机床电路控制原理
机床电气控制线路介绍课件
控制电路故障与排除
总结词
控制电路是机床电气控制线路中的重要组成部分，其故障可能导致机床无法正常 启动或运行。
详细描述
控制电路故障表现为控制面板无反应、控制信号不正确或控制元件失灵等。排除 控制电路故障需要检查控制电路的连接、元件是否正常以及程序控制是否准确。
主电路故障与排除
总结词
主电路是机床电气控制线路中的主要供电线路，其故障可能 导致机床无法正常运转。
智能传感器
智能传感器在机床电气控制线路中发挥着越来越重要的作用，能够实时监测设备的运行状态，及时发现故障并进 行预警，提高设备的可靠性和安全性。Βιβλιοθήκη 高效化发展高效加工
随着制造业对生产效率的不断提高，机床电气控制线路将更加注重高效加工的实现，通过优化控制算 法和加工参数，提高加工效率和精度。
快速响应
机床电气控制线路将具备更快的响应速度，能够快速响应用户的操作和控制指令，提高设备的生产效 率和加工质量。
03
机床电气控制线路的常 见故障与排除
电源故障与排除
总结词
电源故障是机床电气控制线路中最常见的故障之一，可能导致整个系统无法正 常工作。
详细描述
电源故障通常表现为电源指示灯不亮、电源电压波动或电源电路板损坏等。排 除电源故障需要检查电源线是否连接良好、电源开关是否正常以及电源电路板 上的元件是否有损坏。
详细描述
主电路故障表现为电动机不运转、运转异常或过载等。排除 主电路故障需要检查主电路的连接、熔断器是否正常以及电 动机是否有故障。
辅助电路故障与排除
总结词
辅助电路是机床电气控制线路中用于 实现各种辅助功能的线路，其故障可 能导致机床功能异常。
详细描述
辅助电路故障表现为指示灯不亮、电 磁阀不动作或传感器无信号等。排除 辅助电路故障需要检查辅助电路的连 接、元件是否正常以及功能程序是否 准确。
机床电气控制原理图
4.2 学习指导4.2.1 Z3050型钻床电气控制系统钻床主要用于工件钻削加工。
主要用于钻孔、括孔、铰孔、攻丝。
常见的钻床可以分立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、专用钻床等种类。
我们主要向大家介绍摇臂钻床的电气控制系统。
一．钻床的结构运动：1．摇臂钻床结构：摇臂钻床由底座、立柱（分内立柱、外立柱）、摇臂、主轴箱、工作台，和摇臂升降机构、摇臂升降夹紧机构、主轴箱平移夹紧机构、外立柱绕内立柱旋转夹紧机构等部件组成。
如右图。
2．运动：摇臂钻床的主运动是主轴的旋转运动，辅运动包括摇臂的升降运动、摇臂（通过外立柱绕内立柱）做旋转运动、主轴箱（沿摇臂）的平移运动、夹紧机构的夹紧/放松运动和冷却泵的旋转运动。
二、摇臂钻床的控制要求与特点：任何一台设备的控制都有它的控制要求，控制要求是根据机械、电气要求决定的。
除了控制的共性外， 每台设备还有它自身的控制特点。
下面是 Z3050 型钻床的控制要求：1．主轴电动机的单向运行，主轴的分合、换向、 调速由机械完成；2．所有夹紧机构由双向旋转的液压泵供油给夹紧油缸驱动。
液压泵电动机正转，放松；反转，夹紧；3．摇臂升降之前，需自动将其夹紧机构放松；摇臂升降结束，需一定的延时用于消除 升降电动机惯性旋转后，再自动夹紧；4．摇臂升降为点动控制，包括下述过程：给升（降）信号→升降夹紧机构放松→（到位）升（降）→（到位）→拆除升（降） 信号→延时→升降夹紧机构夹紧→（到位）→停止（整个过程结束）5．具有摇臂升降限位保护；6． .摇臂钻床有三个夹紧机构， 夹紧/放松由液压系统驱动。
油路由电磁铁 （电磁阀） YA 1、 YA 2 控制。
当 YA 1、YA 2 都失电，油路向摇臂升降夹紧机构供油；当 YA 1、YA 2 分别或同时 得电，油路分别或同时向主轴箱、立柱夹紧机构供油；7．主轴箱平移、立柱旋转由人力完成，其夹紧机构动力由液压液压系统实现。
在主轴 箱、立柱的夹紧机构液压泵（电动机）起动前，YA 1、YA 2 得电，需一定的延时，保证油路 完全接通后，才能起动液压泵（电动机）；夹紧机构的液压泵（电动机）停止后，需一定的 延时，保证液压泵（电动机）惯性旋转结束后，才能断开 YA 1、YA 2，以防止惯性旋转产生 的压力油的堵塞，造成油路干涉，损坏油路；8．具有必要的指示电路和照明电路；9．具有完善的电气保护。
《机床电气控制》课件
1
2
3
某数控车床在运行过程中突然停机，检查发现电源故障导致系统断电。经维修后恢复正常。
实例一
某加工中心在加工过程中出现定位不准的现象，检查发现伺服电机存在故障。更换伺服电机后恢复正常。
实例二
某铣床在运行过程中出现异常声响，检查发现传动装置存在机械故障。修复传动装置后恢复正常。
实例三
感谢观看
主要用于控制机床电机的停止，使电机在切断电源后能够迅速地停止运转。
制动控制电路的作用
制动控制电路的组成
制动控制电路的工作原理
制动控制电路的注意事项
主要由电源开关、制动器、减速器等组成，通过这些元件的协同作用，实现对电机制动的控制。
当按下停止按钮时，制动器动作，电机迅速停止运转。
在制动控制电路中，应定期检查制动器的性能和可靠性，确保在需要制动时能够迅速有效地发挥作用。
主要用于调节和控制电机的转速，以满足机床加工过程中对不同转速的需求。
调速控制电路的作用
在调速控制电路中，应确保调速器的参数设置正确，同时应定期对调速器进行检查和维护，确保其性能稳定可靠。
调速控制电路的注意事项
主要由调速器、测速发电机等组成，通过这些元件的配合使用，实现对电机转速的控制。
调速控制电路的组成
实现方法、技巧
总结词
机床电气控制系统的实现可以采用不同的方法，如继电器控制、PLC控制、运动控制卡等。在实现过程中，需要注意抗干扰、稳定运行、安全保护等问题，并掌握一些实用的技巧，如优化电路设计、合理配置资源等。
详细描述
总结词：实例分析
详细描述：通过对实际案例的分析，深入了解机床电气控制系统的设计过程和实现方法。例如，某型数控机床的电气控制系统设计，包括主轴电机控制、进给电机控制、传感器检测等部分，采用PLC编程实现，具有高精度、高效率的特点。通过对该案例的深入分析，可以更好地掌握机床电气控制系统的设计与实现。
铣床电路控制原理图
精心整理铣床控制电路：
一、铣床的结构原理：
1、铣床的工作台及夹具
2、铣床的外形
3、铣床结构：
①、主轴；②、悬梁；③、刀杆支架；④、工件工作台；⑤、（工件工作台）左右进给操作手柄；
⑥、（工件工作台）前后进给操作手柄；⑦、（工件工作台）上下操作手柄；⑧、进给变速手柄及变速盘；
⑨、升降工作台；⑩、主轴变速盘及变速手柄；⑾、主轴电动机及进给电动机等等。
4
②、，
YC3（YC3
5
6
YC2(
M2———
YC3
7
④、（装上分度盘）可以铣切齿轮和螺旋面；
⑤、（装上园工作台）可以铣切凸轮和弧形槽。
二、铣床电路控制原理：
1、电路图（见上）
2、原件作用：
SA1——主轴上刀制动开关；
SA2——工作台状态选择开关：当接通圆形工作台时SA2-2(15-13)接通；当圆形工作台不工作时SA2-1（8-15）、SA2-3（11-12）接通。
SA3——主轴正反转转换开关；SA4——照明；
精心整理
SQ1——主轴变速瞬时点动行程开关（主轴工作：手柄使SQ1-2通，SQ1-1断；主轴上刀制动：手柄使SQ1-2断，SQ1-1通）
SQ2——进给变速瞬时点动行程开关（正常时SQ2-1断，瞬时点动时SQ2-1闭合）；
M1
M2
M3
1
2
3
4
5
6
7
8、列出一条快速进给时，KM3线圈得电的电流通路。
9、十字手柄扳向向前位置，并按下快速进给，KM3或KM4哪个线圈得电，列出线圈得电的电流通路。
10、SQ3-2不能复位，有哪几种故障形式。
第三章机床电气原理
第二十九页，编辑于星期五：十七点 十六分。
附加技术文件
电气控制箱及非标准零件的设计工艺文件。
各类元器件及材料清单的汇总文件。在电气控制系 统原理设计及施工设计结束后，应根据各种图 纸，对本设备需要的各种零件及材料进行综合 统计。主要有：列出外购元器件清单表、标准 件清单表、主要材料消耗定额表及辅助材料消 耗定额表，以便采购人员，生产管理部门按设 备制造需要备料，做好生产准备工作。 设计说明书与使用说明书。
5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一 股线。
第二十五页，编辑于星期五：十七点 十六分。
例：电气接线图
第二十六页，编辑于星期五：十七点 十六分。
电动机正反转控制的实际安装接线图
第二十七页，编辑于星期五：十七点 十六分。
功能图
功能图的作用：是提供绘制电气原理图 或者其他有关图样的依据。
D．电气控制线路的所有按钮、触点均按没有外力作 用和没有通电时的原始状态画出。 “原始状态”对按 钮、行程开关等是指没有受到外力时的触点状态；而 对于接触器、继电器等是指线圈未通电时的触点状态，
第十三页，编辑于星期五：十七点 十六分。
电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示：
● 继电器和接触器的线圈在非激励状态；
例：CW6132型车床控制盘电器布置图
第二十一页，编辑于星期五：十七点 十六分。
例：CW6132型车床电气设备安装布置图
第二十二页，编辑于星期五：十七点 十六分。
3、电气接线图
电气接线图表示电气设备或装置连接关系的简图主要用于 电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理，通常 接线图与电气原理图和元件安装图一起使用。
➢标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。 ➢内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比 例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等。
CA6140车床控制线路原理
短路保护
01 FU6 1 ~110V
SA2 开关
TC 电源
9
KM1 开关
10
0
FR2
11 过载保护
用电器
KM2
电源: ~110V 用电器：接触器KM2线圈 开关及保护电器：转换开 关SA2、KM1辅助常开触头； 短路保护FU6、过载保护FR2 连接导线：6 根（理论）
闭合回路：
0→TC→01→FU6→1 →SA2→9→KM110 → FR2→KM2线圈→0
冷却泵电机控制电路 (KM2线圈单元电路）
短路保护
开关
用电器 01 FU6
QF
FU3
1
电源
L1 L2
U V
~110V
L3
W
短路保护
SA3
断电保护：门龛关闭，
TC
电源
钥匙 SQ1 门龛
开关
开关
开关SQ1断开；旋转
钥匙开关，SA3断开
0
13
才能闭合QF
动作原理：闭合QF，TC 初级线圈得电
用电器
QF
闭合QF，TC初级线圈得电的过程
冷却泵电机主电路
电源
L3 L2
L1
开关
QF U V W
短路保护电器
FU2
U14 V14 W14
开关
KM3
电源为三相交流电
用电器为三相异步电动机 ASS2 5634 250W 1.54A
U3 V3 W3
M
3~
用电器
ASS2 5634 250W 1.54A
1500r/min
开关及保护电器：自动开 关QF、接触器KM3、熔断 器 FU2
开关
短路保护
机床启动电路的控制分析
感谢观看
机床启动电路的 床上电控制，包含强电部分和弱电部分，启动 时按照先上强电，再开弱电，关闭时先关弱电，再下 强电的逻辑进行操作。
二、介绍数控机床主电路图
1. 主电路图 三相交流电
380V，通过电 源总开关，分 别给伺服驱动、 主轴驱动、刀 架电源和控制 电源提供电源。
三、介绍数控机床主控制路图
1. 控制电路电气原理图
三、介绍数控机床主控制路图
2. 控制原理图
机床按下启动按钮SB1,给系统提供24V直流电源，同时继电器KA1的线 圈得电，常开触点闭合，给系统电源接口CPI、1/0模块电源接口CP1、 SVPM的CXA2C接口、刀架线路板工作电源接口提供DC24V电源。
二、介绍数控机床主电路图
2. 控制原理
为一体化伺服放大器SVPM供电，380V三相交流电经过低压断路器QF1、 AC 380V/AC 220V伺服变压器降压后，成为220V交流电，经过交流接 触器KM1的主触点、电抗器后连接，只有在交流接触器KM1的线圈接 通的时候，常开触点才闭合，伺服驱动器才能供电。
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。
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优点：防止刀库正转电路还没有完全停止时，按下刀库反转， 造成电路短路
互锁电路常态与工作状态对比
常态 工作状态
PLC
主轴伺服系统
伺服驱动器
主轴驱动装置
伺服系统
伺服电机
进给伺服单元
进给驱动装置
机 床 本 体
CNC 装置
处理器
检测与反馈装置
气压检测开关等装置
一、PLC控制原理
分线器
X POINT：输入信号点
连 接 到 系 统 I/O 模 块
Y POINT：输出信号点 输入信号：一般用作机床各类报警、信号检测等（如夹刀到位信号） 输出信号：一般用作控制机床各类动作等（如控制刀盘正转、反转）
机床电路控制原理
主讲：钟子乐
机床电路控制原理
课程内容
• PLC控制原理——NC系统是如何控制外部电器件工作的？NC系
统是如何检测到外部电器件故障的？
• 自锁与互锁电路——自锁和互锁电路是如何实现的？其优点
在哪里？
数控机床组成框架图
CNC装置 辅助装置
电气回路
辅助装置
电磁阀、打刀缸等装置
程 序 载 体
发那科系统报警 1001. AXIS NOT HOME 1010. MAG NOT BACK 2003. LUBE ALARM
PLC报警
PS0003 位数太多 DS0300 APC 报警：须回参考点 三菱系统报警 3.刀库刀臂位置错误 19.外部气压低 35.后冲水电机过载
2 18 34
PLC报警
M01 参考点返回方向错误 0003 Z70 绝对位置参数变更 0003 Z EMG 紧急停止 EXIN
二、自锁与互锁电路
自锁电路
右图是我们机床系统的开关电路，从图中可以看出 电流的方向是从上往下：
1、按下开机绿色按钮（SB3） 2、KA20线圈得电，KA20中继工作，KA20常开触点闭合， 绿色按钮灯工作（L2）；KA20常闭触点断开，红色按钮 灯熄灭（L1） 3、松开开机绿色按钮（SB3） 4、由于KA20线圈继续保持得电，KA20中继保持工作状 态，电路实现自锁，保持开机状态
中继板
1
2
3
4
5
6
7
8
NC
C NO
C：公共触点 NO：常开触点
NC：常闭触点
外部电机动作原理
面板操 作
刀库正 转信号 输入
I/O板
正转信 号输入 信号 M7728
PLC
控制信 号输出 信号 Y201
I/O板
分线器
+24V输 出
排线 B19位
+24V输 出
中间继 电器动 作
交流接 触器动 作
220V输 出
电机动 作
380V输 出
分线器 M4脚位
系统PLC报警原理
过载保护 跳闸
+24V输入 分线器17脚位
分线器
+24V输入 排线A9
I/O板
报警信号输入 信号X21B报警
报警信息识别
报警信息大致分为两种：
1、PLC报警——机床厂商自 定义的报警，可通过PLC做 更改。 2、系统报警——数控系统厂 商（如三菱、发那科）制定 的报警，不能更改。
工作状态
互锁电路
右图是我们机床上刀库正、反转的电路
1、按下刀库正转按钮，KA11常开触点闭合 2、KM3线圈得电，KM3交流接触器工作，刀库开始正转； KM3常闭触点断开；此时按下刀库反转按钮，KA12常开触点 闭合，由于KM3常闭触点是断开的，所以KM4线圈不能得电， 刀库不能反转，电路实现互锁 3、松开刀库正转按钮，KA11常开触点断开 4、KM3线圈失电，KM3交流接触器停止工作，刀库停止正转； KM3常闭触点闭合；此时按下刀库反转按钮，刀库可以反转
5、按下关机红色按钮（SB2） 6、红色按钮（SB2）以下电路全部失电，KA20常开触点 断开，绿色按钮灯熄灭（L2）；KA20常闭触点闭合，红 色按钮灯点亮（L1） 7、松开关机红色按钮（SB2），自锁状态被切断，保持 关机状态
优点：摒弃掉故障率较高的机械式自锁开关
自锁电路常态与工作状态对比
常态