2 数控机床常用元器件
数控机床常用电气元件介绍
组合开关的 主要参数有
额定电压 额定电流 有10A、25A、60A等 极数
1.1.4、低压断路器
低压断路器又称自动空气开关或自动空气断 路器，简称自动开关。
一、低压断路器的作用及分类
作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正
常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发
生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障
1.1.1 概 述
对电能的生产、输送、分配和使用起 控制、调节、检测、转换及保护作用的 电工器械称电器。
工作在交流电压1200V，或直流电压 1500V及以下的电路中起通断、保护、 控制或调节作用的电器产品叫做低压电 器。
一、低压电器的分类
低压电器的分类 按用途分类
控制电器
用于各种控制 电路和控制系统的 电器，如接触器、 继电器等。
1.1.5 接触器
一、接触器的用途和分类
用途：用来频繁接通和断开电动机或其他负
载主电路。是机床电动机主电路中最重要的
控制电器。
分类：
交流接触器
接触器分为
直流接触器
二、接触器的结构
接触器结构
电磁系统
触点系统
灭弧装置
电磁系统 电磁系统由
铁心 衔铁 励磁线圈
等几部分组成
常用的磁路结构 1-衔铁 2-铁心 3-线圈
《数控机床故障诊断与维修》
项目一 数控机床常用电气元件
1.1
数控机床常用低压电器及选择
1.2
机床电气控制系统识图
1.3
机床电气系统基本环节
1.4
典型数控机床电器控制线路分析
1.1 数控机床常用低压电器及选择
1.1.1 概 述 1.1.2 主令电器 1.1.3 组合开关 1.1.4 低压断路器 1.1.5 接触器 1.1.6 继电器 1.1.7 保护电器 1.1.8 变压器及直流稳压电源
第2章 数控机床的功能部件
图2-2 （a）
图2- 3
8
2.2 主运动传动部件
2.同步带传动的主传动系统
同步带传动是数控机床上应用较多的一种传动结 构，可以避免齿轮传动时引起的振动和噪声同步带 的传动结构如图2-4所示
（a） 同步带的结构 图2- 4 同步带传动
2.主轴轴承及配置形式 数控机床的主轴轴承的类型、结构、精度、配置、安装、
润滑都直接影响主轴单元的工作性能。 （1）主轴轴承：中小型数控机床上普遍采用的是滚动轴 承。一般重型数控机床上主轴支承采用静压轴承。
图2 -5 主轴常用滚动轴承类型
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2.2 主运动传动部件
2.主轴轴承及配置形式
（2）主轴轴承的配置形式：
图2 -11 加工中心用电主轴
图2 -12
滚珠丝杠螺母副是回转运动与直线运动相互转换的 理想传动装置，是数控机床上重要的功能部件。为了保 证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间 隙。常用的方法是用双螺母消除丝杠螺母的轴向间隙。
数控机床进给系统中的减速齿轮除了本身要求很高 的运动精度和工作平稳性以外，还要采用多种方法消除 齿轮副传动间隙。
10
2.2 主运动传动部件
2.2.3 主轴单元
主轴单元在结构上要处理好卡盘或刀具
的装夹，主轴轴承的定位和间隙调整，主轴
的润滑和密封等一系列问题。 1.主轴及主轴前端结构
数控车床主轴前端结构
数控镗铣床和加工中心 主轴前端结构
外圆、平面、无心磨床 砂轮主轴前端结构
内圆磨床砂轮 主轴前端结构
11
2.2 主运动传动部件
（b） 同步带的传动结构
图2-2 （b）
机床维修电工第2章 常用机床电气元器件
应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利 用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制 和保护，称为继电接触控制。
1
第 1节
低压开关和主令电器原理及识别技能
一、低压开关 低压开关主要用于隔离、转换以及接通分断电 路用。有时也用来控制小容量电动机的启动、停止 和正反转。常见的低压开关有刀开关、转换开关和 低压断路器等。 1.刀开关 2.转换开关 3.自动开关
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2.晶体三极管 （1）三极管的结构、符号、电流关系 （2）三极管的识别，部分常见三极管的外形 如表2.13 （3）三极管的分类如表2.14所示 （4）三极管的主要参数如表2.15所示 （5）三极管的引脚分布规律
30
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3.用万用表测试三极管（以NPN为例） （2）判别集电极 （3）三极管性能的判别 （4）电流放大系数β的估算
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图2.8 热继电器的结构原理
25
第 3节
晶体管、晶闸管、达林顿管器原理及识别技能 一、晶体管 1.晶体二极管 （1）半导体的导电特性如表2.11 （2）二极管的基本结构如表2.12
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（3）单向导电性 ①二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、 阴极接负 ）时， 二极管处于正向导通状态，二极 管正向电阻较小，正向电流较大。 ②二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、 阴极接正 ）时， 二极管处于反向截止状态，二极 管反向电阻较大，反向电流很小。 ③外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿， 失去单向导电性。 ④二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高 反向电流愈大。
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3
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图2.1 用组合开关起停电动机的接线图
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02-数控机床常用元气件-hqg
AC3类接触器，它的容量应降低一级使用，即使这样，其寿
命仍将有不同程度的降低。 d、适用于AC2类的接触器，一般也不宜用来控制AC3及AC4 类的负载，因为它的接通能力较低，在频繁接通 这类负载 时容易发生触点熔焊现象。
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2013-7-8
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3、交流接触器的选择
(2）交流接触器的额定电压（指触点的额定电压）， 应大于或等于负载回路的电压。 （3）接触器线圈的电流种类（交流和直流两种）和电 压等级应与控制电路相同。 （4）触点数量和种类应满足电路和控制线路的要求。 （5）根据电动机（或其它负载）的功率和操作情况来 确定接触器主触点的电流等级。
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一.断路器
图2-1 塑料外壳式断路器外形图
DZ15系列型号意义为：
DZ 15-□/□ 90 □
保护种类(见表2.1) 液压式电磁脱扣器 极数(1:单极;2:二极;3:三极)
图 2-2 断路器图形及文字符号
保护种类
配电保护用过电流脱扣器
代号
1
壳架等级额定电流
小容量
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2.接触器的型号含义
⑵直流接触器型号的含义
CZ 18-□/□ □
常闭触点数 接触器 常开触点数
直流
设计代号 额定工作电流(AC3、380V)
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3、交流接触器的选择
交流接触器选择主要考虑: 主触点的额定电压、额定电流、辅助触点的数量与种类、 吸引线圈的电压等级，操作频率等。 （1）根据接触器所控制负载的工作任务（轻任务、一般任务 或重任务）来选择相应使用类别的接触器。
数控机床伺服系统和常用驱动元件
转速∝脉冲频率 转向与分配脉冲的相序有关
1、分类
按转矩产生的工作原理分：反应式和励磁式 按输出力矩大小分：伺服步进电机和功率步进电机
按励磁组数分：三相、四相、五相、六相步进电机
2、结构及工作原理
——以三相反应式步进电动机为例
由定子、定子绕组和转子组成 。
工作方式：
• 三相单三拍 • 相双三拍 • 三相单双六拍
4、步进电机的主要特性
(1)步距角α及其步距误差
指每输入一个脉冲信号，转子应转过角度的理论值。它取决于电机结构和控制 方式。
式中 m——定子相数；
z——转子齿数； k——通电系数，若连续两次通电相数相同为1，若不同则为2。
数控机床所采用步进电动机的步距角一般都很小，通常为3°、1．5°或 0．75°等。步距角越小，控制精度越高。
2.组成
由伺服电动机、伺服驱动装置、位置检测装置等组成。
电能→
机械能
功率放大和速度 调节
检测和反馈
二、进给伺服系统的作用、特点及组成
1. 作用
接受来自数控装置的进给脉冲信号，经过一定的信号变换及电压、功 率放大，驱动机床运动部件实现运动，并保证动作的快速性和准确性。
2、特点（与主运动系统比较）： 功率相对较小； 控制精度要求高； 控制性能要求高，尤其是动态性能。
➢电刷、换向器易磨损，维护不便；
➢结构复杂，制造困难。
5. 交流伺服电机
交流电机在结构上克服直流伺服电机的缺点，同时又充 分发挥了坚固耐用、经济可靠、动态响应好，输出功率大等 优点。
因此，在某些场合，交流伺服电机已逐渐取代直流伺服电 机。
三相交流永磁同步电动机的工作原理
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4
第三章数控机床中的电器元件和电气部件2
第三章、数控机床中的电器元件和电气部件数控机床的装调维修是一门技术性强，实践能力要求很高的工作，要作好这项工作，具备相关理论知识和一定的实践经验，能正确地使用和选择相关的电气维修工具、正确使用和选择相关的仪器仪表、正确使用和选择机床电器元件是非常重要的，也是数控装调维修的从业人员所必备的基本技能。
3.1、常用电工工具及使用方法3.1.1、试电笔试电笔又称低压验电器，是检验导线、电器是否带电的一种常用工具。
检测范围为50～500V，有钢笔式、旋具式、组合式等等。
试电笔由笔尖、降压电阻、弹簧、氖管、笔尾金属体等部分组成，如下图所示：使用试电笔时，必须掌握正确的方法，如图所示，手指接触笔尾金属体或电笔顶部的金属螺钉，当带电体与大地之间电位差达到50V时，电笔中的氖泡就会发光。
使用试电笔要注意如下事项：1、使用试电笔之前，一定要确知试电笔是否完好。
最重要的是电笔的氖管是否完好，是否能正常发光。
最可靠的方法是在带电开关或插座上预先测试一下，以此检查氖管完好与否。
2、应尽量使氖管背光并且使小窗朝向自己，这样的观察较准确。
3、有些用电器外壳可以感应带电，而且感应电压的有可能会比较高。
这时测试的电笔氖管也会发亮，遇到这种情况必须换另外的检测方法，以便确知是否会有触电危险。
并且必须要弄清用电器或设备外壳带电性质，切不能冒然操作，否则会造成严重后果。
4、使用试电笔时，人手接触电笔的部位一定在试电笔顶端的金属，而绝不能碰上试电笔前端的金属探头。
3.1.2、相序表相序表，也叫相序指示器，如图1-2所示。
相序表广泛应用于三相交流电的相序测定，还可检查是否断相。
虽然一般来说，三相电源线的ABC分别用黄、绿、红不同颜色的电缆来区分，但是当三相电源线没有色标时，也可以用专用的相序表来测量区分。
使用方法如图下所示：将三根带夹引入线分别接入三相电路。
按下开关，指示灯亮，转盘启动，三相完好，三只指示灯全亮。
如三只指示灯中有一只不亮，则说明该一路断相。
数控机床的主要零件和组成部分简介
数控机床的主要零件和组成部分简介数控机床是一种通过计算机控制工作台运动轨迹和切削工具切削加工零件的高精度设备。
它由许多主要零件和组成部分组成，这些零件和组成部分共同工作，确保机床的正常运行和加工质量。
本文将介绍数控机床的主要零件和组成部分。
数控机床的主要零件之一是床身，它是机床的主体部分，承载和支撑各个组件。
床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有高强度和稳定性，为机床提供了坚固的基础。
床身上的滑轨是数控机床的关键组成部分之一。
滑轨分为纵向导轨和横向导轨。
纵向导轨用于工作台的上下移动，而横向导轨用于刀架或工作台的前后移动。
滑轨通常由硬质合金或线性导轨制成，具有高硬度和耐磨性，确保了精度和稳定性。
数控机床的刀架是安装切削工具和刀具的部件，用于进行加工操作。
刀架可以进行自动换刀，并具有不同的刀具安装座，以适应不同的加工需求。
刀架通常由铸铁或钢制成，并具有高刚性和稳定性。
刀具是数控机床的重要零件，用于进行零件的切削加工。
刀具的种类繁多，包括车刀、铣刀、钻头等。
不同种类的刀具可以实现不同的切削形式和加工效果。
刀具通常由高速钢或硬质合金制成，具有高硬度和耐磨性。
数控机床的主轴是刀具的驱动部分，它通过电机将旋转动力传递给刀具，实现切削加工。
主轴通常由电机、轴承和主轴箱组成。
电机提供动力，轴承支撑主轴的旋转，主轴箱起到固定和保护主轴的作用。
主轴具有高速度和高精度，能够实现高效的切削加工。
数控机床还包括控制系统和编程系统。
控制系统由计算机、控制器和传感器组成，用于控制机床的运动和加工过程。
编程系统用于编写和编辑加工程序，指导机床进行加工操作。
控制系统和编程系统使得数控机床具有高自动化和高精度的特点，大大提高了加工效率和加工质量。
总之，数控机床的主要零件和组成部分共同发挥作用，实现了高精度和高效率的切削加工。
床身、滑轨、刀架、刀具、主轴以及控制系统和编程系统都是数控机床不可或缺的部分。
随着技术的不断进步，数控机床的零件和组成部分也在不断更新和优化，以适应越来越复杂和精细的加工需求。
机床常见电气元件--图文
接触器用来按照控制要求，接通或者切断电路
接触器
电机
电机是设备各种动作的驱动源，一般来说，设备的控制，主要是控制电机按照要求来动作。
伺服电机驱动模块
需要精确运动的动作，由伺服电机控制，伺服驱动器就是控制伺服电机的。
控制器： PLC、CNC及 其直接I/O
控制器是设备的大脑，所有的运动都是按照它发出的指令动作的。
机床常见电气元件
主断路器
设备的主要电源开关。除照明、控制器等之外，其他的运动元件和电气控制 元件都由此供电。
主断路器
保险丝
保险丝（熔断器）是一种常用的电路保护元件，用以防止 短路、过流对其他元件造成损坏。
变压器、电源
变压器用来改变电压，从而满足电器的要求。现场设备经常用到3种电压，380VAC、 220VAC、24VDC。一般来说36V及其以下是安全电压，我们用的是24V。
断路器
断路器是常用的电路保护元件，防止短路、过流、过压等等。一般每个分支电路都有。 与熔断器不同的是它可以重复使用，有的可以按照需求整定，但反应时间不如熔断器。
安全继电器
安全继电器用来控制安全元件。它能有效地切断电路，从而保护设备、人 员。
安全外设：
急停按钮、安全光栅、 安全门锁等
安全元件柜温度。一般要求电柜温度不超 过40度。
电柜冷却装置： 空调和水冷
主控制台及HMI
主控制台是操作人员向设备发指令的地方。
Bosch的拧紧枪控制器。
拧紧枪控制器
接线盒，为了接线方便和尽量接近终端，有 的电气元件安装在电柜外的接线盒内。
接线盒
UPS
UPS不间断电源，防止重要的元件突然失电， 例如工业电脑等。
工业总线网络模块