数控机床电气控制(1)
大学数控机床电气控制(数控技术专业)试题
数控机床电气控制（数控技术专业）数控机床电气控制练习题一、名词解释：1、低压电器：是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。
2、主令电器：自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
3、熔断器：是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。
4、时间继电器：一种触头延时接通或断开的控制电器。
5、电气原理图：用图形符号、文字符号、项目代号等表示电路的各个电气元件之间得关系和工作原理得图称为电气原理图。
6、零压保护：为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。
7、欠压保护：在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。
8、减压起动：在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。
9、主电路：主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路，10、辅助电路：辅助电路是小电流通过电路二、填空：1、常用的低压电器是指工作电压在交流1200 V以下、直流1500V以下的电器。
2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应小于电路正常工作时的电压和电流。
3、行程开关也称限位开关，可将机械位移信号转化为电信号，通过控制其它电器来控制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。
4、按钮常用于控制电路，绿色表示起动，红色表示停止。
5、熔断器是由熔体和熔管两部分组成的。
6、交流接触器是一种用来( 频繁 )接通或分断主 )电路的自动控制电器。
7、时间继电器是一种触头( 延时接通或断开 )的控制电器。
8、一般速度继电器的动作转速为( 120 )r/min，复位转速为( 100 )r/min。
9、三相异步电动机的能耗制动可以按(时间 )原则和( 速度 )原则来控制。
10、反接制动时，当电机转速接近于( 零 )时，应及时( 断开电源防止反转 )。
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
机床电气控制技术第一章-(2)
动分： 延时断开的动分触点
记忆方法：
f
f
假想：作用力从弧顶指向弧心，其最终效果是使触头闭合还是 使触头断开，再在其前面加上“延时”二字。而动分还是动合， 由触头的画法（张开还是闭合）决定。
小结
▲电气传动自动化；▲仪表自动化 速度调节（调速）
1.电气传动（拖动） ★的基本要求
1、 掌握电气自动控制的基本原理； 2、 能读懂一般机床电气控制电路图； 3、 掌握晶闸管直流电气传动的基本原理； 4、 懂得PLC的工作原理，具有一定的实际使用能力。
常用低压电器
一．开关电器和熔断器
1． 三级开关（三级断路器）：通-断两态
＊三级（高压）隔离开关 ＊三级（高压）负荷开关
▲继电器、接触器控制：有触点控制。 ▲顺序控制器：继电器和半导体元件综合应用的控制装置 ▲可编程序控制器（PLC:Programmable Logic Controller:可编程序
逻辑控制器）： ▲ 数控机床：高效率、高精度、高柔性。是当前机床自动化
的理想形式 ▲ CAD,CAM CAQ（计算机辅助质量检测）CIMS （计算机集成
动作： 线圈通电，吸合： （常开）触头闭合（动合），断开的电路被接通； （常闭）触头断开（动断），接通的电路被分断。 线圈电压：50Hz, 220V; 50Hz, 380V.
三．按钮、行程开关
主令电器：发出指令去控制接触器或其它电器电磁机构的线圈 使电路通、断
1．按钮 特点：自动复位
动合 动分 先断后合
优点： 缺点： ★ 交流传动（调速）
优点： 缺点： 主要技术：交流变频调速技术（变频器）； 矢量控制技术。
SCR 晶闸管（可控硅）； GTR 功率晶体管； SPWM正弦脉冲宽度调制； DSP 数字信号处理器 IGBT 绝缘门极晶体管（绝缘栅双极性晶体管） IPM 智能化功率模块
国开数控机床电气控制形考作业
国开数控机床电气控制形考作业在数控机床加工中，机床电气控制作为数控机床的关键环节，起着重要的作用，因此，机床电气控制的熟练程度是衡量数控机床技术水平的重要影响因素之一。
本文旨在介绍一下全国开放教育考试（NOEC）数控机床电气控制形考作业，并结合具体实例，对数控电气控制形考内容及相关要求进行讲解和练习，以期为考生复习及熟练数控机床电气控制知识打下坚实的基础。
一、全国开放教育考试（NOEC）数控机床电气控制形考作业数控机床电气控制形考作业是由全国开放教育考试委员会安排，以检测考生在数控机床电气控制方面的知识掌握情况和技能操作能力而设置的一项考试内容。
该项目多采用实验室操作的方式进行考核，考查考生的综合能力。
要求考生具备良好的的工艺分析能力，掌握电气控制的基本原理；通过对该部分内容的学习和实际操作，考生可以更好地对操作系统、控制系统、数控系统有更深入的认识。
全国开放教育考试数控机床电气控制形考作业内容主要包括以下内容：（1）电气控制系统基础。
包括电源控制、开关控制、软启动控制、继电器控制、控制继电器、继电器控制装置等；（2）数控系统基础。
包括数控系统的基本构成、指令语言的掌握、程序的编辑、组成某一程序的程序单元、实施某一程序的能力等；（3）数控机床电气控制系统。
包括操作控制系统、机械系统、伺服系统、绝对定位系统等；（4）调试数控机床电气控制系统。
包括对数控机床电气控制系统的各部分的数据输入、程序的调试、操作、任务预置、加工方案制定及其他相关操作等。
二、实例讲解及练习（1）数控机床电气控制系统的调试数控机床的可靠性与安全性与电气控制安全系统密切相关。
因此，在数控机床调试前，必须对电气控制系统进行合理布线，并完成必要的性能调试。
数控机床电气控制系统调试过程主要包括：电气控制设备布线，编程设备配置，控制装置编程，轴系部件定位，系统调试及诊断，机床启动，停止，负载抑制调整，精度校正，运行状态监控，故障处理等。
机床电气控制
机床电气控制机床电气控制，是指通过电气信号对机床的各个部件进行控制和调节的过程。
它是现代机床制造的重要组成部分，是机床自动化和智能化的实现必要手段。
机床电气控制的主要内容包括：电气传动系统、数控系统、机床保护系统等。
一、电气传动系统机床电气控制的重要组成部分是电气传动系统。
电气传动系统是指通过电气信号，对机床的电动机等执行元件进行调节，控制机床的动力输出，实现有效的加工作业。
电气传动系统分为两个部分：主轴驱动系统和进给系统。
主轴驱动系统是指控制主轴电动机的运转状态，以便实现高速、稳定的主轴转动。
当主轴电机正常工作时，它承担了机床的高精度加工和高负荷加工的任务，切削热能利用率较高，能够实现高水平的产品质量。
进给系统是指控制进给电机的转速、转矩、切削速度等参数，以实现对工件加工的控制。
进给控制系统的设计需要考虑到极限速度、车削速度、加工功率等多个参数，设置合理的控制范围和响应机制，确保加工的稳定性和安全性。
二、数控系统随着工业化和信息技术的不断发展，数控技术已经成为现代机床中不可或缺的一部分。
数控是指通过数字信号，对机床的运动、位置、加工参数进行精密控制，实现加工工艺的可编程、可执行和可监测。
数控系统主要包括CPU、执行器、编程器和显示器等。
CPU是数控系统的核心部分，是用于控制加工数据流、计算加工轨迹、调节加工参数的计算机芯片。
执行器是指数控系统中的动作控制器，用于控制机床的运动和加工过程。
编程器是用于将加工程序转换为数控程序的设备，包括数控语言、宏指令和参数化编程等。
显示器用于显示加工过程和加工结果的数控界面，包括图形界面和文字界面等。
三、机床保护系统机床保护系统是机床电气控制的重要组成部分，主要用于检测机床的运行情况和设备的状态，及时发现故障，保护设备的安全可靠运行。
机床保护系统主要包括以下几个方面：1、过流保护系统：用于检测主轴电机和进给电机的电流是否过大，超负荷时自动切断电源，保护电机和随之工件的损伤。
《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。
数控机床电气控制数控机床电气控制试卷(练习题库)(2023版)
数控机床电气控制数控机床电气控制试卷（练习题库）1、（）是数控机床的核心。
2、车床数控系统中，进行恒线速度控制的指令是O3、绝对编程指令是（），增量编程指令是O4、准备功能代码有（）和（）之分。
5、数控系统上电后，取定的是（）坐标编程。
6、数控编程描述的是（）的运动轨迹，加工时也是按（）对刀。
7、一个简单的固定循环程序段可以完成O-O-O-O8、O是指机床适应加工对象变化的能力。
9、恒定切削速度指令为（）10、工序的划分可以采用两种不同原则，即工序O原则和工序O原则。
11、数控机床的精度包括（）精度和位置精度。
12、只在写有该代码的程序段中才有效的代码为O代码。
13、用于确定几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标是（）。
14、为了简化程序可以让子程序调用另一个子程序成为（）。
15、用数控机床加工工件时，工件装夹到机床上，通过对刀求得工件原点与机床原点间的距离，这个距离称为（）。
16、数控机床按伺服系统的形式分类，可分为（）；（）、半闭环控制。
17、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是（），FMS的含义是（）。
18、DNC是指（）。
FMC则是柔性制造单元。
19、数控机床中的标准坐标系采用（），并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
20、刀具补偿包括O和长度补偿.21、编程时可将重复出现的程序编成（），使用时可以由主程序多次重复调用。
22、数控车床的混合编程是指O23、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫（），反之称为（）。
24、数控机床每次接通上电后在运行前首先应做的是（）。
25、数控机床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于（）和（）回转体工件的加工。
26、数控机床的核心部分是（）。
27、辅助功能M代码以地址符M接（）组成。
28、准备功能以地址符G后接（）表示。
29、程序由（）；（）和程序结束组成。
30、在铳削工件时，若铳刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为（）。
31、铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有（）。
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。
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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。