数控机床电气控制系统调试的方法
数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
习题答案第一章机床控制线路的基本环节1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。
它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
因此继电器触点容量较小（不大于5A）。
在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。
最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。
长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。
绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。
数控机床电气系统的故障诊断与维修
数控机床电气系统的故障诊断与维修1. 引言1.1 数控机床电气系统的故障诊断与维修数：208引言：数控机床电气系统作为数控机床的重要组成部分之一，承担着控制和驱动机床运动的关键任务。
在数控机床的运行过程中，电气系统往往会出现各种故障，影响机床的正常操作和生产效率。
对数控机床电气系统的故障诊断与维修具有重要的意义。
为了提高数控机床电气系统的故障诊断与维修效率，必须深入了解常见的电气故障类型，掌握有效的故障诊断流程，熟练运用各种故障检测工具，掌握有效的故障维修技巧，并采取有效的故障预防措施。
2. 正文2.1 常见的数控机床电气故障1. 电路短路：电路短路是指电流在不经过负载的情况下通过电路中的两点之间直接传导，导致电路异常工作或直接损坏元器件的现象。
电路短路可能由于电线老化、接线不当或元器件故障等原因引起。
2. 电压不稳：电压不稳是指电源输入的电压波动较大，无法满足数控机床电气系统的正常工作需要。
电压不稳可能导致设备运行不稳定、电器元件损坏甚至影响整个生产过程。
3. 过载：过载是指电路中负载电流超过元器件或导线额定电流的情况。
过载可能导致设备过热、电子元件烧毁，严重时还会引起火灾等问题。
4. 接地故障：接地故障是指设备或线路中出现接地短路或接地断路的问题。
接地故障可能会引起电流异常、设备损坏，甚至影响操作人员的安全。
5. 元件老化：随着数控机床使用时间的增长，部分电气元件会出现老化，如电容、电阻等元件的值发生变化或损坏，导致电路异常工作或故障。
以上是常见的数控机床电气故障，针对这些问题需要及时进行诊断和维修，以保障设备的正常运行。
2.2 故障诊断流程故障诊断流程是数控机床电气系统维修中非常重要的一环，正确的诊断流程可以有效地缩短故障处理时间，提高维修效率。
下面是数控机床电气系统故障诊断的一般流程：1. 收集信息：首先要了解故障发生的具体情况，包括故障现象、发生时间、工作环境等信息。
还要查看相关的设备手册、电路图等资料。
数控机床电气控制系统故障诊断及维护分析
智能控制技术今 日 自 动 化2021.10 今日自动化 ｜ 7Intelligent control technologyAutomation Today2021年第10期2021 No.10我国在进行工业建设的过程中，已经引进了一些新型的技术和设备，提高了综合建设水平。
尤其是电子技术和数控技术的应用，促进了工业建设向着规模化和智能化等方向发展。
目前我国在进行机械制造时，已经对原有的生产形式进行了改良，构建了数字化和柔性化的生产结构。
要想满足企业的生产需求，在进行零件设计时，需要构建更加精密复杂的结构。
企业在进行生产时，也采用了自动化的控制形式，降低了人工失误问题的发生概率，从根本上提高了生产的质量和效率[1]。
1 数控机床电气控制系统的运行特点大多数数控机床长期处于高效的运行状态，在对机床内部的电气控制系统进行管理时，需要提高系统的运行安全性和稳定性，这样才能降低安全事故问题的发生概率。
数控机床中的电气控制系统在运行的过程中，要具备更高的可靠性。
在对系统进行设计时，需要根据生产需求，对系统功能进行具体设计，并融合容错技术、冗余技术和可靠性技术，提高部件应用的精密性。
在进行部件选择时，要根据国际标准选用最新的产品，还要对市场上一些功能更加完善的产品进行重点关注，将其应用到系统的建设中。
在对系统进行更新时，可以使用一些新型的组合元件以及电子电力功率器件。
在对系统进行改良时，要保证系统能够适用更加恶劣的条件。
例如，系统在运行的过程中，需要适应交流供电系统电压的波动，要抑制电网系统的噪声干扰；要保证系统的运行，能够符合电磁兼容的标准要求；系统内部各个构件要相互独立、互不干扰，要对外界的影响因素进行有效的抵抗，避免系统在运行时受到外部辐射的破坏[2]。
在进行系统连锁时，要提高连锁的效应，选用绝缘效果更好的电气装置，并保证装置的防护齐全。
在对系统进行具体设计的过程中，需要对接地效果进行全面检测，为操作人员的生命安全提供有效保障。
点动控制电路的分析、接线与调试1-1
数控机床电气控制
➢元器件和设备的可动部分在图中通常均以自然状 态画出。（自然状态是指各种电器在没有通电和外 力作用时的状态。） ➢在原理图中，有直接电联系的交叉导线的连接点， 要用黑圆点表示。 ➢在原理图中，无论是主电路还是控制电路，各电 气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右依次 排列，可水平布置或垂直布置。
电路保护用熔断器熔体的额定电流，基本上可按电 路的额定负载电流来选择。
数控机床电气控制
电动机回路中作短路保护时，对于单台直接起动电 动机，应按下式计算：
Ifu=（1.5～2.5）IN IN —— 电动机的额定电流。
对于多台直接起动电动机，应按下式计算：
Ifu=（1.5～2.5）INmax+∑IN
INmax—— 功率最大的一台电动机额定电流。
数控机床电气控制
❖ 一般电动机的铭牌上有名称、型号、功率、电压、 电流、频率、转速、接法、工作方式、绝缘等级、 产品编号、重量、生产厂和出厂年月。
三相笼型异步电动机 图形与文字符号
数控机床电气控制
电动机的定子绕组有星形（Y）接法和三角形 （△）接法两种。若电压写380V，接法写△联结， 表示定子绕组的额定线电压为380V，应接成△联结。 若电压写380V/220V，接法写Y/△，表明电源线电 压为380V时，应接成Y形；电源线电压为220V时， 应接成△联结。
数控机床电气控制
无填料密封式熔断器
数控机床电气控制
自恢复熔断器
数控机床电气控制
熔断器的图形符号及文字符号如图所示。
选择熔断器时主要是选择 熔断器的类型、额定电压、额 定电流及熔体的额定电流。
数控机床电气控制
熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器工作的 电路额定电压，额定电流必须等于或高于熔断器工作的 电路额定电流。
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。
FANUC_0i_Mate_MC数控加工中心电气设计和调试(DOC)
前言数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。
现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。
数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的核心标志，实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势：一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国产机床滞销积压，国内机床产品充斥市场，严重影响我国数控机床自主发展的势头。
这种现象的出现，除了有经营上、产品质量上和促销手段上等的原因外，一个最主要的原因就是新产品（包括基型、变型和专用机床）的开发周期长，不能及时针对用户的需求提供满意的产品。
本论文采用的是FANUC数控加工中心系统，深入浅出地介绍了FANUC数控加工中心的电气原理图、PMC程序的编制和简单系统的调试等。
电气原理图与PLC程序设计是这次设计中的重点内容，同时也是难点。
由于本人水平有限，设计中的错误和不足之处在所难免，敬请各位指导老师和验收老师批评指正。
目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 选题背景 (3)1.2 FANUC数控系统概述 (4)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (4)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (4)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (5)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (5)1.3 FANUC数控加工中心的创新与应用 (6)第二章 FANUC加工中心电气原理图的设计 (6)2.1 常用电器的选型 (6)2.1.1 伺服电机的选型 (6)2.1.2 低压元器件选择 (7)2.2 电气原路图的基础知识 (8)2.2.1 电气原理图 (8)2.2.2 电气原路图的构成要素 (8)2.2.3 电气原路图的画法规则 (8)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (9)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章 FANUC PMC程序的设计 (14)3.1 概述 (14)3.2 PMC的地址 (15)3.3 PMC程序的结构 (16)3.4 基本指令 (16)3.5 功能指令 (18)3.5.1功能指令的格式 (19)3.5.2部分功能指令说明 (20)3.6 FANUC数控加工中心PMC的分析 (24)3.6.1 I/O分配表 (24)3.6.2 PLC完成M功能信号的处理 (25)第四章系统的调试 (27)4.1 FANUC Oi Mate-MC数控系统操作面板 (27)4.2 参数的显示 (28)4.3 用MDI设定参数 (29)4.4 重要参数的设定 (30)4.4.1 有关“SETTING”的参数 (30)4.4.2 有关轴控制/设定单位的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．324.4.3 有关存储式行程检测的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．354.4.4 有关进给速度的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．354.4.5 有关加减速控制的参数 (35)4.4.6 有关伺服的参数 (35)4.4.7 有关DI/DO的参数 (36)4.4.8 有关MDI、显示和编辑的参数 (37)4.4.9 有关程序的参数 (39)4.4.10 有关螺距误差补偿的参数 (39)4.4.11 有关主轴控制的参数 (40)结论 (41)致谢 (41)参考文献 (42)第一章绪论1.1 选题背景加工中心（Machining Center，简称MC）是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。
CK160型数控车床参数的设置与调整7-3
数控机床电气控制
6）有关DI/DO的参数 ❖ No.3003＃0：互锁信号是否有效。
0：有效 1：无效 ❖ No.3003＃2：各轴互锁信号是否有效。 0：有效 1：无效 ❖ No.3003＃3：各轴方向互锁信号是否有效。 0：有效 1：无效
数控机床电气控制
❖ No.3003＃4：当参数No.3003＃3设为0，各轴方向 互锁信号是否有效。
参数No.1004#1为1时，设定范围为6～12000（ 单位：1mm/min）
数控机床电气控制
❖ No.1424：设定每个轴在快速进给速率为100%时的 手动快速进给速度。
参数No.1004#1为0时，设定范围为30～240000 （单位：1mm/min）
参数No.1004#1为1时，设定范围为30～100000 （单位：1mm/min） ❖ No.1425：设定每个轴返回参考点减速后的速度（ FL速度）。
0：检查 1：不检查 ❖ No.1300#7：指令值超过了存储行程极限时报警。 0：超过行程极限后报警 1：超过行程极限前报警
数控机床电气控制
❖ No.1320：各轴存储行程极限的+方向坐标值。 No.1321：各轴存储行程极限的-方向坐标值。 设定范围： －99999999～99999999 设定每个轴在机床坐标系中存储行程极限的+
0：仅手动操作有效，自动操作无效 1：手动操作和自动操作都有效 ❖ No.3003＃5：设定手动返回参考点的减速信号是 低电平有效还是高电平有效。 0：信号为低电平时减速 1：信号为高电平时减速 ❖ No.3004＃5：超程信号检查与否。 0：进行检查 1：不进行检查
数控机床电气控制
7）关于CRT/MDI及EDIT的参数 ❖ No.3102＃3：选择CRT的显示语言，如果没有设定 的话为英语显示。
数控机床的电气连接与调试1
轴，4轴联动。 除此之外，还有实现机床个性化的CNC 16／18 / 160／180系列
第三页，共105页。
项目1：数控系统的连接(liánjiē)及调试
●Fanuc0iC数控系统的组成与特点
最大控制轴数
4轴
最大控制主轴电机数 2个
可连接的伺服电机 αi S 伺服电机
可连接的主轴电机 αi 主轴电机
N0000 00100010（数值(shùzí)）
位轴型：
N1008 X: 00100011 Y: 00000101Z : 00000111A000000001
N1023 X: 1 Y: 2 Z: 3 A :4
第十七页，共105页。
项目1：数控系统的连接(liánjiē)及调试
参数说明中空白位和画面上有显示(xiǎnshì)但参数表中没有说明的参数号，是为 了将来扩展而备用的。必须将其设为0. T系参数和M系参数可能不同，不同系统的参数有两层参数区分，空白表示该参 数不能使用。
伺服接口
FANUC 串行伺服总线
(FSSB)
显示单元 7.2” 单色LCD 或8.4” /10.4”彩色
LCD
显示单元具备PC功能
第四页，共105页。
项目(xiàngmù)1：数控系统的连接及调试
CP1：系统直流24V输入电源接口 FUSE：系统DC24V输入熔断器
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数控机床电气控制系统调试的方法
数控机床电气控制系统调试方法包含了机床正常运行和各项功能
测试。
在进行这些测试之前，需要首先了解数控机床电气控制系统的
基本功能及结构，然后再参考具体的调试手册。
数控机床电气控制系统主要由数控装置、电气控制柜以及外围设
备组成，其中数控装置是数控机床的核心部件，负责控制机床的各项
运动。
因此，在进行数控机床调试的时候，需要将其与电气控制柜进
行配合。
以下是数控机床电气控制系统调试方法的具体步骤：
第一步：检查设备
在进行调试之前，需要仔细检查各项设备，保证其符合要求、工作正常。
这些设备包括数控装置、电气控制柜以及机床本体等。
在检查设
备的时候，要特别注意电气管路、电缆以及电气连接是否正确。
另外，还需要检查液压、气动及机械部分是否正常。
第二步：检查程序
在进行数控机床调试之前，需要首先将程序进行检查，保证程序无误
并可以正常运行。
程序检查需要针对具体的机床类型进行，但通常都
需要检查主轴、进给、径向及轴向运动的参数是否正确。
此外，还需
要对程序的每个部分进行精细的检查，尽量减少因程序错误引起的损失。
第三步：校准系统
在进行数控机床调试之前，需要对数控系统进行校准。
校准主要是针
对数控系统中的各类参数进行调整，以保证机床的精度和稳定性。
其中，数控系统的参数包括回零点、误差补偿、运动控制模式、加工模
式等。
通过校准可以使调试后的机床具有更高的准确性。
第四步：进行试运行
在完成前面的步骤之后，可以进行数控机床的初步试运行。
这一步需
要根据不同的机床类型进行不同的操作。
一般来说，试运行主要包括
工件的夹持、机床的自检、加工过程的模拟等步骤。
第五步：功能测试
在完成初步试运行之后，需要对机床的各项功能进行测试。
这些测试包括进给速度、主轴转速、工件尺寸精度、表面质量、工艺加工能力等。
通过这些测试可以判定机床是否符合要求，并进行必要的调整和优化。
在进行数控机床电气控制系统调试的过程中，需要注意的是必须根据具体的机床类型进行操作，并且需要在专业人员的指导下进行。
有了正确的调试方法，可以使数控机床获得更好的加工效果。