数控机床电气控制 第一章机床控制线路的基本环节 内容机床常用电器的选择 机床电气原理图的画法及阅读方法 三相异步电动机的启动控制线路 三相异步电动机的运行控制线路 三相异步电动机的制动控制线路 电动机的保护环节 学习目标。通过本章的学习，熟练掌握低压电器的结构，工作原理，掌握控制线路 的基本环节及一些典型线路的工作原理，分析方法，从而具备正确选用机床常用电 器的能力，分析机床控制电路基本环节的能力和看懂电气控制原理图的能力。 第二章典型普通型机床电器线路的分析 内容电气控制线路分析基础 C650卧式车床的电气控制线路 X62卧式万能铣床的电气控制线路 学习目标。通过本章的学习，了解集中普通典型机床的基本结构，掌握其电气控制 原理熟练掌握阅读分析电气控制原理图的方法与步骤，培养读图能力，为机床及其 他生产机械电气控制系统的设计，安装，调试和维护打下一定的基础。 第三章机床电气控制系统的设计 机床电器控制系统的设计基本原则和设计步骤 电力拖动方案的确定和电动机的选择 机床电气控制线路设计的一般要求 机床电气控制线路的设计方法及实例 机床电气控制系统的工艺设计 学习目标。通过本章的学习，了解机床电器控制系统设计的基本原则，基本内容，正确理解和选用电力拖动方案，掌握机床电气原理图的设计以及电器工艺设计的方法和步骤，具有基本的电气控制系统设计的能力。 第四章可编程控制器plc的工作原理 内容概述 Plc的组成与工作原理 数控机床的plc 学习目标，通过本章的学习，了解可编程控制器的基本组成和编程语言，正确理解 可编程控制器的扫描工作方方式，等效电路，掌握可编程控制的工作原理，以及数 控机床中可编程控制器的形式，特点和功能。 第五章Plc的指令系统 内容Siemens s7-200plc性能简介 S7200plc的基本指令 S7200plc的顺序控制指令 S7200plc的功能指令 学习目标。通过本章的学习，了解西蒙子s7-200plc和fanuc pmc-pa1型的软器件的 特点，掌握其指令系统的功能以及编程的方法，正确理解功能基本指令。了解功能 图的主要内型，掌握顺序控制指令的应用。
X62W万能铣床的实训说明 一、X62W万能铣床实训的基本组成 1、面板1 面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。 2、面板2 面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。 3、电动机 三个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 4、故障开关箱 设有32个开关，其中K1到K29用于故障设置；K30到K31四个开关保留；K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。 二、原理图
三、机床分析 1、机床的主要结构及运动形式 （1）主要结构由床身、主轴、刀杆、 横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等 几部分组成，如右图所示。 （2）运动形式 1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性 联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双 联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。 1）工作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。 2、机床对电气线路的主要要求 （1）机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 （2）由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车和实现两地控制。 （3）工作台的三种运动形式、六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。 （4）冷却泵电动机只要求正转。 （5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作后才能进行进给。 3．电气控制线路分析
一、单项选择题（将正确答案的字母代号填在题后的括号中，每小题2分，共20分，多选错选不得分。） 1．下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（）。 A）1946年在美国研制成功的 B）它是一台3坐标数控铣床 C）用它来加工直升机叶片 D）它用晶闸管-直流电机驱动 2．数控机床半闭环控制系统的特点是（）。 A）结构简单、价格低廉、精度差 B）结构简单、维修方便、精度不高 C）调试与维修方便、精度高、稳定性好 D）调试较困难、精度很高 3．低压断路器即低压自动开关它相当于（）的组合。 A）刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器 B）刀开关、熔断器、热继电器、启动器 C）刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器 D）刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄 4．交流接触器常用于远距离接通和分断（）的电路。 A）电压至380V、电流至630A B）电压至1140V、电流至630A C）电压至1140V、电流至1000A D）电压至380V、电流至1000A 5．热继电器是一种利用（）进行工作的保护电器。 A）电流的热效应原理 B）监测导体发热的原理 C）监测线圈温度 D）测量红外线 6．数控机床的性能很大程度上取决于（）的性能。 A）计算机运算 B）伺服系统
C）位置检测系统 D）机械结构 7．数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取（）方式最佳。 A）调频和调压 B）变级和调压 C）调频和变级 D）调频 8．数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用（）控制。 A）全闭环 B）半闭环 C）开环 9．使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（）。 A）提高机床的安全性 B）提高机床的使用寿命 C）提高机床的定位精度、加工精度 D）提高机床的灵活性 10．数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是（）。 A）转子、定子都装有永磁体和绕组 B）转子、定子都是绕组 C）定子装有永磁体，转子是绕组 D）转子装有永磁体，定子是绕组 二、填空题（将正确答案填在横线上，每空1分，共20分。） 1．数控机床电器控制系统由、、、（包括和、控制系统）等组成。2．数控机床低压电器包括、、。 3．脉冲编码器分为、和三种。 4．数控机床控制应用的接触器可分为接触器和接触器。 5．数控机床的控制分为两大部分，一部分是控制，另一部分是 控制。
组合机床电气控制课程设计专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 湖南工业大学 2011年6月11日
目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 2.1 左、右两动力头进给电机 (4) 2.2电动机控制电路 (5) 2.3液压泵电动机 (5) 2.4液压动力滑台控制 (6) 2.5主电路及照明电路 (7) 2.6保护与调整环节 (8) 2.7继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 6.1单循环自动工作 (15) 6.1.1单循环自动工作循环图 (15) 6.1.3单循环自动工作梯形图 (16) 6.2左铣单循环工作 (18) 6.2.1左铣单循环功能表 (18) 6.2.2左铣单循环梯形图 (19) 6.3右铣单循环工作 (21) 6.3.1右铣单循环梯形图 (21) 6.4公用程序 (23) 6.5回原位程序 (23) 6.6手动程序 (24) 6.7 PLC梯形图总体结构图 (24) 6.8面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28)
1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，
数控技术专业 《数控机床电气控制》课程标准 重庆工业职业技术学院
二○○九年五月 制定人员： 张光跃重庆工业职业技术学院机械学院教授姜秀华重庆工业职业技术学院机械学院副教授张新亮重庆工业职业技术学院机械学院讲师陈剑重庆机床集团公司高级工程师 刘学群重庆第二机床厂高级工程师 袁斌重庆长安汽车集团公司高级工程师 执笔人：张光跃 审核部门：数控技术专业建设指导委员会 实施部门：数控技术教研室 批准部门：教务处
《数控机床电气控制》课程标准 一、课程概述 （一）制定依据 本课程标准依据《数控机床装调维修工国家职业资格标准》、《数控技术专业人才培养方案》及本课程在人才培养方案中的作用和地位来制定。 （二）课程的性质与地位 《数控机床电气控制》（CNC Machine tool electric control）是指数控机床内部涉及电气控制的内容，包括数控机床电源电器控制、主轴和进给伺服运动电气控制，刀架电气控制、面板电气控制、I/O接口电气控制以及数控机床电气系统的控制和调试等。《数控机床电气控制》课程以数控设备应用技术为背景，理论与实际并重，是数控技术专业、数控设备应用与维护专业及相关的机电一体化等专业培养工程技术人才必备的一门核心专业课程，该课程为后续课程数控机床的故障诊断和维修打下基础，是一门理论与实践结合很紧密的课程。 通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基本知识和基本的动手操作方法，并得到必要的实践技能的训练，为后续专业课程学习和学生的顶岗实习作前期准备。本课程与其它课程的关系如下表所
（三）课程设计思路 1）课程内容设计 本专业人才培养目标提出的能力要求是：掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、CNC接口技术、PLC应用技术、电气参数设置和机电联调知识。具备数控机床的操作、手工编程和数控机床的机械和电气的调试和维护维修能力。 根据专业人才培养目标和本课程在专业目标的地位，课程的设计提出了在完整的工作过程中学习，以获得所需的知识和能力。工作过程知识是根据职业岗位职责、工作任务、工作规范、工具、手段与对象结合，并指向目标的职业行动过程所需要的知识，工作过程知识实现了理论知识与实践知识的结合，注重对知识的应用和能力的培养。按工作过程知识构建课程的学习内容，即按职业活动、岗位项目和具体的工作任务来组建学习内容，以具体的工作任务为圆心，凡是与工作过程任务有关的知识按圆周进行排列，纳入学习内容中，无关的知识尽量不讲，使课程的学习、内容构建从原来的学科体系的“平行结构”向工作任务体系的“圆周结构”转变。为使学生能很好学习和掌握本课程的知识和技能，我们结合职业教育特点和重庆地区数控设备构成和应用情况，选用典型的数控机床作为学习载体，按照数控机床电气控制的要求将数控机床的电气控制课程的学习领域分解为七个学习模块，每个学习模块选择一个到三个独立的工作任务，学生学习完这七个学习模块，就能基本掌握对数控机床电气连接与调试，达到教学的要求。在工作任务学习模块中，基
目录 一、绪论 (1) 二、组合机床简介 (1) 三、组合机床结构与工作循环 (2) 四、液压动力滑台系统 (4) 五、设计要求 (5) 六、继电器-接触器控制线路的设计 (6) （一）选用控制线路的设计方法 (6) （二）继电器——接触器控制线路 (7) （三）一些低压电器的选择 (9) 七、可编程控制器PLC控制系统的设计 (11) 八、设计总结 (13) 九、参考文献 (13)
一、绪论 本次设计是对组合机床的电气控制设计，根据设计要求设计电气控制系统及连接，使其能实现自动完成各个工作要求。 设计的主要内容包括对继电器电气原理图的设计及绘制，对PLC电器原理图的设计与绘制，制成控制板并进行连接。 这次设计的目的在于通过完成设计，了解可编程控制器的结构、工作原理、特点和用途，掌握对继电器的选型和各型号继电器的用途和作用，掌握可编程控制器的编程方法和指令系统。 二、组合机床简介 组合机床通常是采用多刀、多面、多工序、多工位同时加工，由通用部件和专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。它的电气控制电路时将各个部件的工作组合成一个统一的循环系统。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺孔、车削、铣削及磨削等工序。组合机床主要用于大批量生产。 组合机床的通用部件有：动力部件，如动力头和动力滑台；支承部件，如滑座、床身、支柱和中间底座；输送部件，如回转分度工作台、回转鼓轮、自动线回转工作台及零件输送装置；控制部件，如液压元件、控制板、按钮台及电气挡铁；其他部件，如机械手；排屑装置和润滑装置等。通用部件已标准化、系列化和通用化。 组合车床的控制系统大多采用机械、液压或气动、电气相结合的控制方式。其中，电气控制又起着中枢连接作用。因此，应注意分析组合机床电气控制系统与机械、液压或气动部分的相互关系。 组合机床组成部件不是一成不变的，它将随着生产力的向前发展而不断更新，因此与其相适应的电器控制线路也是更新换代，目前主要有两种：机械动力滑动控制路线和液压动力滑动控制路线。我们选择的液压动力滑动控制路线。 液压动力滑动与机械动力滑台在结构上的区别在于：液压动力滑台的进给运动是借助压力油道通入液压缸的前腔和后腔来实现的。液压动力滑台由滑台、滑座及液压缸三部分组成，液压缸驱动滑台在滑座上移动。液压动力滑台也具有前面机械动力滑台的典型自动工作循环过程，它是通过电气控制线路控制液压系统来实现的。滑台的工作速度是通过调整节流阀进行无极调速的。电气控制一般采用行程原则、时间原则控制及压力控制方式。
目录 第一章绪论 (1) 第二章设计方案 (3) 2.1 左、右两动力头进给电机 (3) 2.2电动机控制电路 (3) 2.3液压泵电动机 (4) 2.4液压动力滑台控制 (4) 2.5主电路及照明电路 (6) 2.6保护与调整环节 (6) 2.7继电器电气原理简图 (8) 第三章I/O分配表 (10) 第四章组合机床电气控制电路图 (11) 第五章课程设计的具体内容 (12) 5.1单循环自动工作 (12) 5.1.1单循环自动工作循环图 (12) 5.1.2单循环自动工作功能表 (12) 5.1.3单循环自动工作梯形图 (12) 5.2左铣单循环工作 (13) 5.2.1左铣单循环功能表 (13) 5.2.2左铣单循环梯形图 (13) 5.3右铣单循环工作梯形图 (13) 5.4公用程序 (13) 5.5回原位程序 (14) 5.6手动程序 (15) 5.7 PLC梯形图总体结构图 (15) 5.8面板设计 (16) 第六章系统调试 (17) 第七章设计心得 (18) 第八章参考文献 (19)
第一章绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。设计要求如下： （1）两台铣削动力头分别由两台笼型异步电动机拖动，单向旋转，无须电
精品文档 习题答案 机床控制线路的基本环节第一章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。最常用的是利用热继电器进行过载保护。 6．答：当电动机正在运行时，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，精品文档． 精品文档 电动机就将自行起动，这就可能造成生产设备的损坏，甚至造成人身事故。对电网来说，许多电动机同时自行起动会引起太大的过电流及电压降。防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫零压保护。 在电动机运转时，电源电压过分地降低会引起电动机转速下降甚至停转。同时，在负载转矩一定时，电流就会增加。此外由于电压的降低将会引起一些电器的释放，造成控制电路不正常工作，可能产生事故。因此需要在电压下降到最小允许电压值时将电动机电源切除，这就叫欠电压保护。 ．答：如图所示长动控制线路。它的工作原理如下：接通7吸合，主电路接时，接触器KMQS电源开关，按下起动按钮SB2两端的接触起动运行。同时并联在起动按钮SB2通，电动机M控制电
数控机床电气控制形成性考核册作业 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
数控机床电气控制作业2 一、单项选择题 1.用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置的电气控制系统图是（ B ） A．电气原理图 B.电器元件布置图 C.电气安装接线图 2. 数控机床的进给运动是由（ A ）完成的。 A.进给伺服系统 B.位置检测系统 C.可编程序控制器 3.（ B ）是数控系统的核心 A.进给伺服系统 B.数控装置 C.可编程序控制器 4. 装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（ B ）组成。 A.控制软件 B.管理软件和控制软件两部分 C.管理软件 5.（ A ）用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。 A. 位置检测装置 B.进给伺服系 C.数控装置 6.（ B ）是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。 A.自动空气开关 B.接触器 C.电流继电器 7. （ B ）不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。 A.直线控制的数控机床 B.轮廓控制的数控机床 C.点位控制的数控机床 8. 数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些（ C ）的有害的电气瞬变现象。 A.可预见 B.确定 C. 不确定
9.（ A ）是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。 A.接地 B.电动机 C.检测元件 二、判断题（正确的题标注“√”，错误标注“×”） 1. 直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于10KW）的电动机。（√） 2.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。 （√） 3. 继电器的输入信号是能是电流、电压等电学量。（×） 4.热继电器的作用是对电路进行短路保护。（×） 5.以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。（×） 三、简答题 1、电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的过载保护。 电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作。因为，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯曲，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。 2.接触器的作用是什么？接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为哪两类？ 答：接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器。 四、分析题
3.3 C5225型立式车床电气控制电路概述 C5225立式车床电器控制电路原理图如图1所示。 从图1（a）可知，C5225型立式车床由7台电动机拖动；主轴电动机M1、油泵电动机M2、横梁升降电动机M3、右立刀架快速移动电动机M4、右立刀架进给电动机M5、左立刀架快速移动电动机M6、左立刀架进给电动机M7。 从图1（b）、（c）可知，只有在油泵电动机M2启动运行、机场润滑状态良好的情况下，其它的电动机才能启动。 （1）油泵电动机M2控制 按下按钮SB2，接触器KM4通电闭合，油泵电动机M2启动运转，同时14区接触器KM4的常开触点闭合，接通了其它电动机控制电路的电源，为其他电动机的启动运行作好了准备。 （2）主拖动电动机M1控制 主拖动电动机M1可采用降压启动控制，也可采用正、反转电动控制，还可采用停车制动控制，由主动拖动电动机M1拖动的工作台还可以通过电磁阀的控制来达到变速的目的。 ①主拖动电动机M1的Y-△降压启动控制。按下按钮SB4(15区)，中间继电器K1闭合并自锁，接触器KM1线圈（17区）通电闭合，继而接触器KMY线圈（24区）通电闭合，同时时间继电器KT1线圈（21区）通电闭合，主拖动电动机M1开始Y-△降压启动。经过一定的时间，时间继电器KT1动作，接触器KT1线圈断电释放，接触器KMY线圈断电，接触器KM△线圈（26区）通电闭合，主拖动电动机M1△接法全压运行。 ②主拖动电动机 M1正、反转点动控制。按下正转电动按钮SB5（17区），接触器KM1线圈通电闭合，继而接触器KMY通电闭合，主拖动电动机M1正向Y 接法电动启动转动。按下反转电动按钮SB6（20区），接触器KM2线圈（20区）通电闭合。继而接触器KMY通电闭合，主拖动电动机M1反向Y接法点动启动转动。 ③主拖动点动机M1停车制动控制。当主拖动电动机M1启动运转时，速度继电器电器KS的常开触点（22区）闭合。按下停止按钮SB3（15区）。中间继电器K1、接触器KM1、接触器KM△线圈失电释放，速度继电器的常开触点（22区）
组合式机床电气控制设计 组合式机床电气控制设计，是为大家精心的关机床电气控制设 计的论文，欢迎各位机电一体化的同学阅读! 【摘要】本文阐述了组合式机床相关知识和PLC的相关概念，论证了组合式机床电气设计的基本理论和过程，并结合PLC编程程序来进行设计。 【关键字】组合式机床;电气设计;PLC编程 1、组合式机床的相关知识 1.1组合式机床的概念 组合式机床是集机电于一体的、自动化程度较高的成套技术装备，它是由一些通用部件及少量的专用部件组成的自动化或者半自动化的专用机床。它的特征是高效率、高质量、低成本、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、轻工业等行业。 1.2组合式机床的加工方式 组合式机床加工方式一般为多轴、多刀、多工序、多面或多工 位同时加工，它的生产效率是通用机床的几倍甚至几十倍。组合式机床一般用来加工箱体类或形状特殊的零件，基本上加工物固定不动，由刀具的各方位的旋转以及刀具与工件的相对运动来实现钻孔、扩孔、铰孔、铣削平面、切削内外螺纹等工序。 随着技术日臻成熟，出现了一种新型的组合式机床，它利用原 有的继电接触式控制电路加上PLC控制系统，来完成多位主轴箱、可
换主轴箱等的自动更换，达到任意改变工作循环控制和驱动系统的目的。 2、可编程控制器及应用 2.1可编程控制器(PLC)概述 PLC是一种专门在工业环境下产生的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，在其内部进行存储和执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字信号或模拟信号来进行输入和输出，从而控制各种类型的机械或生产过程。PLC还有一些相关的外围设备与其配合，形成一个整体，这样易于功能性的扩展。 2.2有关组合式机床的电气控制设计的实现方式 组合式机床的电气控制，理论上讲，可以采用继电接触式电气 控制系统、单片机控制系统和PLC控制系统来实现。但PLC控制系统是实际工程中比较经济、有效、性能优越的控制方案。下面做以简单的比较： (1) 控制逻辑继电接触式控制系统采用线路的串联、并联以及串并联的硬接线逻辑，它的连线复杂、体积大、功耗大，不易改革，所以在灵活性和扩展性存在缺陷;而PLC采用逻辑存储，它只有输入 端和输出端的外围设备需要线路连线，逻辑控制是由程序来完成并存储在PLC的内存当中，改变程序就可以改变逻辑控制，所以PLC的灵活性和扩展性更强。
< 组合机床电气控制课程设计 专业：机械设计制造及其自动化 " 班级： 学号： 姓名： 指导老师： ] 湖南工业大学 2011年6月11日
| 目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 左、右两动力头进给电机 (4) 电动机控制电路 (5) 液压泵电动机 (5) 液压动力滑台控制 (6) 主电路及照明电路 (7) ， 保护与调整环节 (8) 继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 单循环自动工作 (15) 单循环自动工作循环图 (15) 单循环自动工作梯形图 (16) { 左铣单循环工作 (18) 左铣单循环功能表 (18) 左铣单循环梯形图 (19) 右铣单循环工作 (21) 右铣单循环梯形图 (21) 公用程序 (23) 回原位程序 (23) 手动程序 (24) . PLC梯形图总体结构图 (24) 面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28) ，
- 1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 、
组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw ，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。设计要求如下： （1）两台铣削动力头分别由两台笼型异步电动机拖动，单向旋转，无须电气变速和停机制动控制，但要求铣刀能进行点动对刀。 （2）液压泵电动机单向旋转，机床完成一次半自动工作循环后按下总停机按钮时才停机。 （3）加工到终点，动力头完全停止后，滑台才能快速退回。 （4）液压动力滑台前进、后退能点动调整。 ~ （5）电磁铁1YV 、2YV 采用直流供电。 （6）机床具有照明、保护和调整环节。 2设计方案 左、右两动力头进给电机 根据设计要求知左、右两动力头要求快进→工进→快退的工作循环，并且左、右两动力头可以同时工作，也可进行单独调整。液压泵电动机M1正转，工作进
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 机床电气控制原理图 机床电气第3章数控机床电气控制原理图本章主要内容：机床电机（交流电机、直流电机、步进电机）的启动、运行（调速）、制动等继电器接触器控制基本线路识图、绘图、设计等；总目录章目录返回上一页下一页 1/ 92
2.2.1 电气原理图图形符号和文字符号机床电气 1、文字符号用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、状态和特征的字符代码。 例如， FR表示热继电器。 2、图形符号用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。 例如，“～”表示交流，R表示电阻等。 国家电气图用符号标准GB/T4728-1985规定了电气简图中图形符号的画法，该标准及国家电气制图标准GB/T6988-1986于1990年1月1日正式开始执行。 总目录章目录返回上一页下一页
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 机床电气电气控制系统图：指根据国家电气制图标准，用规定的电气符号、图线来表示系统中各电气设备、装置、元器件的连接关系的电气工程图。 电气控制系统图包括： 1、电气原理图 2、电器元件布置图 3、电气安装接线图电气原理图：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。 总目录章目录返回上一页下一页 3/ 92
电气控制与PLC 课程设计说明书 题目：某组合机床的电气控制系统设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 指导老师签名： 日期：
目录 1 系统概述 (2) 2 方案论证 (3) 3 硬件设计 (6) 3.1系统的原理方框图 (6) 3.2 主电路 (6) 3.3 I/O分配 (9) 3.3 I/O接线图 (11) 3.4 元器件选型 (11) 4 软件设计 (13) 4.1主流程 (13) 4.2梯形图 (15) 5 系统调试 (16) 设计心得 (18) 参考文献 (19) 附电气控制原理图 (20) 1 系统概述 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生
产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 1#2# SQ1SQ2 SQ3SQ4 SQ6 SQ5M4 M3 M2 M1 如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。主轴电 机M1为5.5KW、1440转/分钟，1#箱体的进给电机为M3为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV1（DC24V，10W）进行切换；右面为2#箱体移动式动力头。主轴电机M2为5.5KW、1440转/分钟，2#箱体的工作进给电机为M4，为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV2（DC24V，10W）进行切换。SQ1为左动力头的原位限位，SQ3为左动力头的快进限位，SQ5为左动力头的工进限位，SQ2为右动力头的原位限位，SQ4为右动力头的快进限位，SQ6为右动力头的工进限位，具体要求如下： 1.左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环。 2.可使左、右两动力头同时工作，也可进行单独调整。 3.加工过程中需要进行冷却。 4.应有电源有信号指示，动力头正在工作信号指示。 5.应有局部照明必要的保护环节。 2 方案论证 组合机床的电气控制,理论上讲,可以采用继电器接触器电气控制系统，单片机控制系统和PLC控制系统来实现。但是在实际工程中往往选择一种经济、有效、性能优越的控制方案，考虑到上述几点，PLC较适合组合机床的电气控制。PLC与单片机、继电器-接触器控制系统相比具有以下优点： 1．PLC与继电器-接触器相比较：
数控机床电气控制 形成性作业1 (第1章、第2章) 一、单选题 1. 某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于（ C ） A直线控制的数控机床 B轮廓控制的数控机床 C点位控制的数控机床 2. 数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。这部分功能一般由（ C ）实现。 A 输入/输出装置 B数控装置 C 可编程序控制器(PLC) 3. （ B ）不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。 A刀开关 B低压断路器 C 组合开关 4. 电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是( A )不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。 A 线圈 B衔铁 C 触点 5. 数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和（ C ）。 A专用型结构 B功能模块式结构 C多微处理器结构
6. 热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的( B )保护。 A过压B过载 C过流 7.（ B ）即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。 A进给控制 B辅助控制 C主轴控制 8. 目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变（ A ）进行调速。 A定子供电频率 B磁极对数 C定子供电电压 9. （ A ）一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。 A直线控制的数控机床 B轮廓控制的数控机床 C点位控制的数控机床 二、判断题（对认为正确的题标注“√”、错题标注“×”） 1.绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。（√） 2.接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。（×） 3.主轴定向控制又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置，对M06和M19指令有效。（√） 4.中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。（√） 5. 常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。（√）
第一章设计概述 1.1组合机床的发展史 二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铳刀、镇孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铳削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.5-0.63微米；镇孔精度可达IT7?6级，孔距精度可达0.03-0.02微米。专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 1.2组合机床方式加工 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔。扩孔、较孔、镇孔、铳削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转类零件的外圆和端面的加工。 1.3设计要求 设计两面加工组合机床的电气控制线路及其可编程控制器的控制系统。 要求如下： 1）能按照本组最终要求合理设计继电器电气原理图，PLC电气原理图，再做成控制板，最后连线试验。 2）要求上交1份设计说明书，2张图纸，测试结果。
电气控制与PLC 课程设计说明书 题目：某组合机床的电气控制系统设计 专业班级：自动1206 姓名：陈文浩 学号： 指导教师：任胜杰 1 2 2 3 3 5 3.1系统的原理方框图 (5) 3.2 主电路 (5) 3.3 I/O分配 (7) 3.3 I/O接线图 (8) 3.4 元器件选型 (8) 4 软件设计 (10) 4.1主流程 (10) 4.2梯形图 (11) 5 系统调试 (11) 设计心得 (12) 参考文献 (12)
附电气控制原理图 (13) 1 系统概述 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： ## 图1.1 如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。主轴电机M1为5.5KW、1440转/分钟，1#箱体的进给电机为M3为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV1（DC24V，10W）进行切换；右面为2#箱体移动式动力头。主轴电机M2为5.5KW、1440转/分钟，2#箱体的工作进给电机为M4，为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV2（DC24V，10W）进行切换。SQ1为左动力头的原位限位，SQ3为左动力头的快进限位，SQ5为左
第一章设计概述 1.1 组合机床发展史 二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术发展，组合机床加工精度也有所提高。铣削平面平面度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.5～0.63微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达O.03～O.02微米。专用机床是随着汽车工业兴起而发展起来。在专用机床中某些部件因重复使用，逐渐发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 最早组合机床是19在美国制成，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂均有各自通用部件原则。为了提高不同制造厂通用部件互换性，便于顾客使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，拟定了组合机床通用部件原则化原则，即严格规定各部件间联系尺寸，但对部件构造未作规定。 1.2 组合机床方式加工 组合机床普通采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同步加工方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经原则化和系列化，可依照需要灵活配备，能缩短设计和制造周期。因而，组合机床兼有低成本和高效率长处，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以构成自动生产线。 组合机床普通用于加工箱体类或特殊形状零件。加工时，工件普通不旋转，由刀具旋转运动和刀具与工件相对进给运动，来实现钻孔。扩孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转类零件外圆和端面加工。1.3 设计规定 设计两面加工组合机床电气控制线路及其可编程控制器控制系统。
规定如下： 1）能按照本组最后规定合理设计继电器电气原理图，PLC电气原理图，再做成控制板，最后连线实验。 2）规定上交1份设计阐明书，2张图纸，测试成果。 二、组合机床电气控制线路设计 2.1 选取并拟定控制方案 组合机床普通是采用多刀、多面、多工序、多工位同步加工，由通用部件和专用部件构成工序集中高效率专用机床。它电气控制线路是将各个部件组合成一种统一循环系统。在组合机床上可以完毕钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削及磨削等工序。组合机床用于大批量生产。 组合机床控制系统大多采用机械、液压或气动、电气相结合控制方式。其中，电气控制又起着中枢连接作用。因而，应注意分析组合机床电气控制系统与机械、液压或气动某些互有关系。 组合机床构成部件不是一成不变，它将随着生产力向前发展而不断更新，因而与其相适应电气控制线路也随着更新换代，当前重要有如下两种： 1、机械动力滑台控制线路 机械动力滑台和液压动力滑台都是完毕进给运动动力部件，两者区别仅在于进给驱动方式不同。动力滑台与动力头相比较，前者配备成组合机床较动力头更