系统来控制工具和工件在加工过程中的移动和加工操作的机床。
而数控车床的电气原理图则是指数控车床的电气系统的结构和工作原理的图纸。
下面将对数控车床电气原理图进行详细的介绍。
首先，数控车床电气原理图主要包括电气控制柜、主轴驱动器、伺服驱动器、输入/输出模块、编码器等组成部分。
其中，电气控制柜是数控车床电气系统的核心部分，它包括主要的电气元件和控制器，用于控制整个车床的运行。
主轴驱动器用于控制车床主轴的转速和方向，而伺服驱动器则用于控制各个伺服电机的运动。
输入/输出模块用于与外部设备进行数据交换，而编码器则用于检测和反馈各个轴的位置信息。
其次，数控车床电气原理图中的各个部件之间通过电气连接线进行连接，形成一个完整的电气系统。
在数控车床的运行过程中，控制器发送指令给各个驱动器，驱动器再将指令转化为相应的电信号，通过电气连接线传输到各个执行元件，从而实现对车床各个部件的精密控制。
另外，数控车床电气原理图中还包括各种传感器和保护装置，用于监测车床运行状态并保证车床的安全运行。
例如，温度传感器用于监测电气设备的温度，过载保护装置用于保护电气设备不受过载损坏，紧急停止按钮用于在紧急情况下迅速切断电源等。
总的来说，数控车床电气原理图是数控车床电气系统的设计蓝图，它直接关系到车床的性能和精度。
通过对数控车床电气原理图的深入理解，可以更好地掌握数控车床的工作原理，为数控车床的维护和维修提供有力的支持。
在实际的生产中，操作人员应该严格按照数控车床电气原理图进行操作，避免误操作导致设备损坏或事故发生。
同时，定期对数控车床的电气系统进行检查和维护，保证其正常运行，提高生产效率和产品质量。
综上所述，数控车床电气原理图是数控车床电气系统的设计和工作原理的重要参考依据，对于提高数控车床的加工精度、稳定性和安全性具有重要意义。
操作人员应该深入理解数控车床电气原理图，严格按照要求进行操作和维护，以确保数控车床的正常运行和生产效率。
数控机床第8章 数控机床电气控制电路设计与案例(2015-08))
图8-4 保护接地连接
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(2）工作接地
为了保证设备的正常工作，如直流电源常需要有一极接地，作为参 考零电位，其他极与之比较，形成直流电压，例如±15V、±5V、±24V 等；信号传输也常需要有一根线接地，作为基准电位，传输信号的大小 与该基准电位相比较，这类地线称工作地线。在系统中一定要注意工作 地线的正确接法，否则非但起不到作用反而可能产生干扰，如共地线阻 抗干扰、地环路干扰、共模电流辐射等等。
周德卿 2015.8
2
图8-1 某数控车床的机床主电路与继电控制电路原理图
周德卿 2015.8
3
① 主电路如图8-1左半部分所示。该电路是指3相交流380V电源和起 拖动作用的电动机之间的电路，它由电源开关、熔断器、断路器或电动 机保护器的过流过压触点、热继电器的热元件、交流接触器的主触点、 电动机以及其它要求配置的电器如电源变压器、控制变压器、变频器、 交流开关稳压电源等电气元件连接而成。
在数控系统中，常用的隔离变压器有伺服变压器和控制变压器， 其产品与电气符号如图8-7所示。
图8-5 单点接地几种形式
周德卿 2015.8
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(3）屏蔽接地
为了抑制噪声，电缆、变压器等的屏蔽层需接地，相应的地线称为 屏蔽地线。在低阻抗网络中，低电阻导体可以降低干扰作用，故低阻抗 网络常用作电气设备内部高频信号的基准电平（如机壳或接地板），连 接时应标明符号“ ” 作为屏蔽地。以屏蔽电缆为例，数控系统中有很 多弱信号传输线，传输模拟信号或数字信号，如CNC到伺服驱动信号线、 编码器反馈电动机位置与速度的信号线等，它们极易受干扰必须使用屏 蔽电缆。
该电路的控制原理同典型的电动机拖动控制电路，只是控制 触点的信号来自CNC数控单元和I/0接口单元输出电路中的直流 继电器的常开（或常闭）触点，如图8-1中控制主轴电动机正、 反转的直流继电器KA1、KA2；控制刀架电动机正、反转的直流 继电器KA4、KA5等，均是由PLC相应输出接口控制的。
数控机床原理图
数控机床原理图
对不起，我无法提供图片。
但是我可以用文字简单描述数控机床的原理。
数控机床原理图如下：
1. 控制器：数控机床的核心部件，包括计算机系统和控制软件，用于接收和处理数控指令。
2. 电机驱动系统：将控制器发送的指令转化为电信号，并驱动电机实现各轴的运动。
3. 传感器系统：用于测量和监测机床各个部件的位置、速度和力等参数，将检测结果反馈给控制器。
4. 运动系统：包括各轴的导轨、滚珠丝杠等机械传动装置，用于实现工件在空间中的各向运动。
5. 夹具装置：用于固定和夹紧工件，保证其在加工过程中的稳定性。
6. 冷却装置：用于冷却刀具和工件，减少加工过程中的热变形和刀具磨损。
7. 刀具系统：包括主轴和刀架等装置，用于切削和加工工件。
8. 加工润滑系统：用于为机床提供润滑和冷却的液体，减少摩擦和磨损。
以上是数控机床的简单原理描述，希望对你有所帮助。
《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。
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床是一种集机械、电子、液压、气动、光学、计算机技术等多种技术于一体的高精度、高效率、高自动化的机械设备。
而在数控机床中，电气控制系统是整个设备的中枢部件之一，起着至关重要的作用。
而在电气控制系统中，PLC（Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器）的设计和应用更是至关重要，无论是控制逻辑、信号处理、通信还是系统监控都少不了PLC的身影。
本文将就数控机床电气控制系统中PLC的设计进行浅述。
一、PLC基本原理PLC是一种专门用于工业控制的微机，其基本原理是通过输入信号的感知和处理，以及根据预设的程序和逻辑控制输出信号，从而实现对各种机械设备的自动控制。
PLC主要由输入/输出模块、中央处理器、存储器和通信模块组成。
当输入信号发生变化时，PLC通过处理器执行相应的程序，然后再通过输出模块对连接的执行器进行控制。
PLC因其稳定性好、可靠性高和可编程性强等特点，被广泛应用于工业自动化领域。
数控机床的电气控制系统一般包括工作模式选择、速度控制、位置控制、加工参数设定、报警保护等功能。
而这些功能正是通过PLC来实现的。
在数控机床中，PLC主要起着以下几个方面的作用：1. 控制系统逻辑控制PLC在数控机床中主要负责对控制系统的逻辑控制。
通过对工件加工过程中的各种信号进行采集和处理，PLC可以判断加工状态、工作情况和设备运行状态，从而根据设定的程序和逻辑关系实现设备的自动化控制。
2. 通信及数据处理PLC在数控机床中还承担着通信及数据处理的任务。
它可以与数控系统、人机界面、传感器、执行器等进行数据通信和交互，实时获取加工参数、设备状态等信息，并进行相应的数据处理，从而保证设备的稳定运行。
3. 故障诊断与报警保护PLC还承担着故障诊断与报警保护的功能。
当设备发生故障或异常情况时，PLC可以及时检测并发出报警信号，避免进一步损坏设备，保护设备和人员的安全。
FANUC数控系统的工作原理
FANUC数控系统的工作原理硬件部分：1.伺服驱动器：负责接收来自数控系统的指令并将其转化为电气信号，控制电机的运动。
2.电机：根据伺服驱动器的指令进行相应的转动，控制机床的各个运动轴。
3.传感器：用于收集机床各个部位的状态信息，如工件位置、速度、加速度等，并将其转化为电信号输入到数控系统中。
4.编码器：安装在机床运动轴上，用于实时监测轴的位置，并将其反馈给数控系统。
5.运动控制卡：负责控制机床的各个轴的运动，将指令转化为电信号送给伺服驱动器和电机。
软件部分：1.操作系统：数控系统的操作系统负责管理和控制机床的运行。
它具备实时性和可靠性，能够及时响应指令，并对机床进行状态监测和报警处理。
2.应用程序：FANUC数控系统提供了丰富的应用程序，包括数控编程、运动控制、辅助功能等。
操作员可以通过编写和调用这些应用程序，实现对机床的自动化加工控制。
1.编程和设置：操作员首先在数控系统的操作界面上进行编程和设置，包括输入加工程序、设定工件坐标系、选择刀具等。
2.指令处理：数控系统将操作员输入的编程指令进行解析和处理，生成对应的运动控制指令。
3.运动控制：数控系统根据运动控制指令，控制伺服驱动器和电机实现对机床各个轴的精确运动控制，并根据编码器的反馈信息进行闭环控制。
4.编码器反馈：编码器实时监测机床运动轴的位置，并将其反馈给数控系统，以便进行误差修正和调整。
5.位置控制：数控系统根据编码器的反馈信息，对机床的位置进行控制，保证工件的位置精度。
6.状态监测：数控系统通过传感器实时监测机床各个部位的状态，如工件位置、速度、加速度等，以便对机床进行状态监测和报警处理。
总之，FANUC数控系统通过硬件和软件的配合，实现对机床运动轴的精确控制和工件加工过程的自动化控制，提高了加工精度和生产效率。
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
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
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图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
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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。
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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
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》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。
数控机床工作原理简述
数控机床工作原理简述
数控机床工作原理主要包括控制系统、执行系统和输入输出系统。
控制系统是数控机床的大脑，它负责接收用户输入的加工程序，并将其转换为机床能够理解和执行的指令。
控制系统通常由电脑、数控器和伺服系统等组成。
用户可通过电脑编写加工程序，并将其传输到数控机床的数控器上。
数控器解析程序指令，并生成相应的控制信号发送给伺服系统。
执行系统是控制系统传送过来的信号在机床上的具体执行部件。
主要包括主轴驱动、进给驱动和各种控制继电器等。
主轴驱动负责控制主轴的转速，进给驱动负责控制工件和刀具的进给速度。
控制继电器负责控制各种执行部件的开关状态，如刀具的进给和返回、工作台的移动等。
输入输出系统负责将机床的工作状态反馈给控制系统，并接收外部输入的指令。
通常包括编码器、传感器和人机界面等。
编码器用于检测机床的位置和运动状态，传感器用于测量加工过程中的工件尺寸和刀具状态等。
人机界面提供给操作员可视化的界面，方便其监控和控制机床的运行。
总结起来，数控机床工作原理是通过控制系统接收和解析加工程序指令，将其转化为控制信号发送给执行系统，由执行系统控制机床上各个部件的运动和状态，同时将机床的工作状态反馈给控制系统和操作员。
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《数控机床》教学大纲
编号： QD一0501—06一SK212
一、课程性质与任务
“数控机床电气控制”是为数控技术应用专业开设的一门重要的职业技术课。
它以数控实用技术为背景，理论联系实际，课程体系完整。
通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基本原理和基本知识以及阅读PLC的基本方法，并得到必要的实践技能的训练，为将来成为数控技术专门人才打下基础。
二、课程教学目标
通过本课程的学习，应使学生掌握计算机数控技术的基本原理和基础知识，了解现代数控技术及数控机床的理论和方法，学会合理地选用或设计数控机床的计算机数控系统，并培养学生达到正确使用和维护数控设备的能力。
本课程的学习有助于学生掌握数控机床维护和维修技术。
三、教学内容与要求
教学单元知识点或技能点教学要求与活动建议
第一单元数控机床控制基础数控技术的发展历程、数控机床的结
构、数控机床控制系统、进给运动控
制（插补）、开关量（顺序）控制。
掌握数控机床电气控制的基本理论，进给运动控
制(点位控制、直线控制、轮廓控制)，闭环控制,
主轴控制，辅助控制。
第二单元数控机床电气系统机床电气原理图识图、数控机床常用
控制电器及选择（隔离开关、断路器、
接触器、继电器、主令电器、保护电
器）机床动力线路、机床控制线路、
机床电源线路、配线规则（载流量、
颜色）抗电磁干扰。
熟悉掌握数控机床电路的基本分析方法，分析
主电路、控制电路、独立电源的基本特性。
第三单元可编程序控制器PLC
PLC概述、PLC的基本应用知识、
数控系统与PLC系统，数控机床PLC
系统的设计及调试、数控机床PLC应
重点掌握数控系统I/O接口、模拟接口电路，分
析接口的基本概念、主要信号功能，了解接口信
号相互作用。
掌握PLC控制电路特点，了解在数
用实例。
控机床上的典型应用，梯形图设计与调试。
第四单元数控机床运动控制与位置检测
进给运动控制方式、步进电机及
驱动、直流伺服电机及驱动、交流伺
服电机及驱动、全数字交流伺服、主
轴运动控制、交流变频器、编码器、
光栅尺、闭环控制实现。
掌握位置检测装置的主要要求和几种分类，重点
掌握光栅、光电编码器的工作原理和安装方法以
及在实际生产中的应用，了解其余几种位置检测
装置。
第五单元
国产典型数控系统
数控系统体系结构、接口连接、
参数设定。
了解国内典型数控装置特性、功能，了解选用方
法、系统连接、调试。
第六单元日本FANUC 数控系统（6系统、0系统、18系统）外结构
特点、内部结构、接口连接、参数设
定、调试方法。
了解FANUC数控装置特性、功能，了解选用方法、
系统连接、调试。
第七单元
德国SIEMENS 数控系统(810/820系统、802系统、840系统)
外结构特点、内部结构、接口连接、
参数设定、调试方法。
了解SIEMENS数控装置特性、功能，了解选用方
法、系统连接、调试。
第八单元
数控车床控
制数控车床电气控制特点与功能、二坐
标控制、主轴控制、换刀控制、辅助
控制、分进给/转进给控制、主轴转
速检测，电路设计、连接、联调方法。
掌握数控车床的控制特点、、电路设计、电路配线、
连接、联调。
第九单元数控铣床控
制数控铣床电气控制特点与功能、三坐
标控制、主轴控制、换刀控制、辅助
控制，电路设计、连接、联调方法。
掌握数控铣床的控制特点、、电路设计、电路配线、
连接、联调。
第十单元加工中心控
制
加工中心电气控制特点与功能、
主轴准停控制、刀库与换刀机械手控
制、旋转工作台控制、交换工作台控
制，电路设计、连接、联调方法。
掌握数控加工中心的控制特点、、电路设计、电路
配线、连接、联调。
熟练掌握数控机床主传动和
自动换刀装置的结构和工作原理，熟悉换刀的控
制调试方法。
四、教学实施
1、教学时数安排建议
序号内容课时数分配
1 数控机床控制基础 4
2 数控机床电气控制8
3 可编程序控制器16
4 数控机床运动控制与位置检测8
5 国产典型数控系统 4
6 日本FANUC数控系统 4
7 德国SIEMENS 数控系统 4
8 数控车床控制 4
9 数控铣床控制 4
10 加工中心控制 4
合计60
2、教学方法
教师应根据本教学大纲的教学目标，结合教学的实际情况，灵活地、创造性地选择教学模式、教学方法。
可采用多种形式开展教学。
本课程以课堂理论讲授为主，对部分章节可采用直观演示法、现场教学法教学。
3、现代教育技术的应用建议
教师应重视现代教育技术与课程的整合，努力推进现代教育技术在本课程教学中的应用，在教学过程中，对部分章节可采用多媒体辅助教学。
五、考核与评价
1. 目的和功能
课程考核与评价的目的不仅是为了检测教学目标的达成情况，更重要的是及时向教师和学生提供反馈信息，有效地改进和完善教师的教学和学生的学习活动，激发学生学习热情，丰富学生的知识、技能和情感。
2. 方法建议
要坚持终结性评价与过程性评价相结合、定性评价与定量评价相结合、教师评价与学生评价相结合的原则，注重考核与评价方法的多样性和针对性，并结合学生的态度和情感进行。