数控机床电气控制
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。
机床电气自动控制教案
机床电气自动控制教案一、教学目标1. 了解机床电气自动控制的基本概念和原理。
2. 掌握机床电气自动控制系统的组成和功能。
3. 学会分析机床电气自动控制系统的运行和故障排除。
二、教学内容1. 机床电气自动控制的基本概念定义：机床电气自动控制是指利用电气设备和电子技术对机床的运行进行自动控制和调节的过程。
作用：提高加工效率、保证加工质量和精度、提高机床的安全性和可靠性。
2. 机床电气自动控制系统的组成电源系统：提供稳定的电力供应。
控制电路：实现机床的各种控制功能。
执行机构：根据控制信号进行相应的动作。
传感器和检测元件：检测机床的运行状态和参数。
人与机床交互界面：进行参数设置和操作。
三、教学方法1. 讲授法：讲解机床电气自动控制的基本概念和原理。
2. 案例分析法：分析具体的机床电气自动控制系统案例。
3. 实践操作法：进行机床电气自动控制系统的实际操作和故障排除。
四、教学准备1. 教学课件：准备相关的教学课件和图片，用于讲解和展示。
2. 机床电气自动控制系统模型：准备一台机床电气自动控制系统模型，用于实践操作和演示。
3. 故障排除工具：准备相关的故障排除工具和设备。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的积极参与程度和提问回答情况。
2. 案例分析报告：评估学生对机床电气自动控制系统的分析和理解能力。
3. 实践操作能力：评估学生在实际操作中的技能和故障排除能力。
六、教学活动1. 引入新课：通过展示机床生产场景，引发学生对机床电气自动控制的好奇心，激发学习兴趣。
2. 讲解基本概念：讲解机床电气自动控制的基本概念，包括定义和作用。
3. 分析控制系统组成：引导学生分析机床电气自动控制系统的组成，理解各部分的作用。
4. 案例分析：选取典型案例，引导学生分析机床电气自动控制系统的运行原理。
5. 实践操作：安排学生进行机床电气自动控制系统的实际操作，增强理解。
七、教学重点与难点1. 教学重点：机床电气自动控制的基本概念、系统的组成及功能。
机械《机床电气控制》教案
机械《机床电气控制》教案第一章：绪论1.1 课程介绍解释机床电气控制课程的目标和重要性。
概述机床电气控制的基本概念和历史。
1.2 机床电气控制系统的组成介绍机床电气控制系统的常见组成部分，例如电源、控制器、执行器等。
解释各部分的功能和相互作用。
1.3 机床电气控制技术的发展趋势探讨机床电气控制技术的发展历程。
介绍当前机床电气控制技术的发展趋势和未来展望。
第二章：电气元件2.1 电源介绍机床电气控制系统中电源的作用和类型。
解释不同电源的特点和应用场景。
2.2 控制器讲解控制器的功能和工作原理。
介绍常见的控制器类型，如继电器控制器、PLC控制器等。
2.3 执行器解释执行器的作用和分类。
探讨不同执行器的工作原理和应用领域。
第三章：电气控制原理3.1 控制逻辑介绍电气控制逻辑的基本概念和常用符号。
解释逻辑运算和逻辑门电路的工作原理。
3.2 控制电路设计讲解控制电路设计的基本原则和方法。
探讨如何根据机床需求设计合适的控制电路。
3.3 控制电路实例分析分析具体的机床控制电路实例。
解释电路的工作原理和功能。
第四章：PLC控制系统4.1 PLC基本原理介绍可编程逻辑控制器（PLC）的定义和工作原理。
解释PLC的主要组成部分和功能。
4.2 PLC编程讲解PLC编程的基本语言和指令系统。
探讨如何使用PLC编程实现机床控制功能。
4.3 PLC控制系统设计讲解PLC控制系统设计的基本步骤和方法。
探讨如何根据机床需求设计合适的PLC控制系统。
第五章：机床电气控制系统的维护与故障诊断5.1 机床电气控制系统的维护讲解机床电气控制系统的日常维护和保养方法。
解释如何检查和解决问题以保持系统正常运行。
5.2 故障诊断与维修介绍故障诊断的基本方法和技巧。
探讨如何诊断和修复机床电气控制系统中常见的故障。
第六章：典型机床电气控制系统的分析6.1 数控机床电气控制系统介绍数控机床电气控制系统的组成及特点。
分析数控机床的主轴驱动、进给驱动和辅助装置的控制原理。
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
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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。
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第3章
（1）直流电磁式时间继电器
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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
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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。
第1章 数控机床电气控制概述
第1章数控机床电气控制概述
图1-5开环控制系统结构
第1章数控机床电气控制概述 （2）闭环控制系统 闭环控制系统的机床上安装有检测装置，直接对工作台的位移量 进行检测，当数控装置发出进给指令信号后，经伺服驱动系统使工 作台移动时，安装在工作台上的位置检测装置把机械位移量变为电 量，反馈到输入端与输入设定指令信号进行比较，得到的差值经过 转换和放大，最后驱动工作台向减少误差的方向移动，直到误差值 消除停止移动。闭环系统具有很高的控制精度。图1-6为闭环数控 系统的结构图
第1章 数控机床电气控制概述
第1章 数控机床电气控制概述
• • • • • 1.1数控机床电气控制系统的组成及特点 1.2数控机床的分类及性能指标 1.3数控机床电气控制系统发展 1.4数控机床自动控制基础 思考题与习题
第1章数控机床电气控制概述
第1章 数控机床电气控制概述
1.1数控机床电气控制系统的组成及特点 • 1.1.1 数控机床电气控制系统的组成 • 数字控制（NC,Numerical Control，简称数控）技术 是用数字化信息进行控制的自动制技术，采用数控 技术的控制系统称为数控系统，装备了数控系统的机 床即为数控机床。 • 数控机床电气控制系统由数控装置（CNC, Computer Numerical Control）、主轴驱动系统、进给伺服系统、 检测反馈系统、机床强电控制系统、编程装置等几部 分组成。数控机床电气控制系统的组成如图1-1所示。
第1章数控机床电气控制概述
图1-3 数控铣床直线控制轨迹示意图
图1-2 数控钻床点位控制示意图
图1-4数控铣床轮廓加工示意图
第1章数控机床电气控制概述
（3）轮廓控制系统 轮廓控制系统又称连续控制系统，其特点是数控系统能够对两个 或两个以上的坐标轴同时进行连续控制。加工时不仅要控制起点和 终点，还要控制整个加工过程中每点的速度和位置。图1-4为数控 铣床轮廓加工示意图。 2.按工艺用途分类 （1）金属切削类数控机床 金属切削类数控机床和传统的通用机床产品种类类似，有数控车 床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床以及加工中心机床 等。数控加工中心是带有自动换刀装置，在一次装夹后，可以进行 多种工序加工的数控机床。
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。
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
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
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在设计数控机床电气控制系统时，首先要明确设计目标。
通常情况下，设计目标包括以下几个方面：高精度：提高数控机床的加工精度是首要任务。
电气控制系统作为机床的核心部分，对于提高机床精度起着至关重要的作用。
高效率：通过优化电气控制系统，提高机床的加工效率，从而缩短加工周期，提高产能。
易维护：考虑到后期维护和保养的问题，设计方案应使得电气控制系统易于更换和维修。
数控机床电气控制系统的组成部分主要包括以下几部分：主电路：包括电源、电动机、导轨等硬件设施，为整个系统提供动力。
控制电路：包括各种传感器、控制器、执行器等，用于监测和控制主电路的工作状态。
传感器：用于实时监测机床的工作状态，将信号反馈给控制电路。
操作显示屏：用于显示机床的工作状态和加工信息，同时也支持人工输入操作。
数控机床电气控制系统的设计步骤和方法如下：根据设计目标确定系统的基本架构，包括主电路和控制电路的布局。
根据设计要求选择合适的传感器和执行器，并布置在系统中。
依据系统的工作原理和性能要求，设计控制算法和程序，实现高精度和高效率的加工。
考虑到安全性，进行线路的优化和安全防护措施的设计。
数控机床电气控制系统的优化措施可以从以下几个方面进行：采用先进的控制算法：采用现代控制理论和方法，如模糊控制、神经网络控制等，以提高系统的动态性能和稳态精度。
提升智能化程度：通过引入人工智能和机器学习等技术，实现系统的自主决策和优化调整，提高生产效率。
增强抗干扰能力：针对恶劣工作环境和电磁干扰等问题，采取有效的电磁兼容设计和滤波抗干扰措施，以保证系统的稳定运行。
模块化和标准化设计：实现模块化设计和标准化元器件，便于系统的维护和升级，降低成本。
某汽车制造企业采用数控机床进行零部件的加工。
为了提高生产效率和降低成本，该企业决定对数控机床电气控制系统进行升级改造。
经过调研和分析，设计师团队采用了先进的模块化设计方案，使得系统更易于维护和扩展。
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。
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。
数控机床电气控制
第二章数控机床低压电器
第一节数控机床低压电器概述 第二节控制继电器 第四节数控机床电气控制设计基本原则和画法规则
第一节数控机床低压电器概述
一、常用低压电器的分类
1按用途或控制对象分类 （1）配电电器：主要用于低压配电系统中。 （2）控制电器：主要用于电气传动系统中。 2按动作方式分类 （1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断 等动作，
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
数控技术（Numerical Control Technology）是采用数字控制的 方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数控技 术对机床的加工过程进行控制的机床。
二、数控加工过程
(1)数控加工程序的编制。在零件加工前，首先根据被加工零件图样 进行工艺分析，确定加工的工艺过程、工艺参数、几何参数以及 切削用量等，然后根据机床编程手册规定的代码和程序格式编写 零件加工程序。
第二阶段——软件数控阶段 第四代数控：1970年开始，采用大规模集成电路的小型通用电 子计算机控制系统(CNC)。 第五代数控：1974年开始，采用微型计算机的控制系统(CNC)。 第六代数控：1990年开始，基于PC机的开放式CNC系统。
2数控机床的发展趋势 （ 1）高速度、高精度化 （2）开放式 （3）智能化 （4）复合化 （ 5）高可靠性 （6）多种插补功能 （7）人机界面的友好
《数控机床电气控制》课件第2章
光源 透镜
主光 栅
指示 光栅
a b c d
光敏 元件
差动 放大 器
整形 器
鉴
相
倍
差动 放大 器
整形 器
频
正向 脉冲 反向 脉冲
图2-7 光栅传感器结构
第2章数控机床检测装置
透射光栅上许多均匀条纹形成了规则排列的明暗线条， 刻线宽度为a，刻线间隙的宽度为b，W=a+b称为光栅的栅距 （或光栅常数）。一般取a=b或a∶b=1.1∶0.9， 而W一般用 刻线密度表示，常用的刻线密度有每毫米25、50、100、500、 1000、 2500线等， 指示光栅的光栅常数一般与主光栅相同。
用事先标定好的测量仪表直接读取被测量结果的方法称为 直接测量。例如,利用电压表测量电压或利用温度表测量温度 等都属于直接测量。直接测量比较直观，同时具有方法简单、 使用方便、响应迅速的优势，是工业检测中最常用的方法。
间接测量一般在无法进行直接测量时采用，其方法是先对 与被测量有确定函数关系的几个参量进行测量，并将结果代入 函数关系经过计算得到所需被测量的值。例如，测量电功率时，
显示记录装置的主要作用是帮助人们了解测量数值或变化 的过程，并根据需要进行长期的记录或对测量数据进行处理。 常用的显示装置有模拟式、数字式和图像式几种，一般静态数 据或变化比较缓慢的数据常用模拟式或数字式，而动态显示的 数据则用图像形式显示效果较好。
第2章数控机床检测装置
2.1.2 测量的方法
1．
第2章数控机床检测装置
2.2 光 栅 传 感 器
光栅是一种高精度的直线位移传感器，在数控机床上用于 测量工作台的位移常用于构成位置闭环伺服系统。常用的光栅 有透射光栅和反射光栅两类。图2-5为光栅尺外观示意图，图26为光栅尺在车床上的安装示意图。
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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
半闭环数控系统的位检测点是从驱动电动机(常用交、直流伺 服电动机)或丝杠端引出，通过检测电动机和丝杠旋转角度来间接检 测工作台的位移量，而不是直接检测工作台的实际位置。
4. 按功能水平分类 （1）经济型数控系统(又称简易数控系统) 这一类型的数控系统一般为开环控制，采用的CPU为单板机或单片 机，用数码管显示或单色小液晶显示或CRT字符显示。 （2）普及型数控系统(又称全功能数控系统) 这类系统一般为半闭环控制，采用16位或32位CPU，9 in(228 6mm)单色显示器（1 in=25 4mm）。 （3）高性能数控系统 这类系统一般为全闭环控制，采用的微型计算机为32位以上的CPU， 显示器为彩色CRT或TFT液晶显示器．内存大于150 KB。
3．数控机床按工艺用途分类 (1) 切削加工类 切削加工类即具有切削加工功能的数控机床，还有工艺范围更
宽的车削中心、加工中心、柔性制造单元(FMC)等。 （2）成形加工类
成形加工类是指具有通过物物理方法改变工件形状功能的数控
机床。
(3) 特种加工类 特种加工类是指具有特种加工功能的数控机床。
(4) 其他类型 其他类型是指-些数控设备，如数控装配机、数控测量机、机器 人等。
第二阶段——软件数控阶段 第四代数控：1970年开始，采用大规模集成电路的小型通用电 子计算机控制系统(CNC)。 第五代数控：1974年开始，采用微型计算机的控制系统(CNC)。 第六代数控：1990年开始，基于PC机的开放式CNC系统。
2数控机床的发展趋势 （ 1）高速度、高精度化 （2）开放式 （3）智能化 （4）复合化 （ 5）高可靠性 （6）多种插补功能 （7）人机界面的友好
1热继电器的工作原理 当电动机正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使 双金属片变形，热继电器不会动作。当电动机发生过电流且超过整 定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲，经过一定时间后，使触 点动作，通过控制电路切断电动机的工作电源。
(2) 程序的输入。输入的任务是把零件程序、控制参数和补偿参数 输入到数控装置中去。
(3) 将输入或传输到数控单元的加工程序，进行试运行、刀具路径 模拟等。
(4)伺服机构驱动机床的运动部件，使机床按程序规定的轨迹运动， 从而实现零件的数控加工。
三、数控机床的基本组成
1操作面板 2输入/输出设备 3电气控制系统 4位置检测装置 5机床本体
二、数控机床的发展
1机床的发展概况 第一阶段——硬件数控阶段(NC——Numerical Control) 第一代数控：1952～1959年，采用电子管构成的专用数控系
统。
第二代数控：1959～1965年，采用以晶体管电路为主的NC系 统。
第三代数控：1965年开始的，采用中、小规模集成电路的NC 系统。
第三节数控机床的分类和特点 一、数控机床的分类 1. 按运动轨迹分类 （1）点位控制系统
它的特点是刀具在相对工件的移动过程中，不进行切削加工，
对定位过程中的运动轨迹没有严格要求，只要求从一个坐标点到另 一个坐标点的精确定位。 （2）直线控制系统
这类控制系统的特点是除了控制起点与终点之间的准确位置外，
机床本体具有以下特点：
(1) 数控机床采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械传动结构 简单，传动链较短。
(2) 数控机床机械结构具有较高的刚度，阻尼精度及耐磨性，热变 形小。
(3) 它更多地采用高效传动部件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨。
四、数控机床的适用范围
数控机床最适宜加工以下类型的零件：
（1）生产批量小的零件(100件以下)； （2）需要进行多次改型设计的零件； （3）加工精度要求高、结构形状复杂的零件； （4）需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件； （5）价值昂贵的零件，这种零件虽然生产量不大，但是如果加工 中因出现差错而报废，那么将产生巨大的经济损失。
电磁机构是电磁式电器的主要组成部分，其工作原理是将电磁 能转换成为机械能，从而带动执行部分触头动作。
电磁机构由吸引线圈(励磁线圈)和磁路两部分组成。磁路包括 铁芯、衔铁和空气隙。当吸引线圈通入电流后，产生磁场，磁通经 铁芯、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，将衔铁吸向 铁芯。与此同时，衔铁还要受到复位弹簧的拉力，只有当电磁吸力 大于弹簧拉力时，衔铁才能可靠地被铁芯吸住。
第二章数控机床低压电器
第一节数控机床低压电器概述 第二节控制继电器 第四节数控机床电气控制设计基本原则和画法规则
第一节数控机床低压电器概述
一、常用低压电器的分类
1按用途或控制对象分类 （1）配电电器：主要用于低压配电系统中。 （2）控制电器：主要用于电气传动系统中。 2按动作方式分类 （1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断 等动作，
（三）灭弧盖
常用的灭弧方法有增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧 等。 1电动力灭弧
桥式触点在分断时本身就具有电动力灭弧功能，不用任何附加 装置，便可使电弧迅速熄灭。 2磁吹灭弧
在触点电路中串入吹弧线圈，该线圈产生的磁场由导磁夹板引 向触点周围，其方向由右手定则确定（如图中×所示）。 3栅片灭弧
3影响接触电阻的因素和相应措施 （1）接触压力
增加接触压力，可使相接触的凸起点发生变形而增加接触面积， 减少接触电阻。 （2）触点材料 材料的电阻系数越小，接触电阻也就越小。 （3）触点表面状况
触点温度升高会加速金属表面的氧化速度，由于一般金属氧化
物的电阻系数比金属本身大得多，因此一旦接触表面生成氧化物之 后，就会使接触电阻增大，严重的氧化将使接触点之间绝缘而导致 电路断路。
（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
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。
空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的，它由 电磁机构、延时机构和触头系统三部分组成。
空气阻尼式时间继电器可以做成通电延时型，也可改成断电延 时型，电磁机构可以是直流的，也可以是交流的，
优点是结构简单、延时范围大、寿命长、价格低廉，且不受电 源电压及频率波动的影响，其缺点是延时误差大、无调节刻度指示， 一般适用于延时精度要求不高的场合。
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）。
路的负荷，但当电路的负荷电流在5～10 A以下时，也可代替接触 器起控制负荷的作用。
中间继电器的工作原理和接触器一样，且触点较多，一般为 四常开触点和四常闭触点。 常用的中间继电器型号有JZ7和JZ14等
三、电流继电器和电压继电器 1电流继电器
电流继电器的输入量是电流，它是根据输入电流的大小而动作
（二）触头系统 触头是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触头的动作来
分合被控制电路的。触头在闭合状态下动、静触点完全接触，且有 工作电流通过，称为电接触。
影响电接触工作情况的主要因素是触头的接触电阻，因为接
触电阻大时，易使触头发热而温度升高，从而易使触头产生熔焊现 象，这样既影响了工作可靠性又降低了触头的寿命。 1触点的接触形式 2接触电阻