认识数控机床的电气图
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国家标准：GB／T4728—2005～2008《电气简图用图 形符号》、GB 5226.1—2008《机床电气安全机械电气设
备 第1部分：通用技术条件》、GB／T 6988—2006～
2008《电气技术用文件的编制》、GB／T5094.3—2005《 工业系统装置与设备以及工业产品结构原则与参照代号第3部
上电源后，系统开始自检，当自检完毕进入基本画面时，
系统断电。 分析及处理：经检查，故障原因是X轴抱闸线圈对地短路
。系统自检后，伺服条件准备好，抱闸通电释放。抱闸线
圈采用24V电源供电，由于线圈对地短路，致使24V电压瞬 间下降。
【例1—3】
故障现象：一台FANUC-0T数控车床，开机后CRT无画面
三、控制电路分析
1.主轴电机的控制
XK714A电源回路
XK714A直流控制回路
2.冷却电机控制 当有手动或自动冷却指令时，这时PLC输出Y05有效，KA6继电器
线圈通电，继电器触点闭合，KM3交流接触器线圈通电，交流接触
器主触点吸合，冷却电机旋转带动冷却泵工作。
3.换刀控制 当有手动或自动刀具松开指令时，机床CNC装置控制PLC输出Y06有效， KA4继电器线圈通电，继电器触点闭合，刀具松／紧电磁阀通电，刀具松 开，手动将刀具拔下，延时一定时间后，PLC输出Y12有效，KA7继电器线 圈通电，继电器触点闭合，主轴吹气电磁阀通电，清除主轴灰尘，延时一 定时间后，PLC输出Y12有效撤消，主轴吹气电磁阀断电；将加工所需刀具 放入主轴后，机床CNC装置控制PLC输出Y06有效撤消，刀具松／紧电磁阀
，电源模块报警指示灯亮。 分析及处理：根据维修说明书所述，发现CRT和I／O接
口公用的24EDC电源正端与直流地之间仅有1～2 Q电阻
，而同类设备应有155 Q电阻，这类故障一般在主板， 而本例故障较特殊。先拔掉M18电缆插头，故障仍在.
故障排除：拔掉公用的24EDC电源插头后，电阻值恢复
正常，顺线查出插头上有短路现象。排除后，机床恢 复正常。
【例1—4】
故障现象：一台数控机床，某天开机，主轴报警，显示器显示
“S axis not ready”(主轴没准备好)。 分析及处理：打开主轴伺服单元电箱，发现伺服单元无任何显示
。用万用表测主轴伺服驱动BKH电源进线供电正常，而伺服单元数ຫໍສະໝຸດ Baidu
码管无显示，说明该单元损坏。检查该单元供电线路，发现供电线 路实际接线与电气图不符，该单元通电起动时，KM5先闭合，2～3s 后，KM6闭合，将电阻R短接。电阻与扼流圈L的作用是在起动时防 止浪涌电流对主轴单元的冲击。 故障排除：按电气图重新接线，更换新主轴单元后，机床恢复正常 。
1．分析主回路
2．分析控制电路
3．分析辅助电路 4．分析连锁与保护环节
5．总体检查
一、数控机床电气线路的分析
1.主回路分析
TK40A强电回路
2.电源电路分析
TK40A电源回路图
TK40A交流控制回路图
TK40A直流控制回路图
3.控制电路分析
(1)主轴电机的控制 (2)刀架电机的控制 (3)冷却电机控制
三、文字符号补充说明
1.单字母符号： 2.双字母符号：
3.辅助文字符号：
4.基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般 不超过三位字母。
5.三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记，中性线采
用N标记，保护接地用PE标记，电源开关之后的三相交流电 源主电分别按u、V、w顺序标记。
三、电气原理图分析的方法与步骤
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
模块一 数控机床电气维修的基础
任务二 认识数控机床的电气图
1 2 3 4 5
任务引入
任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固
6
电气图是电气技术人员统一使用的工程语言。常用的电气 图有三种，即电气原理图、电气元件布置图和安装接线图，
其中最重要的是电气原理图。
实际接线 接线图
电气图接线
在工厂技术人员、教师的参与下讨论线路故障诊断， 在讨论前学生应图书馆或上网查过资料。
线路的常见故障及处理方法
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
任务拓展 数控铣床电气线路的分析
XK714A强电回路图
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
二、电源电路分析
XK714A电源回路
分：应用指南》等。
任务目标
1
2 3 4
掌握数控机床电气图分析的方法
掌握数控机床电气图的绘制原则
能绘制数控机床的电气图
掌握数控机床线路出现故障的诊断方法
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
一、数控机床用强电元件
交流接触器图外形图
霍尔式接近开关实物图
电动刀架霍尔元件安装示意图
二、电气原理图绘制原则
二、电气原理图绘制原则
6.在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率 及相数；对某些元器件还应标注其特性；不常用的电气元件,标注 其操作方式和功能等。 7.为方便阅图；在电气原理图中可将图幅分成若干个图区，图 区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字 表示，其图区编号写在图的下面。上方为该区电路的用途和作用。 8.在继电器、接触器线圈下方均列有触点表说明线圈和触点的 从属关系，即“符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出 触点的图形符号(有时也可省去)，对未使用的触点用“×”表明(或 不作表明)。
分析及处理：测量其24V直流供电电源发现只有22V左右，
电网电压向下波动时，引起这个电压降低，导致NC系统采 取保护措施，自动断电。经确认为整流变压器匝间短路，
造成容量不够。
故障排除:更换新的整流变压器后，故障排除。
五、故障维修
【例1—2】 故障现象：一台配套SIEMENS系统的数控机床，当系统加
1.电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路三个部分。 2.电气原理图中所有电气元件的图形和文字符号符合国家标准。 3.在电气原理图中，所有电气元件的可动部分均按原始状态画出。 4.动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出；控 制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件应接 在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。 5.电气原理图中采用自左向右或自上而下表示操作顺序，同时应尽 量减少线条数量，避免线条交叉。
二、找元器件的位置
根据电气图，在数控机床上找出各元器件所在的位置
三、绘制电气图
根据数控机床上各元器件的关系，重新绘制电气图
四、学生接线
教师把数控机床上的接线拔出，让学生重新接上。
数控机床接线端子图
五、故障维修
【例1—1】
故障现象：一台配套SIEMENS系统的数控机床，有时在自 动加工过程中，系统突然断电。
备 第1部分：通用技术条件》、GB／T 6988—2006～
2008《电气技术用文件的编制》、GB／T5094.3—2005《 工业系统装置与设备以及工业产品结构原则与参照代号第3部
上电源后，系统开始自检，当自检完毕进入基本画面时，
系统断电。 分析及处理：经检查，故障原因是X轴抱闸线圈对地短路
。系统自检后，伺服条件准备好，抱闸通电释放。抱闸线
圈采用24V电源供电，由于线圈对地短路，致使24V电压瞬 间下降。
【例1—3】
故障现象：一台FANUC-0T数控车床，开机后CRT无画面
三、控制电路分析
1.主轴电机的控制
XK714A电源回路
XK714A直流控制回路
2.冷却电机控制 当有手动或自动冷却指令时，这时PLC输出Y05有效，KA6继电器
线圈通电，继电器触点闭合，KM3交流接触器线圈通电，交流接触
器主触点吸合，冷却电机旋转带动冷却泵工作。
3.换刀控制 当有手动或自动刀具松开指令时，机床CNC装置控制PLC输出Y06有效， KA4继电器线圈通电，继电器触点闭合，刀具松／紧电磁阀通电，刀具松 开，手动将刀具拔下，延时一定时间后，PLC输出Y12有效，KA7继电器线 圈通电，继电器触点闭合，主轴吹气电磁阀通电，清除主轴灰尘，延时一 定时间后，PLC输出Y12有效撤消，主轴吹气电磁阀断电；将加工所需刀具 放入主轴后，机床CNC装置控制PLC输出Y06有效撤消，刀具松／紧电磁阀
，电源模块报警指示灯亮。 分析及处理：根据维修说明书所述，发现CRT和I／O接
口公用的24EDC电源正端与直流地之间仅有1～2 Q电阻
，而同类设备应有155 Q电阻，这类故障一般在主板， 而本例故障较特殊。先拔掉M18电缆插头，故障仍在.
故障排除：拔掉公用的24EDC电源插头后，电阻值恢复
正常，顺线查出插头上有短路现象。排除后，机床恢 复正常。
【例1—4】
故障现象：一台数控机床，某天开机，主轴报警，显示器显示
“S axis not ready”(主轴没准备好)。 分析及处理：打开主轴伺服单元电箱，发现伺服单元无任何显示
。用万用表测主轴伺服驱动BKH电源进线供电正常，而伺服单元数ຫໍສະໝຸດ Baidu
码管无显示，说明该单元损坏。检查该单元供电线路，发现供电线 路实际接线与电气图不符，该单元通电起动时，KM5先闭合，2～3s 后，KM6闭合，将电阻R短接。电阻与扼流圈L的作用是在起动时防 止浪涌电流对主轴单元的冲击。 故障排除：按电气图重新接线，更换新主轴单元后，机床恢复正常 。
1．分析主回路
2．分析控制电路
3．分析辅助电路 4．分析连锁与保护环节
5．总体检查
一、数控机床电气线路的分析
1.主回路分析
TK40A强电回路
2.电源电路分析
TK40A电源回路图
TK40A交流控制回路图
TK40A直流控制回路图
3.控制电路分析
(1)主轴电机的控制 (2)刀架电机的控制 (3)冷却电机控制
三、文字符号补充说明
1.单字母符号： 2.双字母符号：
3.辅助文字符号：
4.基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般 不超过三位字母。
5.三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记，中性线采
用N标记，保护接地用PE标记，电源开关之后的三相交流电 源主电分别按u、V、w顺序标记。
三、电气原理图分析的方法与步骤
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
模块一 数控机床电气维修的基础
任务二 认识数控机床的电气图
1 2 3 4 5
任务引入
任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固
6
电气图是电气技术人员统一使用的工程语言。常用的电气 图有三种，即电气原理图、电气元件布置图和安装接线图，
其中最重要的是电气原理图。
实际接线 接线图
电气图接线
在工厂技术人员、教师的参与下讨论线路故障诊断， 在讨论前学生应图书馆或上网查过资料。
线路的常见故障及处理方法
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
任务拓展 数控铣床电气线路的分析
XK714A强电回路图
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
二、电源电路分析
XK714A电源回路
分：应用指南》等。
任务目标
1
2 3 4
掌握数控机床电气图分析的方法
掌握数控机床电气图的绘制原则
能绘制数控机床的电气图
掌握数控机床线路出现故障的诊断方法
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
一、数控机床用强电元件
交流接触器图外形图
霍尔式接近开关实物图
电动刀架霍尔元件安装示意图
二、电气原理图绘制原则
二、电气原理图绘制原则
6.在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率 及相数；对某些元器件还应标注其特性；不常用的电气元件,标注 其操作方式和功能等。 7.为方便阅图；在电气原理图中可将图幅分成若干个图区，图 区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字 表示，其图区编号写在图的下面。上方为该区电路的用途和作用。 8.在继电器、接触器线圈下方均列有触点表说明线圈和触点的 从属关系，即“符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出 触点的图形符号(有时也可省去)，对未使用的触点用“×”表明(或 不作表明)。
分析及处理：测量其24V直流供电电源发现只有22V左右，
电网电压向下波动时，引起这个电压降低，导致NC系统采 取保护措施，自动断电。经确认为整流变压器匝间短路，
造成容量不够。
故障排除:更换新的整流变压器后，故障排除。
五、故障维修
【例1—2】 故障现象：一台配套SIEMENS系统的数控机床，当系统加
1.电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路三个部分。 2.电气原理图中所有电气元件的图形和文字符号符合国家标准。 3.在电气原理图中，所有电气元件的可动部分均按原始状态画出。 4.动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出；控 制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件应接 在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。 5.电气原理图中采用自左向右或自上而下表示操作顺序，同时应尽 量减少线条数量，避免线条交叉。
二、找元器件的位置
根据电气图，在数控机床上找出各元器件所在的位置
三、绘制电气图
根据数控机床上各元器件的关系，重新绘制电气图
四、学生接线
教师把数控机床上的接线拔出，让学生重新接上。
数控机床接线端子图
五、故障维修
【例1—1】
故障现象：一台配套SIEMENS系统的数控机床，有时在自 动加工过程中，系统突然断电。