数控机床常用电气元件
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认识数控机床的电气图
【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。 故障排除：按电气图重新接线，更换新主轴单元后，机床恢复正常 。
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：一台FANUC-0T数控车床，开机后CRT无画面
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。
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
数控原理与系统第7章数控机床电气控制系统课件
CPU (CNC/PLC)
CPU (CNC)
内 部
PLC
总 线
EPROM
(a) PLC和CNC共用CPU
输出 输入
内
PLC
部
CPU
总
线
EPROM
(b) PLC专用CPU
图7.4 内装型PLC逻辑结构图
输出 输入
第7章 数控机床电气控制系统
7.2 JBK-30型数控系统及其在CJK0630A 车床上的应用
5 43 76
21 3
PE
C' B' A' C B A C' B' A' C B A
～220V
图7.6 JBK-30型数控系统接口定义
第7章 数控机床电气控制系统
7.2.2 CJK0630A数控车床传动结构和控制要求
CJK0630A数控车床是具有两轴联动功能的
教学型数控车床，其结构比较简单，传动系统如
0～9999r/min，用于带专用主轴驱动单元 的连续或分段无级主轴调速。
数控原理与系统》第7章数控机床电气控 制系统课件
第7章 数控机床电气控制系统
3．T功能
T功能即刀具功能，T代码后跟随
2～5位数字表示要求的刀具号和刀具补偿
号。数控机床根据T代码，通过PLC可以管
理刀库，自动更换刀具，也就是说根据刀
数控原理与系统》第7章数控机床电气控 制系统课件
第7章 数控机床电气控制系统
2．S功能
S功能主要完成主轴转速的控制，有
S2位代码和S4位代码两种编程形式。S2位
代码用字母“S”后跟2位十进制数的形式来 指定主轴转速，S00～S99共100级，主要 用于分档调速的主轴。S4位代码用字母“S”
认识数控机床的电气系统
5．按照数控机床使用说明书中的规定，每（ ）清扫检查一次。
A. 二个季度
B. 一年或二个季度
C. 二年或四个季度
D. 半年或一个季度
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
任务目标
1 掌握数控机床的电气组成 2 能对数控机床的电气系统进行维护 3 掌握数控机床的故障特点与维修方法
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
任务实施
：到工厂或实训车间中去参观数控机床的电气组成， 并由技术人员或教师简单介绍数控机床电气系统的作用，在参 观时要特别注意安全。
数控机床电气系统的组成
C.24
D.220
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
3．为防止数控装置过热，当数控柜内的温度超过（ ）时，应及时
加装空调装置。
A. 25～45℃ B. 10～80℃ C. 55～60℃ D. 70～80℃
4．通常，数控系统允许的电网电压范围在额定值的（ ）。
A. 70％～120％ B. 85％～110％ C.50％～140％ D. 80％～110％
计算机数控（CNC）装置是计算机数控系统的核心。作用是 根据输入的零件程序和操作指令进行相应的处理（如运动轨迹处 理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部 件（伺服单元、驱动装置和PLC等），控制其动作，加工出需要 的零件。
计算机数控装置
三、伺服机构
伺服机构是数控机床的执行机构，由驱动和执行两大部 分组成。
的位置及速度进行
检测的装置。
17. 开环数控机床的控制精度取决于
和 的精度，闭环数控
机床的精度取决于
的精度。
18. PLC接受CNC装置的控制代码
、
、
等顺序动
数控机床的电气识图知识讲义(1)
数控机床的电气识图知识讲义(1)数控机床的电气识图知识讲义一、数控机床的概述数控机床是通过数控系统控制机床运动轨迹，加工出带有一定形状、尺寸和位置精度的零部件的机床。
数控机床具有高精度、高效率、高自动化程度等优点，已经成为现代工业生产的重要设备之一。
二、数控机床的电气系统概述数控机床的电气系统包含了控制系统、馈电系统和驱动系统。
控制系统由计算机和各种控制卡组成，用于对机床的运动、工艺、参数等进行控制，馈电系统用于为各个系统供电，包括中高压电源、低压电源、电源滤波等设备，驱动系统用于控制电机运动，主要包括伺服驱动器、步进驱动器等。
三、数控机床的电气识图知识电气识图是指根据机床电气装置的原理和构造，把各种元器件、接线、继电器和开关量用符号组合成为可以表示各种电气控制功能的电路图。
数控机床的电气识图知识主要包括以下几个方面：1.通用符号标记方法通用符号标记方法是电气图中的一种语言，电气工作者通过共同的符号加强交流与合作，如在电气图中用矩形表示接通开关，用箭头表示指向机床速度的电流等。
2.电气图的绘制方法电气图的绘制方法有线路独立法和递进法两种，线路独立法是指将各个元器件的连线竖直排列在同一画面上；递进法是指将各个元器件的连线按照部件的递进顺序排列，且相邻部件将其点和线连接。
3.控制电路的绘制方法控制电路是数控机床中的核心部分，其绘制要注意控制功能的准确表示，包括输入模块、输出模块、中间模块和整体模块等。
4.梯形图的绘制方法梯形图是控制电路中常用的一种表示方法，一条竖直的线代表一个输入端子，横线表示各种条件和控制逻辑的连接。
5.电气故障诊断的方法数控机床的电气系统非常复杂，一旦出现故障很难判断其具体原因。
故障诊断方法主要包括了精细化的电气设备维护、系统层次的排除故障等，维修工具和资料准备与技术培训不可或缺。
四、总结数控机床的电气识图知识对于数控机床的正常运行和人员维护是非常重要的，只有掌握了数控机床的相关知识，才能更好的进行机床维护和故障排除。
机床电气控制原理图
1、电气元件布置图 电器元件布置图是用来详细表明电气原理图中
各电气设备、元器件的实际安装位置，图中各电器 代号应与有关电路和电器清单上所有元器件代号相 同，为电器控制设备的制造、安装、维修、提供必 要的资料。
电气元件布置图的绘制原则： （1）绘制电气元件布置图时，机床的轮廓线用细实线
或点划线表示，电器元件均用粗实线绘制出简单的 外形轮廓。
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器件之间的关系和 工作原理的图。
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机床电气
图3-32 全压启动控制线路结构图 总目录 章目录 返回 上一页 下一页
机床电气
图3-33
全压启动控制线路电气原理图
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2.2.2 电气控制原理图绘制规则 机床电气
接触器各栏的含义：
继电器各栏的含义：
左栏 中栏 右栏
左栏 右栏
主 触辅 助 点 的动 合 图 区触 点 号 的图
区号
辅助 动断 触点 的图 区号
动合 触点 的图 区号
动断 触点 的图 区号
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机床电气
在图样的下方沿横坐标方向划分图区，并用数 字编号。同时在图样的上方沿横坐标方向划区，分 别标明该区电路的功能。
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机床电气
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
机床电气
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
机床电气
⑵ 绘制电气元件布置图时，电动机要和被拖动的机械 装置画在一起；行程开关应画在获取信息的地方， 操作手柄应画在便于操作的地方。
⑶ 各电气元件之间，上、下、左、右应保持一定间距， 以利布线和维护。
电子课件-《机床电气控制(第三版)》-B01-4028 4-2
常用位置检测装置
第四章 数控机床电气控制
二、感应同步器
感应同步器有直 线式和旋转式两种。直 线式感应同步器是一种 电磁感应式的高精度位 移检测元件。它由定尺 和滑尺两部分组成，两 者相对平行安装。
直线式感应同步器外形结构图
1—机床不动部分 2—定尺 3—定尺座 4—机床移动部分 5—前放 6—滑尺座 7—滑尺 8—保护罩 9—励磁绕组
第四章 数控机床电气控制
七、传感器的介绍
1.传感器的定义及组成： 传感器能够感受规定的被测量并按照一定的规律将其转化成
可用的输出信号，通常由敏感元件、转换元件和接口电路等组 成。其中敏感元件是传感器中能直接感受或响应被测量的部分； 转换元件是传感器中能将敏感元件或响应的被测量转换成适用 于传输或测量的电信号的部分。传感器的组成如图所示。
第四章 数控机床电气控制
§4—2 数控机床的检测装置
学习目标
•了解常用检测元件工作原理及安装注意事项 •了解常用检测元件测量电路 •了解位置检测元件故障表现形式
第四章 数控机床电气控制
课题引入
人工测量
在普通机床的加工过 程中，加工的精度完全依 靠人工进行测量，加工精 度很难保证。数控机床相 对于普通机床的最大特点 就是精度高。而要实现数 控机床的高精度，就必须 依靠高质量的检测装置。
第四章 数控机床电气控制
直线式感应同步器在安装维护时应注意以下几点： （1） 安装时， 必须保持定尺和滑尺相对平行，且定尺固定 螺栓不得超过尺面，调整间隙在0. 05 ~0.25 mm 为宜。 （2） 要防止铁屑进入定尺和滑尺之间，以免损坏定尺表面 涂层和滑尺表面带绝缘层的铝箔。 （3） 接线时要分清滑尺的正弦绕组和余弦绕组，这两个绕 组必须分别接入励磁电压。
第四章 数控机床电气控制
二、感应同步器
感应同步器有直 线式和旋转式两种。直 线式感应同步器是一种 电磁感应式的高精度位 移检测元件。它由定尺 和滑尺两部分组成，两 者相对平行安装。
直线式感应同步器外形结构图
1—机床不动部分 2—定尺 3—定尺座 4—机床移动部分 5—前放 6—滑尺座 7—滑尺 8—保护罩 9—励磁绕组
第四章 数控机床电气控制
七、传感器的介绍
1.传感器的定义及组成： 传感器能够感受规定的被测量并按照一定的规律将其转化成
可用的输出信号，通常由敏感元件、转换元件和接口电路等组 成。其中敏感元件是传感器中能直接感受或响应被测量的部分； 转换元件是传感器中能将敏感元件或响应的被测量转换成适用 于传输或测量的电信号的部分。传感器的组成如图所示。
第四章 数控机床电气控制
§4—2 数控机床的检测装置
学习目标
•了解常用检测元件工作原理及安装注意事项 •了解常用检测元件测量电路 •了解位置检测元件故障表现形式
第四章 数控机床电气控制
课题引入
人工测量
在普通机床的加工过 程中，加工的精度完全依 靠人工进行测量，加工精 度很难保证。数控机床相 对于普通机床的最大特点 就是精度高。而要实现数 控机床的高精度，就必须 依靠高质量的检测装置。
第四章 数控机床电气控制
直线式感应同步器在安装维护时应注意以下几点： （1） 安装时， 必须保持定尺和滑尺相对平行，且定尺固定 螺栓不得超过尺面，调整间隙在0. 05 ~0.25 mm 为宜。 （2） 要防止铁屑进入定尺和滑尺之间，以免损坏定尺表面 涂层和滑尺表面带绝缘层的铝箔。 （3） 接线时要分清滑尺的正弦绕组和余弦绕组，这两个绕 组必须分别接入励磁电压。
数控机床第8章 数控机床电气控制电路设计与案例(2015-08))
周德卿 2015.8
图8-4 保护接地连接
11
(2）工作接地
为了保证设备的正常工作，如直流电源常需要有一极接地，作为参 考零电位，其他极与之比较，形成直流电压，例如±15V、±5V、±24V 等；信号传输也常需要有一根线接地，作为基准电位，传输信号的大小 与该基准电位相比较，这类地线称工作地线。在系统中一定要注意工作 地线的正确接法，否则非但起不到作用反而可能产生干扰，如共地线阻 抗干扰、地环路干扰、共模电流辐射等等。
周德卿 2015.8
2
图8-1 某数控车床的机床主电路与继电控制电路原理图
周德卿 2015.8
3
① 主电路如图8-1左半部分所示。该电路是指3相交流380V电源和起 拖动作用的电动机之间的电路，它由电源开关、熔断器、断路器或电动 机保护器的过流过压触点、热继电器的热元件、交流接触器的主触点、 电动机以及其它要求配置的电器如电源变压器、控制变压器、变频器、 交流开关稳压电源等电气元件连接而成。
在数控系统中，常用的隔离变压器有伺服变压器和控制变压器， 其产品与电气符号如图8-7所示。
图8-5 单点接地几种形式
周德卿 2015.8
12
(3）屏蔽接地
为了抑制噪声，电缆、变压器等的屏蔽层需接地，相应的地线称为 屏蔽地线。在低阻抗网络中，低电阻导体可以降低干扰作用，故低阻抗 网络常用作电气设备内部高频信号的基准电平（如机壳或接地板），连 接时应标明符号“ ” 作为屏蔽地。以屏蔽电缆为例，数控系统中有很 多弱信号传输线，传输模拟信号或数字信号，如CNC到伺服驱动信号线、 编码器反馈电动机位置与速度的信号线等，它们极易受干扰必须使用屏 蔽电缆。
该电路的控制原理同典型的电动机拖动控制电路，只是控制 触点的信号来自CNC数控单元和I/0接口单元输出电路中的直流 继电器的常开（或常闭）触点，如图8-1中控制主轴电动机正、 反转的直流继电器KA1、KA2；控制刀架电动机正、反转的直流 继电器KA4、KA5等，均是由PLC相应输出接口控制的。
图8-4 保护接地连接
11
(2）工作接地
为了保证设备的正常工作，如直流电源常需要有一极接地，作为参 考零电位，其他极与之比较，形成直流电压，例如±15V、±5V、±24V 等；信号传输也常需要有一根线接地，作为基准电位，传输信号的大小 与该基准电位相比较，这类地线称工作地线。在系统中一定要注意工作 地线的正确接法，否则非但起不到作用反而可能产生干扰，如共地线阻 抗干扰、地环路干扰、共模电流辐射等等。
周德卿 2015.8
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图8-1 某数控车床的机床主电路与继电控制电路原理图
周德卿 2015.8
3
① 主电路如图8-1左半部分所示。该电路是指3相交流380V电源和起 拖动作用的电动机之间的电路，它由电源开关、熔断器、断路器或电动 机保护器的过流过压触点、热继电器的热元件、交流接触器的主触点、 电动机以及其它要求配置的电器如电源变压器、控制变压器、变频器、 交流开关稳压电源等电气元件连接而成。
在数控系统中，常用的隔离变压器有伺服变压器和控制变压器， 其产品与电气符号如图8-7所示。
图8-5 单点接地几种形式
周德卿 2015.8
12
(3）屏蔽接地
为了抑制噪声，电缆、变压器等的屏蔽层需接地，相应的地线称为 屏蔽地线。在低阻抗网络中，低电阻导体可以降低干扰作用，故低阻抗 网络常用作电气设备内部高频信号的基准电平（如机壳或接地板），连 接时应标明符号“ ” 作为屏蔽地。以屏蔽电缆为例，数控系统中有很 多弱信号传输线，传输模拟信号或数字信号，如CNC到伺服驱动信号线、 编码器反馈电动机位置与速度的信号线等，它们极易受干扰必须使用屏 蔽电缆。
该电路的控制原理同典型的电动机拖动控制电路，只是控制 触点的信号来自CNC数控单元和I/0接口单元输出电路中的直流 继电器的常开（或常闭）触点，如图8-1中控制主轴电动机正、 反转的直流继电器KA1、KA2；控制刀架电动机正、反转的直流 继电器KA4、KA5等，均是由PLC相应输出接口控制的。
数控机床的电气识图知识讲义(ppt 25页)
论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不 也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以 你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可
Байду номын сангаас
数控机床的电气识图
1、了解电路图的标注常识，会利用电路图查找元件 2、了解基本电路特点
1． 电气识图： 维修的过程就是查找线索的过程，识图就 是在电路上找线索。 线索包括：电路图线索、电器元件安装位 置线索、原理线索。
一、一份电路图上包括什么：
1、封面：机床厂家、机床型号、系统型号等信息
2．目录索引：各线路图的内容，页码。
7、过载电路的控制。当交流电 机处于过载状态，造成热继电 器动作（不易发现需用表检测） 或断路器断开（容易发现）其 辅助触点会处于断开状态，通
知系统产生报警。
快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人 伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默 人相伴，健康总与阔达的人相伴。人生就有 多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时 而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡 信念。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其 是心态在控制个人的行动和思想。同时，心 也决定了一个人的视野和成就，甚至一生无 你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强
3．电气元件安装位置图。如果对机床还不熟悉，这很重要。
4.每页电路 图所包含的
内容
1） a、图号及
页码\坐标图
B、电路原理图内容：元件、元件组合构成控制原
理图，读图时要注意：
主令开关、限位开关标注到元件的连接端为止。 电磁阀的连接到端子为止 接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器、 断路器除标注到线圈的连接端外，电路图中还包 括使用到的常开/常闭触点所在的页码位置。 主轴、伺服连接比较复杂，从控制环路的原理来 理解，指令及控制信号的输入、伺服模块、伺服 电机、速度极位置的反馈。
Байду номын сангаас
数控机床的电气识图
1、了解电路图的标注常识，会利用电路图查找元件 2、了解基本电路特点
1． 电气识图： 维修的过程就是查找线索的过程，识图就 是在电路上找线索。 线索包括：电路图线索、电器元件安装位 置线索、原理线索。
一、一份电路图上包括什么：
1、封面：机床厂家、机床型号、系统型号等信息
2．目录索引：各线路图的内容，页码。
7、过载电路的控制。当交流电 机处于过载状态，造成热继电 器动作（不易发现需用表检测） 或断路器断开（容易发现）其 辅助触点会处于断开状态，通
知系统产生报警。
快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人 伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默 人相伴，健康总与阔达的人相伴。人生就有 多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时 而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡 信念。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其 是心态在控制个人的行动和思想。同时，心 也决定了一个人的视野和成就，甚至一生无 你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强
3．电气元件安装位置图。如果对机床还不熟悉，这很重要。
4.每页电路 图所包含的
内容
1） a、图号及
页码\坐标图
B、电路原理图内容：元件、元件组合构成控制原
理图，读图时要注意：
主令开关、限位开关标注到元件的连接端为止。 电磁阀的连接到端子为止 接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器、 断路器除标注到线圈的连接端外，电路图中还包 括使用到的常开/常闭触点所在的页码位置。 主轴、伺服连接比较复杂，从控制环路的原理来 理解，指令及控制信号的输入、伺服模块、伺服 电机、速度极位置的反馈。