项目十二数控机床电气故障的诊断训练
课题十七：数控车床电气故障诊断训练
一、FANUC Oi TC 电气线路原理图
1、主电路原理图
2） 各部分电路的主要作用
电源开关
控制变压器
伺服变压器
伺服驱动器电源 （接触器主触头的动作特点）
刀架电源KM2刀架止转
KM3刀架反转教学
程序 教学内容 教学手段 与方法 复习 复习数控铢床电气故障诊断训练内容 讲授法 1） 主电路中各元件的名称及用途
变压器 380V/220V 交流电抗器 A C220V/DC24V
2、控制电路原理图
1） 伺服上电冋路
2） 刀架正反转回路
3） 系统上电
注意KA1的动作特点
4） 急停控制
当急停松开，KA2线圈得电
5） 系统电源、面板电源、I/O 电源、分线板电源 3
、伺服原理图
1）伺服电源模块
侑喷电溥債块 |主轴电机|何服双紬視块|何舲啦机 何朋草袖仗块|衢肥电机
4、PMC 接口图
XM
1） 分线板接线电路
急停信号输入地址为X8. 4 （专冇地址） 2） 刀架信号冋路，
刀架T1地址X3. 1
T2地址X3. 2
T3地址X3. 3
T4地址X3. 4
接触器KA3控制止转，KA4控制反转 二、FANUC Oi 车床刀架故障的分析 1、刀架相关回路
1） KM2、KA3刀架正转回路;
KM3、KA4刀架反转回路 —二 I 施需
刀位信号
U ]AI 6|BW ] AI7] B17[…|A25[B25|
KA2-1' ?
■
6Q Y01 YD.2 Y0.3
24V 24V A16 B16 A17 B17 A25
29 □
24
2）刀架信号回路 2、 刀架故障现象 1） 刀架不能启动（无法正转） 2） 刀架不能停止（无法反转或找不到相应刀位） 进PMC 诊断画面或梯形图 3） 刀架停止时不在应有的位置（无法反转） 3、 急停故障排除 1. 查KM2回路 2. 查KA3冋路 3?查KM3回路,KA4回路 4. 查刀架信号回路 进PMC 诊断画而或梯形图，看刀架T1地址X3. 1, T2地址X3. 2, T3地址 X3.3, T4地址X3.4的状态 三、排故练习 1. 复习设备中的急停故障进行分析、测量、排除，对设备中的刀架故障进行 分析、测量、排除 2. 同组同学2位进行排故，2位负责记录 3. 测量时注意安全，万用表选择合适的量程 四、小结与作业布置 总体评价学生练习情况 作用：
记录FANUC-Oi 车床刀架故障现象，完成故障诊断报告
总结急停故障、电练习 小结 作业
源故障、刀架故障的分析和维修方法
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。
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 A ）完成的。 2. 数控机床的进给运动是由（ 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 KB 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“ X”） 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10KV）的 电动机。（V ） 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。 （V） 3. 继电器的输入信号是能是电流、电压等电学量。（X ） 4. 热继电器的作用是对电路进行短路保护。（X ） 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。（X ） 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、分析题永磁式同步型交流电动机的工作原理如图所示，试分析其工作原理。并回答转子 磁 极轴线与定子磁场轴线B夹角的大小与什么因素有关?
《数控机床电气控制》期末复习指导 一、填空题 1. 数控机床控制应用的接触器可分为直流接触器和交流接触器。 2．数控机床电器控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统（包括可编程序控制系统和继电器、接触器控制系统）等组成。 3．数字控制技术是用数字化信息对某一对象的工作过程进行自动控制的技术。 4．现代数控系统主要为计算机安装系统。5．常见的电气控制系统图有：电气原理图、电气布置图和电气安装接线图。二、选择题 1．数控机床操作面板上及机床身上各开关、按钮，主轴正/反转和停止、冷却液的开/关、各坐标轴的点动以及刀架夹盘的夹紧/松开等信号是通过（C ）接受并控制的（A）伺服驱动装置（B）位置检测装置（C）可编程序控制器（D）伺服电动机 2．数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是（ D ）。 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 3．（ A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。 A接触器 B继电器 C接近开关 D二极管 4 工厂中电火花高频电源等都会产生强烈的电磁波，这种高频辐射能量通过空间的传播，被附近的数控系统所接收。如果能量足够，就会干扰数控机床的正常工作，这种干扰称（ C ）。 A信号传输干扰 B供电线路的干扰 C 电磁波干扰 D 高压干扰 5．交流接触器常用于远距离接通和分断（ B ）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 6．热继电器是一种利用（ A ）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7．数控机床的性能很大程度上取决于（ B ）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 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（ C ）控制（A）全闭环（B）半闭环（C）开环（D）传动链 9．行程为几米到几十米的中型或大型机床中，工作台位移的直线测量大多数采用（ B）来实现 （A）光电编码器（B）光栅（C）感应同步器（D）继电器 10．使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（ C ）。 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）提高机床的灵活性三、名词解释 1．数控技术 数控技术，简称“数控”。英文：Numerical Control（NC）。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 2．降压启动 电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。 3．主轴定向控制 是指实现主轴准确定位于周向特定位置的功能。NC机床在加工中，为了实现自动换刀，使机械手准确地将刀具装入主轴孔中。刀具的键槽必须与主轴的键位在周向对准；在镗削加工中，退刀时，要求刀具向刀尖反方向，径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，所有这些均需主轴具有周向准确定位功能。 4．译码 译码是编码的逆过程，同时去掉比特流在传播过程中混入的噪声。利用译码表把文字译成一
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 A ）完成的。 2. 数控机床的进给运动是由（ A. 进给伺服系统 可编程序控制 B.位置检测系统 C. 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“ X”) 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 (V ) 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。 ( V ) 3. 继电器的输入信号是能是电流、电压等电学量 ( X ) 4. 热继电器的作用是对电路进行短路保护 ( X ) 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 （x ）
《数控机床电气控制与PLC》练习题 适用班级：2009级数控技术1~4班 第一章绪论 一、填空题 1、数控机床自诞生至今50多年来，其核心数控系统的发展经历了数控阶段和计算机数控阶段。 2、在数控机床上产生低速爬行主要是因机床导轨与工作台之间的摩擦力而引起的。 3、失动是由于伺服驱动系统滚珠丝杠与螺母的间隙、传动链的扭转或者构件的挠曲等因素引起的。 4、在应用上，摩擦力分成三类：粘性摩擦力、库仑摩擦力和静摩擦力。 二、选择题 1.下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（B ） A)1946年在美国研制成功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 第二章数控机床电气控制基础知识 一、填空题 1、低压断路器是将控制和保护的功能合为一体的电器。 2、低压断路器常作为不频繁接通和断开的电路总电源开关或者部分电路的电源开关，常见的形式有塑料外壳式断路器、小型断路器。 3、接触器由电磁机构、触点系统、灭弧装置及其他部件四部分组成。 4、小型断路器主要用于照明配电系统和控制回路。 5、使用低压断路器实现短路保护比使用熔断器优越。 6、接触器是一种用来频繁接通或分断电路带有负载的自动控制电器。 7、接触器按其主触点通过电流的种类不同，分为直流、交流两种。 8、继电器是一种根据输入信号的变化接通或断开控制电路的电器。 9、继电器常见的类型有电磁式继电器、时间继电器、热继电器、固态继电器等。 10、时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。 11、固态继电器是一种带光电隔离器的无触点开关。 12、在选择变压器的时候，根据设备的需要，变压器有标准和非标准两种。 13、在数控机床中三相变压器主要是给伺服驱动系统供电。 14、数控机床主要使用开关电源和一体化电源。 15、绘制电气原理图时，一般分为主电路和辅助电路两部分画出。 16、熔断器主要由熔断体和熔座两部分组成。 17、熔断体是一次性使用元件，熔断后，再次工作必须更换。 18、数控机床上主要使用3种类型的导线：动力线、控制线、信号线。 二、选择题 1、（A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。 A接触器B继电器C接近开关D按钮 2、下列哪个电气图形文字符号是直流稳压电源的电气图形文字符号。（A ）
中央广播电视大学2009-2010学年度第一学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制试题 （宝丰县教师进修学校-马全力提供） 2010年1月 一、单选题（每小题3分，共54分） 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( )。 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( )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 3．( )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( )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( )。 A．专用型结构 B．功能模块式结构C．多微处理器结构 6．位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为间接测量），亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为( )。 A．开环伺服系统 B．半闭环系统C．闭环伺服系统 7．( )是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。 A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 8．( )又称无触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。 A．接近开关 B．按钮开关C．组合开关 9．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( )保护。 A．过压 B．过载C．过流 10．( )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。
数控机床电气控制作业（一） 1．按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原则？ 答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，用于控制电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。 行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。 按钮开关的选用原则 ①根据用途选择开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等。 ②根据使用环境选择按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等。 ③按工作状态和工作情况的要求，选择按钮开关的颜色。 2．低压断路器在电路中的作用是什么？P12 3．接触器的用途是什么？它由哪几部分组成？P15 4．接近开关与行程开关相比有哪些优点？若接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线？ 答：接近开关又称无触点行程开关。与行程开关相比，接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点。 接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有常开、常闭两种状态。 5．.中间继电器的作用是什么？P21它和交流接触器有何区别？ 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。而继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制电路，实现控制目的的电器，中间继电器实质上是电压继电器的一种。 6．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。 8 ．三相异步电动机的起动控制采用哪两种方式？
【例7—14】配套SIEMENS 802D系统的数控铣床，开机时出现报警：ALM380500、400015、400000、025201、026102、025202；驱动器显示报警号ALM599。报警内容如下。 ALM380500：PROFIBUS DP驱动器连接出错； ALM400015：PROFIBUS DP I／O连接出错； ALM400000：PLC停止： ALM025201：驱动器1出错； ALM025202．驱动器l出错，通信无法进行； ALM026102：驱动器不能更新。 伺服驱动器ALM599：802D与驱动器之间的循环数据转换中断。分析方法如下。 （1）开机时，伺服驱动器可以显示“RUN”，表明伺服驱动系统可以通过自诊断，驱动器的硬件应无故障。 （2）系统初始化完成后，驱动器“使能”信号尚未输出，系统就出现报警；并且，驱动器亦随之报警。 根据以上两点，可以暂时排除伺服驱动器的原因，而且由于伺服驱动的使能信号尚未加入，从而排除了由于电动机励磁产生的干扰，由此判定故障是由系统引起的。 （3）系统报警ALM400015(PROFIBUS DP I／O连接出错)与ALM400000(PLC停止) 分析，ALM400015(PROFIBUS DP I／O连接出错)属于硬件故障报警，如果系统的I／O单元工作正常，即使是ALM400000(PLC停止)，一般也不会引起系统产生硬件报警。 综合以上分析，报警的检查应重点针对I／O单元(PP72／48)进行。 经检查，该机床的I／O单元(PP72／48)指示灯“POWER”不亮，表明I／O单元无DC24V。测量外部供电DC24V正常，I／O单元内部全部熔断器都正常，由此初步判定故障原因在DC24V的输入回路或外部DC24V与I／O单元的连接上。 进一步检查I／O单元与外部24V的连接，发现I／O单元电源连接端子的接触不良，重新连接后，I／O单元的“POWER”、“READY”指示灯亮，系统报警消失，机床恢复正常工作。
数控机床电控试题库 一、选择题 1、脉冲当量是指_____ A、相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度 B、相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度 C、数控系统的最小分辨率 D、相对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量 3、步进电机的旋转方向可通过改变_______来控制 A、脉冲的频率 B、通电顺序 C、脉冲的极性 4、用来控制电动机正反转的开关是______ A、闸刀开关 B、组合开关 C、倒/顺开关 D、铁壳开关 5、为了使三相步进电动机工作稳定,精度高,一般采用的通电方式_______ C、三相六拍控制、三相单三拍控制B、三相双三拍控制A6、为实现对鼠笼式感应电动机的连续速度调节,常采用______ 改变电源频率法BA转子回路中串电阻法 改变定子绕组极对数法D调节定子电压法C7、当步进电机的转子齿距存在着误差时,其旋转一圈的累计误差与齿距误差_____. A成正比B成反比C无关 8、直流伺服电机调速方法有_____ A调节电枢电压U B调节电枢电流I C调节电源电压 9、交流伺服电机调速的基本原理是_____调速. B调节电源电压的相位C调节电源电压的幅值调节电源电压频率A10、在交流电机调速系统中,为使电磁转矩M基本保持不变,除调节电源的频率外,同时还应 调节定子的_____. 电压C B电阻A电流11、在直流伺服电机的位置控制口中在F/V变换器的主要功能是 ______ A进给速度指令变换成电压量B频率量变换成电压量 C频率量变换成进速度指令值 12、电动机的联锁控制可以通过主电路联锁和______联锁来实现. B保护电路C控制电路D副电路A时钟电路13、交,直流伺服电动机和普通交,直流电动机的______. A工作原理及结构完全相同;B工作原理相同，但结构不同 C工作有原理不同,但结构相同D工作原理及结构完全不同. 14、光栅尺是_____. A一种极为准确的直接测量位移工具 B一种数控系统的功能模块 C一种能够间接检测直线位移的伺服系统反馈无件 D一种能够直接检测角位移的伺服系统反馈元件
数控机床电气控制形成性考核册作业 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
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
一、单项选择题 ．下列关于世界第一台数控机床地描述正确地是（）. ）年在美国研制成功地 ）它是一台坐标数控铣床 ）用它来加工直升机叶片 ）它用晶闸管直流电机驱动 ．数控机床半闭环控制系统地特点是（）. ）结构简单、价格低廉、精度差 ）结构简单、维修方便、精度不高 ）调试与维修方便、精度高、稳定性好 ）调试较困难、精度很高 ．低压断路器即低压自动开关它相当于（）地组合. ）刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器 ）刀开关、熔断器、热继电器、启动器 ）刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器 ）刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄 ．交流接触器常用于远距离接通和分断（）地电路. ）电压至、电流至630A ）电压至、电流至630A ）电压至、电流至1000A ）电压至、电流至1000A ．热继电器是一种利用（）进行工作地保护电器. ）电流地热效应原理 ）监测导体发热地原理 ）监测线圈温度 ）测量红外线 ．数控机床地性能很大程度上取决于（）地性能. ）计算机运算 ）伺服系统 ）位置检测系统 ）机械结构 ．数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取（）方式最佳. ）调频和调压 ）变级和调压 ）调频和变级 ）调频 ．数控机床进给伺服系统地负载不大，加工精度不高时，可采用（）控制. ）全闭环 ）半闭环 ）开环 ．使用闭环测量与反馈装置地作用是为了（）. ）提高机床地安全性 ）提高机床地使用寿命 ）提高机床地定位精度、加工精度
）提高机床地灵活性 ．数控机床进给控制地交流伺服电动机结构是（）. ）转子、定子都装有永磁体和绕组 ）转子、定子都是绕组 ）定子装有永磁体，转子是绕组 ）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，每空分，共分.） ．数控机床电器控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统（包括可编程序控制器和继电器、接触器控制系统）等组成.文档来自于网络搜索 ．数控机床低压电器包括控制电器、保护电器、执行电器. ．脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种. ．数控机床控制应用地接触器可分为直流接触器和交流接触器. ．数控机床地控制分为两大部分，一部分是坐标轴运动地位置控制，另一部分是数控机床加工过程地顺序控制. ．常见地电气控制系统图有：电气原理图、电器布置图、电气安装接线图. 三、判断题（将判断结果填入括号中，正确地填“√”，错误地填“×”，每小题分，共分） ．数控机床具有柔性，只需更换程序，就可适应不同品种及尺寸规格零件地自动加工.（√）．数控装置是数控机床电气控制系统地控制中心.（√） ．全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器.（×） ．梯形图不是数控加工编程语言.（√） 、步进电机驱动电路是直流稳压电源.（×） 、数控机床地电气控制系统由驱动电路和伺服电动机两个部分组成.（×） 、目前，交流伺服驱动系统已完全取代直流伺服驱动系统.（×） 、数控机床电气控制系统地发展与数控系统、伺服系统、可编程序控制器发展密切相关.（√）、可编程序控制器都是模块式结构.（×） 、自动开关地通断能力是指在一定地实验条件下，能够接通和分断地预期电流值.（√） 四、简答题（每小题分，共分；要求字迹工整） ．为何用热继电器进行过载保护？ 答：电动机在实际运行中，短时过载是允许地，但如果长期过载，欠电压运行或断相运行等都可能使电动机地电流超过其额定值，将引起电动机发热，绕组温升超过额定温升，将损坏绕组地绝缘，缩短电动机地使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机.因此，必须采取过载措施，最常用地是利用热继电器进行过载保护.文档来自于网络搜索 ．脉冲编码器地作用是什么？ 答：脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，它把机械转角变成电脉冲，是一种常用地角位移传感器.编码器除了可以测量角位移外，还可以通过测量光电脉冲地频率来测量转速.如果通过机械装置，将直线位移转变成角位移，还可以测量直线位移.文档来自于网络搜索 ．简述可编程控制器地十条指标. 答：）编程方便，可现场修改程序； ）维修方便，采用插件式结构； ）可靠性高于继电器控制装置； ）体积小于继电器控制装置； ）数据可直接送入管理计算机； ）成本可与继电气控制装置竞争； ）输入为市电；
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
学习任务三：XA5032立式铣床电气控制线路的装接 学习目标 1、能够从学习任务书中，掌握阅读任务书的正确方法， 2、能够根据教师提供的工作方案范本掌握工作方案制定的要素，能够制定工作方案； 3、能够掌握任务实施过程中的安全规范，建立安全意识， 4、掌握相关职业素养要求，会运用； 5、能够按照工作方案完成电气线路的装接、检查 6、能按照电气调试安全要求完成电气线路的通电调试工作； 7、能够分析调试过程中电气线路故障的原因，会采用正确的方法排查故障； 8、能够根据验收标准及规范，完成对工作任务的验收，会填写任务验收单； 9、能够掌握本项目工作总结撰写的方法，并能独立完成工作总结的撰写； 建议课时标 160 学时，每天8 学时，累计20 天 学习任务描述 我院在2004 年购置了 6 台XA5032立式铣床，到目前，上述机床已使用了8 年的时 间，在使用过程中发现机床的机床电气线路老化，电气的性能下降，影响到了这些机床 的正常使用，现学院要求由数控机床装调维修班的学生在维修专业教师的带领下，在20 天内将XA5032立式铣床气线路的所有电气元件进行更换，并按原机床的电气原理图重 新进行电路的装接的工作。线路安装完成后，由专业老师带领学生进行XA5032立式铣 床功能测试，由数控系设备管理员进行验收。 工作流程与评价 评 价 内 容序 工作流程活动成果参与度安 全生产 号 （）（） （）40%10% 20% 劳动纪律 （20%） 工作效率 （10%） 权重 一明确工作任务工作页活动记录工作记录教学日志完成时间10% 二制定工作计划工作计划活动记录工作记录教学日志完成时间15% 三电气线路装接配电盘活动记录工作记录教学日志完成时间45% 四调试与验收配电盘活动记录工作记录教学日志完成时间20%
2009 - 2010学年第一学期高职06(07、08、09、10)班 《数控机床电气控制》课程期末考试试卷(A卷) 一、填空题(1’×30) 1.世界第一台数控机床是机床。 2.数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由和组成。 3.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是电动机。 4. 交流电动机的调速方法有、和三种。 5.数控机床的性能很大程度上取决于的性能。 6.数控机床控制系统共分为两大部分，其中一部分是控制，另一部分是控制。 7.热继电器是一种利用进行工作的保护电器。脉冲编码器分为、和三种。 8．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，有效保护串接在他后面的电气设备。 9．光栅是一种将转为的测量装置。 10.环形分配器DIR为数控装置所发出的方向信号，其电平高低对应电动机绕组 的改变。
11.常见的电气控制系统图有：、、。 12.数控机床接口电路要完成、、锁存和隔离功能。 13.数控机床超程限位保护一般有和两种双重保护。 14.PLC控制系统软件主要有、编程语言及编程支持工具等组成。 15．数控机床中PLC采用编程方式，每一个语句表包含一个、两部分。 二、判断题(2’×10) 1.常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流电机。 ( ) 2.数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。 ( ) 3.全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器。 ( ) 4.数控机床的加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。 ( ) 5.绝对式位置检测是：每一个被测点的位置都从一个固定的零点算起。 ( ) 6.PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成。 ( ) 7.电器元件布置图是用规定的图形符号。根据原理图，按各电器相对位置绘制的实际接线图。 ( ) 8.梯形图不是数控加工编程语言。 ( ) 9.高频电路一般采用树杈型放射式的单点接地方式。 ( ) 10.数控机床回参考点时需要通过三级降速定位方式来实现。 ( ) 三、选择题(2’×10) 1.位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械 传动部件的位置转换，亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为( )
数控机床电气控制形考作业 4 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
数控机床电气控制 形成性作业4 (第5章、第6章 一、单选题 1. （ B ）是各种PLC 通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。 A 语句表 B 梯形图 C 功能表图 2. 梯形图中当输入点I0.1的状态为“0”、输入点I 0.0 的状态为“l ”时，输出Q 0.2为（ A ）。 A “l ” B “0” C 都不是 3.如图，PLC 中块的“或”操作就是将梯形 图中以LD 起始的电路块和另外以LD 起始的 电路块并联起来。当输入点I0.1与输入点I 0.2的状态都为“l ”时，输出Q 0.0为 （ A ）。 A “l ” B “0” C 都不是 4. 由于（ A ）存在着一些固有的缺点， （比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵 ），使其应用范围受到限制。 A 直流伺服电动机 B 交流伺服电动机 C 步进电动机 5. （ B ）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。 A 开环控制 B 主轴定向控制 C 辅助控制 姓 名：＿＿＿＿＿ 学 号：＿＿＿＿＿ 得 分：＿＿＿＿＿ 教师签名：＿＿＿＿＿
6. 位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当（ A ）机床加工精度。 A高于 B低于 C等于 7. 位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为( A )。 A灵敏度 B测量范围 C零漂 8. 采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做（ C ）。 A绝对测量 B直接测量 C间接测量 9.按照电动机学原理，当（ A ）的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。 A交流电动机 B直流电动机 C步进电动机 二、判断题（对认为正确的题标注“√”、错题标注“×”） 1. 步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。（√） 2. PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。（×） 3. 由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。（×） 4. 语句表又叫做指令表，是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。（×）
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。（√）
数控机床装调维修工 现代数控机床机、电、液、光高度融合与集成，机电接口高度复杂，是典型的技术密集型的机电一体化的产品，需要数控机床装调维修工具备机械和微电子方面具备 一定的理论基础与维修、调整技能，这就在以下各方面对他们提出较高的要求： 一、数控机床机械装调 （一）机械功能部件装配和机床总装 1、能读懂数控机床总装配图或部件装配图 2、能绘制连接件装配图 3、能根据整机装配调试要求准备工具、工装 4、能完成两种以上机械功能部件的装配或一种以上型号的数控机床总装配 5、能进行数控机床总装后集合精度、工作精度的检测和调整 6、能读懂三坐标测量报告、激光检测报告，并进行一般误差分析和调整 （二）机械功能部件与整机调整 1、能读懂数控机床电气原理图、电气接线图 2、机床通电试车时，能完成机床数控系统初始化后的资料输入 3、能进行系统操作面板、机床操作面板的功能调整 4、能进行数控机床试车（如空运转） 5、能通过修改常用参数调整机床性能 6、能进行两种型号以上数控系统的操作 7、能进行两种型号以上数控系统的加工编程 8、能根据零件加工工艺要求准备刀具、夹具 9、能完成试车工件的加工 10、能使用通用量具对所加工的工件进行检测，并进行误差分析和调整 二、数控机床机械维修 （一）整机维修 1、能读懂机床总装配图或部件装配图 2、能读懂数控机床电气原理图、电气接线图 3、能读懂数控机床液压与气动原理图 4、能拆卸、组装整台数控机床（如数控机床主轴箱与床身的拆装、床鞍与床身的拆装、加工中心主轴箱与床身的拆装、工作台与床身的拆装等）
5、能通过数控机床诊断功能判断常见机械、电气、液压（气动）故障 6.能排除数控机床的机械故障 7?能排除数控机床的强电故障 （二）整机调整 1?能完成机床数控系统初始化后的资料输入 2?能进行系统操作面板、机床操作面板的功能调整 3?能通过修改常用参数调整机床性能 4.能进行数控机床几何精度、工作精度的检测和调整 5?能读懂三坐标测量报告，并进行一般误差分析和调整9如垂直度、平行度、 同轴度、位置度等） 6.能对数控机床加工编程 7.能根据零件加工工艺要求准备刀具、夹具 8?能使用通用量具对所加工的工件进行检测，并进行误差分析和调整 三、数控机床电气装调 （一）整机电气装配 1.能读懂数控机床电气装配图、电气原理图、电气接线图 2.能读懂机床总装配图 3.能读懂数控机床液压与气动原理图 4.能读懂与电气相关的机械图（数控刀架、刀库与机械手等） 5.能按照电气图要求安装两种型号以上数控机床全部电路，包括配电板、电气柜、操作台、主轴变频器、机床各部之间电缆线的连接等 （二）整机电气调整 1.能完成机床数控系统初始化后的资料输入 2.能进行系统操作面板、机床操作面板的功能调整 3.能通过修改常用参数调整机床性能 4.能进行数控机床几何精度、工作精度的检测和调整 5.能读懂三坐标测量报告，并进行一般误差分析和调整9如垂直度、平行度、同轴度、位置度等） 6.能对数控机床加工编程 7.能根据零件加工工艺要求准备刀具、夹具 8.能使用通用量具对所加工的工件进行检测，并进行误差分析和调整 四、数控机床电气维修 （一）整机电气维修