认识数控机床的电气图

任务巩固
一、填空题
1.数控机床常用的电器主要是_______。低压电器通常是指工作在交流 电压_______V、直流电压_______V及以下的电器。低压电器按其用途又 可分为_______和_______。
2. 霍尔式接近开关是将_______、_______、_______、 ______________和集电极开路(OC)门等电路做在同一个芯片上的集成电 路，典型的霍尔集成电路有UGN 3020等。
【例1—3】 故障现象：一台FANUC-0T数控车床，开机后CRT无 画面，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。
5. 分析主回路是根据伺服电机、辅助机构电机和电磁阀等执行 电器的控制要求，分析它们的控制内容，包括________、________ 、________和________等。
6. 辅助电路包括________、________、________和________等 部分，它们大多是由控制电路中的元件来控制的，在分析时，还要 回头来对照控制电路进行分析。
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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 断电，刀具夹紧，换刀结束。
三、电气原理图分析的方法与步骤
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
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6．当控制器合上后，电动机只能往一个方向转动可能是配线发生 故障。（ ） 7．当控制器合上后，电动机只能往一个方向转动一定是限位开关 发生故障。（ ） 8．限位开关动作时电动机不断电可能是接至接触器控制器的导线 次序错乱。（ ） 9. 数控机床常用的强电元件有了故障后，一般没有对其进行维修 的，而是直接更换。（ ）
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。
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 分：应用指南》等。
任务目标
1 掌握数控机床电气图分析的方法 2 掌握数控机床电气图的绘制原则 3 能绘制数控机床的电气图 4 掌握数控机床线路出现故障的诊断方法
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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
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。
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二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×” ）
1．数控机床常用的电器主要是低压电器。（ ） 2．低压电器通常是指工作在交流电压1500 V、直流电压 1200 V及以下的电器。（ ） 3．低压电器按其用途又可分为低压配电电器和低压控制电 器。（ ） 4．霍尔集成电路受到磁场作用时，集电极开路门由导通态 变为高电阻状态，输出低电平信号。（ ） 5．控制器合上时，过电流继电器动作可能是定子线路中有 接地 。（ ）
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。
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。 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。
二、电源电路分析
XK714A电源回路
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. 霍尔集成电路受到磁场作用时，集电极开路门由_______变为 _______，输出_______信号；当霍尔集成电路离开磁场作用时，集电极 开路门重新变为_______，输出_______信号。
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4．阅读分析数控机床电气原理图包括分析________、________ 、________、________、和________五个步骤。
【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。
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)。
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。
数控机床电气系统装调与维修一体化教程 主编：韩鸿鸾
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
任务引入
2
任务目标
3
任务实施
4
知识内容
5
任务拓展
6
任务巩固
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。
故障排除：按电气图重新接线，更换新主轴单元后，机床恢气图接线
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
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任务拓展 数控铣床电气线路的分析
XK714A强电回路图
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