典型数控机床电气控制系统分析
数控机床的电气控制系统
为保证螺纹车削加工时主轴转一圈，刀架移动一个导程 （即被加工螺纹导程）。主轴箱的左侧安装了一光电 编码器配合纵向进给交流伺服电动机，主轴至光电编 码器的齿轮传动比为1:1。
数控机床的电气控制系统
2021/5/25
1．HANUC系统的上电回路 如图4-17所示，SB1为接操作面板上的“电源开”按钮，连接其常开触 点， SB2为操作面板上的“电源关”按钮，连接其常闭触点。
图4-17 上电回路
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2021/5/25
2．交流接触器的控制回路 交流接触器的回路连接如图4-18所示，图中KM表示交流接触器 线圈或触点，KA表示中间直流继电器的常开或常闭触点。
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5．强电主回路的设计
强电主回路如图4-16所示，从电网上接入三相交流380V电源， 实现到主轴电动机、冷却电动机、润滑电动机等的主回路。
图4-16 强电主回路
数控机床的电气控制系统
2021/5/25
4.3.3 强电控制回路的设计
数控系统采用深圳市海纳科数控科技有限公司生产的AE08数控系统，AE-08系统是以嵌入式 PC 为平台，率先 采用DSP运动控制模块的闭环控制系统，并且具备速 度和加速度前馈控制，使得整机具有良好的加工精度 和动态性能。系统可同时控制4个伺服运动轴，采用模 拟量电压控制，速度指令给定电压为−10V～+10V，还 可以实现脉冲型运动控制。系统具有丰富的加工功能， 指令代码兼容FANUC 0系统指令集，同时具有良好的 结构性、可操作性和可扩展性。
典型机床电气控制系统分析与设计
典型机床电气控制系统分析与设计首先，在机床电气控制系统的分析阶段，需要对机床的工作原理和加工过程进行详细的了解和分析。
通过分析机床的结构、工作步骤和加工要求，可以确定机床的控制对象和控制要求。
同时，还需要分析机床的工作环境、负载情况和安全要求等因素，以确定机床电气控制系统的参数和功能。
在设计阶段，需要确定机床电气控制系统的硬件和软件组成。
硬件方面，需要选择合适的电气元件和设备，如电机、传感器、开关、继电器等，以及电气控制柜、电气线路和接线方式等。
软件方面，需要编写控制程序，实现机床的各种运动控制和加工操作。
对于典型机床电气控制系统的分析与设计，可以从以下几个方面进行详细阐述。
首先是机床运动控制的分析与设计。
机床运动控制涉及到机床主轴、进给轴和辅助轴等都需要进行控制。
通过分析机床的工作原理和运动要求，可以选择合适的控制方式和控制器，如伺服控制或步进控制。
同时，还需要确定各个轴的运动参数，如速度、加速度和位置等，并设计相应的控制回路和控制算法。
其次是机床加工操作控制的分析与设计。
机床加工操作包括切削、进给和换刀等过程，需要通过电气控制系统来实现。
在分析加工操作控制时，需要考虑加工工序和加工参数等因素，并设计相应的控制程序和控制算法。
例如，对于数控机床，可以采用G代码来表示加工操作，并使用PLC或CNC控制器进行控制。
此外，机床还需要进行各种安全保护和故障诊断。
在分析与设计机床电气控制系统时，需要考虑机床的安全要求和故障诊断功能。
例如，需要设计安全回路、急停开关和光电传感器等，以及相应的故障检测和报警系统。
最后，还需要考虑机床电气控制系统的可靠性和可维护性。
在设计机床电气控制系统时，需要选择可靠的电气元件和设备，并采用适当的接线和接口标准。
同时，还需要编写详细的设计文档和操作手册，方便后续的测试和维护工作。
总之，典型机床电气控制系统的分析与设计是一个复杂的过程，需要充分了解机床的工作原理和加工要求，确定合适的控制方式和控制器，并设计相应的控制程序和硬件配置，同时还要考虑安全性和可维护性。
数控机床电气控制系统
第四章数控机床电气控制系统4.1 概述说明：本章的内容请下载参阅：某型号机床电路图数控机床的高度自动化，是由其高度发展的电气控制系统实现的。
如果要全面分析了解数控机床，就必须要分析了解数控机床的电气控制系统。
数控机床的电器控制系统主要由3个部分组成：1、机床用PLC;2、外围电压电气控制系统；3、执行机构；只要理清三者之间的关系，才能够全面的了解数控机床的电气控制系统。
在工厂使用的数控机床，都带有一种资料专门阐述这三者之间的关系。
通常情况下，这一份资料叫做机床电气手册或者电气说明书。
在本书中，将会通过讲解电气手册，来阐述数控机床的电气控制系统。
4.2 PLC与数控机床的关系一、PLC和NC的关系PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。
PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。
因此，在很多数控系统中将其称之为PMC（programmable machine tool controller）。
数控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。
可以这样来划分NC和PLC的作用范围：1、实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制。
这个任务是由NC来完成；2、机床辅助设备的控制是由PLC来完成。
它是在数控机床运行过程中，根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，按照程序设定的控制逻辑对诸如刀库运动、换刀机构、冷却液等的运行进行控制。
在数控机床中这两种控制任务，是密不可分的，它们按照上面的原则进行了分工，同时也按照一定的方式进行连接。
NC和PLC的接口方式遵循国际标准“I SSO 4336-1981(E)机床数字控制－数控装置和数控机床电气设备之间的接口规范”的规定，接口分为四种类型：1、与驱动命令有关的连接电路；2、数控装置与测量系统和测量传感器间的连接电路；3、电源及保护电路；4、通断信号及代码信号连接电路；从接口分类的标准来看，第一类、第二类连接电路传送的是数控装置与伺服单元、伺服电机、位置检测以及数据检测装置之间控制信息。
数控机床电气控制系统故障诊断与维护分析
数控机床电气控制系统故障诊断与维护分析【摘要】本文针对数控机床电气控制系统的故障诊断与维护进行了深入研究。
在文章阐述了研究的背景、意义和目的。
接着在对数控机床电气控制系统的概述、故障诊断方法、维护分析、故障案例分析和优化建议进行了详细论述。
结尾部分总结了对数控机床电气控制系统的故障诊断与维护的重要性，并展望了未来的研究方向，同时也指出了本研究的局限性。
通过本文的研究，有望为数控机床电气控制系统的运行提供更有效的故障诊断和维护策略，从而提高机床的运行效率和稳定性，促进工业生产的发展。
【关键词】数控机床、电气控制系统、故障诊断、维护分析、案例分析、优化建议、总结、展望、局限性。
1. 引言1.1 研究背景数统计、格式要求等等。
：数控机床电气控制系统作为数控机床的核心部件，其性能的稳定与可靠直接影响到数控机床的加工精度和效率。
近年来，随着数控技术的不断发展和应用，数控机床在各个行业中得到了广泛应用，成为工业生产中不可或缺的设备。
在长时间稳定运行后，数控机床电气控制系统往往会出现各种故障，严重影响了生产的正常进行。
对数控机床电气控制系统的故障诊断与维护成为了当前研究的热点之一。
为了提高数控机床的运行效率和降低维护成本，有必要对数控机床电气控制系统的故障诊断方法进行深入研究，并提出相应的维护策略。
本文旨在通过对数控机床电气控制系统故障诊断与维护进行分析与探讨，为相关领域的技术工作者提供一定的参考与借鉴。
1.2 研究意义数控机床电气控制系统是数控机床的核心部件之一，其稳定性和可靠性对数控机床的整体性能起着至关重要的作用。
本研究旨在探究数控机床电气控制系统的故障诊断与维护方法，为提高数控机床的运行效率和生产效率提供技术支持和保障。
具体来说，本研究将从以下几个方面来说明研究意义：1. 提高生产效率：数控机床电气控制系统的正常运行是保证生产效率的基础。
通过深入研究其故障诊断与维护方法，可以及时发现并解决问题，减少机床停机时间，提高生产效率。
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。
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。
数控机床的电气控制系统设计分析106
数控机床的电气控制系统设计分析摘要：在我国经济等方面的不断发展背景下，电气企业也迎来了突飞猛进的发展。
为了促使自身企业的经济效益不断扩大，做好产品的质量控制至为关键，而大部分电气企业将目光放在了智能化生产方面。
基于此，在当前的时代发展中，传统的数控机床已经无法适应企业的生产需求。
为了促使企业取得更高的经济效益，文章将对数控机床的电气控制系统设计方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词：数控机床；电气控制；经济效益引言数控机床作为企业数控系统中最为关键的部分，对数控机床的电气控制系统进行有效的设计，不仅是整个系统稳定运行的基础，同时也是提高企业经济效益的保证。
为此，文章首先对数控机床的相关内容内容进行简单介绍，重点对数控机床的电气控制系统设计措施展开详细分析。
一、数控机床相关内容简析（一）数控机床的概念对于数控机床来说，主要就是借助程序系统作用，根据加工方案要求，对零部件进行加工的自动化设备。
而数控机床作为机电一体化关键产品，按照加工工艺不同，可以分为数控车床、数控铣床等；按照不同的控制功能，可以包括开环控制数控机床、半闭环控制数控机床以及闭环控制数控机床三类。
相比较于传统的机床加工，数控机床更具多方面的优势，其中主要包括以下几方面。
第一，具有较高的加工精度，在加工过程中能够保证产品的高质量完成。
第二，具有较强的适应性，能够对各种形状的零部件进行加工处理。
第三，具有较高的生产效率。
在加工不同零部件过程中，只需要将数控的程序更换即可完成加工生产任务，能够有效节省工作人员的操作时间，减少劳动强度。
（二）电气控制系统在数控机床应用的意义在我国经济等方面不断发展的时代背景下，企业对工业产品的加工质量有了更高的标准。
为了满足工业市场的需求，数控机床逐渐取代传统的机械加工机床。
在当下时代中，数控机床已经被应用于机械加工的各个领域内。
随着数控机床的不断应用，工作人员在应用过程中，只需要输入事先录入的加工程序，便可以直接进行零部件的加工，不仅能够有效的提高工作人员的工作效率，而且也是企业实现最大经济利益以及减少成本的投入的保证。
数控机床电气控制系统综述论文
前言科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。
数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。
数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术与伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。
它本身又是机电一体化的重要组成部分，是现代机床技术水平的重要标志。
数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。
因此，如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。
由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其维护更是不容忽视。
1.数控技术谈到维修，首先必须从总体上了解我们的维修对象。
1.1数控机床电气控制系统综述数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。
它可以是穿孔带阅读机(已很少使用)，3.5in软盘驱动器，CNC键盘(一般输入操作)，数控系统配备的硬盘与驱动装置(用于大量数据的存储保护)、磁带机(较少使用)、PC计算机等等。
数控系统数控机床的中枢，它将接到的全部功能指令进行解码、运算，然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令，直至运动和功能结束。
数控系统都有很完善的自诊断能力，日常使用中更多地是要注意严格按规定操作，而日常的维护则主要是对硬件使用环境的保护和防止系统软件的破坏。
可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心。
它将来自CNC的各种运动与功能指令进行逻辑排序，使它们能够准确地、协调有序地安全运行；同时将来自机床的各种信息与工作状态传送给CNC，使CNC能与时准确地发出进一步的控制指令，如此实现对整个机床的控制,当代PLC多集成于数控系统中，这主要是指控制软件的集成化，而PLC硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。
PLC与CNC的集成是采取软件接口实现的，一般系统都是将二者间各种通信信息分别指定其固定的存放地址，由系统对所有地址的信息状态进行实时监控，根据各接口信号的现时状态加以分析判断，据此作出进一步的控制命令，完成对运动或功能的控制,不同厂商的PLC有不同的PLC语言和不同的语言表达形式，因此，力求熟悉某一机床PLC程序的前提是先熟悉该机床的PLC语言。
典型机床电气控制系统分析与设计分析
1、 知识学习
1）CA6140车床的主要结构及型号意义
车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车 削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装 上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工而成。
CA6140车床型号意义 （GB/T15375-94机床型号编制标准）
4
主轴箱
卡盘
方刀架
挂轮架
进给箱
小滑板
尾架
按下SB2
8
CA6140型卧式车床电气原理图
按下SB1,停
9
CA6140型卧式车床电气原理图
按下SA
10
2.任务实施——电气原理图分析
在M1运行时，按下SB4
11
2.任务实施——电气原理图分析
在M1、M2不停转的情况下，按下SB3
12
2.任务实施——电气原理图分析
M1,M2不工作，快速移动刀架
照明灯EL不亮
灯泡损坏；FU4熔断；SA 触头接触不良；TC二次绕 组断线或接头松脱；灯泡 和灯头接触不良等
可根据具体情况采取相应的措施 修复
14
4.任务拓展——CA6140车床排故练习
（1）对照CA6140车床电气图纸熟悉元件及位置。
（2）典型故障练习 1）合上QF，操作各按钮，没任何反应。 2）主轴电动不能起动，刀架快速移动电动机可以 起动。 3）压下SB1，主轴电动机不能停止，继续运转。
典型机床电气控制系统分析 与设计分析
2.1 CA6140普通车床的电气控制系统分析 2.2 M7130平面磨床的电气控制系统分析 2.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制系统分析 2.4 X62W万能铣床的电气控制系统分析 2.5 龙门刨床横梁升降控制线路设计
项目1 CA6140普通车床的电气控制系统分析
常用机床的电气控制
常用机床的电气控制1. 引言机床是制造业中常见的设备，它被用于加工、成形和加工材料等工艺过程。
电气控制是机床工作的重要组成部分之一，通过电气控制，机床可以实现自动化和精确的加工操作。
本文将介绍常用机床的电气控制系统，包括主要的控制器、传感器和执行器等。
2. 机床电气控制系统机床电气控制系统主要由以下几部分组成：•控制器：控制器是机床电气控制系统的核心部分，它接收操作指令，并将其转化为控制信号。
常见的控制器有数控系统和可编程逻辑控制器（PLC）等。
•传感器：传感器用于感知机床工作状态和环境条件。
常见的传感器有接近传感器、压力传感器、温度传感器等。
传感器将感知到的信息转化为电信号，并传输给控制器。
•执行器：执行器根据控制信号，驱动机床进行相应的运动。
常见的执行器有电机、液压缸和气动缸等。
执行器将控制信号转化为机械能，从而使机床进行加工工作。
3. 数控系统数控系统是一种通过数字方式控制机床加工的系统。
它由数控设备、控制器、传感器和执行器等组成。
数控系统可以实现高精度、高效率的加工，广泛应用于各种机床中。
数控系统的控制器通常包括以下几个部分：•数控设备：数控设备是数控系统的用户界面，它通过输入加工程序和操作指令，向控制器发送控制信号。
数控设备可以是电脑、数控终端或专用的人机界面。
•控制器：数控系统的控制器接收数控设备发送的控制信号，并处理这些信号，生成控制指令。
控制器通常由计算机、数控信号处理器和接口电路等组成。
•传感器：传感器用于感知机床的工作状态和环境条件，如工件位置、速度和力等。
传感器将感知到的信息转化为电信号，并传输给控制器。
•执行器：执行器是根据控制信号驱动机床进行相应的运动。
常见的执行器有伺服电机、步进电机和液压系统等。
4. PLC控制系统可编程逻辑控制器（PLC）是一种通过编程方式控制机床的系统。
它由中央处理器、输入模块、输出模块和编程软件等组成。
PLC控制系统具有灵活、可靠和易扩展的特点，被广泛应用于自动化机床中。
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。
机电传动5 典型设备电气控制系统分析ppt课件
CH5 典型设备电气控制系统分析
三、C650卧式车床的电气控制系统分析 (化整为零)
电源
380V L1 L2 L3
U V W
QS
主电动机
FU 1
KM 1
冷却泵电动机
快移 电动机
FU 2
FU 4
FU 5
KM 4
KM 5
照明灯控制
点动 正转
主电动机控制 正向、反向制动
TC
SB 1
36V FU 6
110V FU 3 FR 1
CH5 典型设备电气控制系统分析 第5章 典型设备电气控制系统分析
本章通过对典型生产机械电气控制系统的实例分析 （车床、铣床、组合机床等）
1、进一步学习、掌握电气控制电路的组成以及各种基本控制电 路在具体电气控制系统的应用。
2、掌握分析电气控制系统的方法，培养阅读电气控制图的能力 3、加深对机械设备中机械、液压与电气控制紧密配合的理解，
为实际工作中对设备电气控制系统进行分析打下基础。
CH5 典型设备电气控制系统分析
对设备电气控制系统进行分析时，首先需要对设备整体系统有所了 解，在此基础上，才能有效地针对设备系统控制要求，分析电气控制系 统的组成与功能。设备整体系统分析有如下三个方面：
(1)机械设备概况调查 通过阅读生产机械设备的有关技术资料，了解设备的基本结构及工
二、控制要求分析
数控机床电气系统的技术特点分析
数控机床电气系统的技术特点分析哈尔滨电机厂有限责任公司邮编；150040摘要：CNC机床在当今的工业生产和制造领域中越来越广泛地使用。
电气系统是数控机床的重要组成部分，电气系统的稳定运行是保证数控机床生产效率和质量的关键。
为了保证数控机床电气系统的良好稳定运行，本文对数控机床电气系统的结构、系统设计、故障特点和典型故障进行了分析，并进行了合理的应用，以期提供参考。
数控机床的电气系统。
关键词：数控机床；电气系统；技术特点前言数控机床的电气系统相对复杂，在某些应用中容易发生故障，这不仅降低了数控机床的生产效率和质量，而且还对其寿命产生不利影响。
因此，工业生产者在数控机床的某些应用过程中要弄清其技术特点、系统设计、故障特点和典型性，以提高数控机床的使用率，延长其使用寿命。
1CNC机床配置1.1机械传动机构机床传动机构可以直接控制数控机床的特定运动，其精度直接影响零件的加工精度。
通常，数控机床的机床传动机构由两部分组成，主轴传动机构和进给轴传动机构。
前者与主轴电机配合控制主轴的运动。
后者主要与进给电机一起控制进给轴的运动。
通过这两种传输机构的相互配合，可以实现在由三维坐标指定的区域内对相应轨道的控制，并实现空白处理。
在此过程中，电气系统可以控制开关值以确保每台机器的运动部件的顺序，这与常规机床相比大大提高了机床的效率并节省了大量的人工成本。
1.2电气系统在数控机床的应用过程中，电气系统起执行器的作用，其主要组件包括电源，电动机和继电器等模块。
电源可以为CNC机床提供电流。
有两种类型的电源。
一种是直流电，另一种是交流电。
前者主要为电动机模块和继电器模块供电，后者主要为电动机和继电器供电。
电机实现了从交流电到机械力的转换，并利用传导功能来控制机械传动模式。
同时，CNC系统的启动和停止按钮都直流电源。
继电器在整个电气系统中起着重要的作用。
该模块主要用于在电气系统中实施动作逻辑，以实现对各种机床生产动作的统一计划和控制。
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数控机床电气控制 9）到位定位范围的设定。 10）最大跟随误差的设定。 11）加减速时间常数设定。 12）返回机床参考点的速度和方向设定。
数控机床电气控制
2. 主轴控制参数
1）分段无级调速各档最高主轴转速设定。 2）换档时主轴转动的方式、大小及方向设定。 3）主轴编码器每转脉冲数设定。 4）恒速控制时最低主轴转速设定。 5）主轴最高转速的设定。 6）主轴准停时的速度与方向设定。 7）准停时主轴控制的增益设定。 8）主轴准停的定位范围设定。 9）当执行S功能时，CNC 送给PLC的 S代码设定。
数控机床电气控制
第八章 典型数控机床电气控制系统分析
第一节 数控机床电气线路的分析（课时4） 第二节 CNC、驱动装置的参数设置（课时2）
数控机床电气控制
本章重点：
（1）正确分析典型数控机床的CNC、进给驱动、 主轴驱动、辅助设备等电气控制线路的工作原理、 控制特点。 （2）掌握数控机床电气控制线路的分析思路、连 接方式以及CNC系统的参数设置、调试的方法。
数控机床电气控制
二、CK160数控车床电气控制原理分析 1．电源电路（D1）
数控机床电气控制
2．CNC电路（W1）
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3．伺服电路（K1）
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4．主轴电路（H1）
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5．辅助设备主电路（E1）
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6．强电控制电路（M1）
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7．PLC的输入电路（M2）
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8．PLC的输出电路（M3）
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第二节 CNC、驱动装置的参数设置 一、常用的参数 1．伺服控制参数
1）检测倍乘比的设定。 2）指令倍乘比的设定。 3）最大切削进给速度的设定。 4）快速移动（G00）速度的设定。 5）手动进给速度的设定。 6）位置增益的设定。 7）速度增益的设定。 8）积分时间常数的设定。
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二、重要参数的调整 1. 增益参数的调整
伺服系统包含三个闭环反馈：位置环、速度 环、电流环。其中电流环参数用户不能调整，设 计中已保证电流环有足够的增益响应。用户需根 据机器的刚性及负载情况调整位置环增益和速度 环的增益、速度环积分时间常数等参数。 （1）增益调整的基本准则
数控机床电气控制 1）位置环增益Kp 位置环增益主要影响伺服系统的响应，设定值 越大，动态响应越快，跟踪误差越小，定位时间越 短，但过大有可能引起振动。因此，在整机稳定的 前提下，尽量设定的较大。 2）速度环的增益Kv 此参数决定速度环的响应性，在机械系统不产 生振动范围内，尽可能设定较大值，此外，速度环 的增益Kv的设定与负载惯量有密切联系，一般来 说，负载惯量越大，Kv应设定得越大。 3）速度环积分时间常数Ti 在允许范围内，尽量设定较小值。
数控机床电气控制 3）速度环积分时间常数Ti调整 速度环积分环节的主要作用是使系统对微小 的输入有响应。由于此积分环节的延时作用，积 分时间常数Ti的增加将使定位时间增加，响应将 变慢，因此，此时应尽量减小Ti的值，然而，如 果负载惯量很大或机械系统刚性较差时，为防止 振动，必须加大速度环积分时间常数Ti。
数控机床电气控制 （2）各环路增益调整的分析 1）位置环增益Kp的调整 位置环增益Kp与整机的机械刚性有关，高刚 性的连接时位置环增益Kp值可设定较大，但不超 过机械系统的固有频率，此时，可得到较高的动 态响应，中刚性和低刚性的连接时Kp的设定值不 能太高，否则会产生振荡。
数控机床电气控制 2）速度环的增益Kv 遵循速度环增益Kv在允许的范围内越大越好 的原则，对于高刚性机械如精密加工机床等，随 着负载惯量与电机惯量比值的增加，速度环的增 益Kv设定值应加大，以保证整个系统具有较高的 响应，但在负载惯量比>10 时，位置环增益Kp和 速度环增益Kv增加量不能太大，同时需加大速度 环积分时间常数Ti，以保证机械系统的稳定。对 于中刚性和低刚性的机械，在相同的负载惯量比 时，Kv值要酌情减小，同时将速度环积分时间常 数值增大。
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2.补偿参数的调整
1）间隙补偿 由于在开环或半闭环数控机床中，数控装置仅 准确地控制电动机的转动，那么当运动方向改变时， 会产生电动机的空转，即电动机已转过一个角度， 但工作台或刀架并没有移动，从而形成指令位置与 实际位置的误差。 为克服由此产生的误差，数控系统均有间隙补 偿功能，各轴的间隙值由实测确定，并作为参数输 入给数控系统，每当运动改变方向时，系统会自动 控制电动机补足空走的距离，即进行间隙补偿。
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（3）位置控制时增益的设定方法 1）将位置环增益Kp先设在较低值，然后在不产生 异常响声和振动的前提下逐渐增加速度环的增益 Kv至最大值。 2）逐渐降低Kv的值，加大位置环增益Kp的值，在 整个响应无超调、无振动的前提下将Kp的值设至 最大。 3）速度环积分时间常数Ti取决于定位时间的长短， 在机械系统不振动的前提下尽量减小此设定值。 4）最后，在取得单步响应后，对位置环增益Kp、 速度环增益Kv及积分时间常数Ti进行微调，找到最 佳的匹配点。
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本章的能力要求:
通过本章的学习，要求读者具有分析数控 机床电气控制系统的能力。
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知识回顾：
（1）机床电气原理图阅读和分析的方法。 （2）CNC、进给驱动及主轴驱动的工作原理。 （3）数控机床PLC的功能。
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第一节 数控机床电气线路的分析 一、CK160数控车床的简介
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3.机床行程与坐标参数
1）参考点相对机床零点坐标值设定。 2）各坐标轴存储行程极限的设定。 3）坐标系零点偏值的设定。
4.补偿参数
1）刀具的长度、半径以及磨损量设定。 2）各轴反向间隙补偿值设定。 3）各轴螺距误差补偿的设定。
5.通信参数
1）RS232C串行通信参数的设定。 2）CNC占用的网络地址及网络参数的设定。