第3章常用机床电气控制

常用机床的电气控制(1)常用机床的电气控制机床电气控制是机床工作的重要组成部分，它对机床的工作效率、稳定性、精度和可靠性起到决定性作用。

现代机床电气控制系统采用数字化、网络化和智能化技术，实现了复杂的控制策略，大大提高了生产效率和产品质量。

下面，将介绍常用的机床电气控制系统。

一、数控系统数控系统是采用数字化控制技术、计算机技术和传感器技术，对机床的加工过程进行精密控制的系统，具有高精度、高效率、高灵活度的特点。

数控机床需要配备专业的数控系统软件，通过G代码来控制机床的运动轨迹、速度、力度等参数，实现加工零件的高精度、高效率和高质量。

二、伺服系统伺服系统是一种通过控制电动机旋转角度、速度和力矩的方式，对机床的加工运动进行精确控制的系统。

伺服系统是以速度为主要控制目标的一类闭环控制系统，由伺服电机、驱动器和编码器等组成。

伺服系统具有高速、高精度、高可靠性、精简结构等特点，广泛应用于数控机床、工业机械和自动化装备中。

三、运动控制系统运动控制系统是指控制机床各个运动部件的运动速度、位置、加减速度等参数，确保机床能按照设定的加工轮廓或图形进行精确加工的系统。

它控制机床的各级运动部件（如主轴、进给轴、滑枕、工作台等）的运动，通过实时控制加工轨迹和速度，实现工件高精度的加工。

四、PLC控制系统PLC控制系统是指采用可编程逻辑控制器（PLC）来对机床的电气控制系统进行自动化控制和监测的系统。

PLC是一种集中式、可编程的数字电子系统，能够接收输入信息、进行逻辑处理和输出控制信号。

它通常适用于控制较简单的机床（如冲床、剪板机等），具有成本低、操作简单、维护方便等优点。

总之，机床电气控制系统对于机床的发展和创新有着重要的作用。

随着科技的不断发展，我们相信在不久的将来，机床电气控制系统会更加智能化、高效率、高精度、高可靠性，为制造业的发展贡献更大的力量。

第一章常用低压电器1-1开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？通常哪些灭弧措施？答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。

为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法。

（１）吹弧（２）拉弧（３）长弧割短弧（４）多断口灭弧（５）利用介质灭弧（６）改善触头表面材料1-2 写出下列电器的作用、图形符号和文字符号：答：（１）熔断器作用：严重过载和短路保护图形符号：文字符号：FU（２）组合开关作用：用于机床上作电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路。

图形符号：文字符号：SA（３）按钮开关作用：在控制电路发出手动控制信号图形符号：文字符号：SB（４）自动空气开关KM KM KM KM 线圈主触点常开辅助触点助触点常闭辅 线圈 主触点 常开 常闭 辅助触点 辅助触点(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f ）断点延时断开动合（常开）触点 （g ）断点延时闭合动断（常闭）触点（h ）瞬动触点作用：在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用 ，并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路。

图形符号：文字符号:QF（５）交流接触器作用：远距离频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。

图形符号：文字符号：KM （６）热继电器作用：主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护， 图形符号：热元件 常闭触点 文字符号：FR （７）时间继电器作用：按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路 图形符号：文字符号：KT（８）速度继电器作用：以旋转的速度信号的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动。

第3章机床电气控制习题答案1.填空题1）车床的主运动是（工件的旋转）运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动（工件旋转）。

主轴一般只要（单方向）的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

CA6140用操纵手柄通过（摩擦离合器）来改变主轴的旋转方向。

（进给运动）是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动2）车床CA6140控制电路的供电电压是（127）V，照明电路采用（36）V安全交流电压，信号回路采用（6.3）V的交流电压，均由（控制变压器二次侧）提供。

3）卧轴矩台平面磨床的主运动是（砂轮的旋转运动），进给运动有垂直进给，即（滑座在立柱上的上下运动）；横向进给，即（砂轮箱在滑座上的水平运动）；纵向进给，即（工作台沿床身的往复运动）。

工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的（横向进给）；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性（垂直进给）。

4）电磁吸盘文字符号是（YH）。

5）插头插座的文字符号是（X）。

6）电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有（“励磁”、“断电”和“退磁”）三个位置。

7）Z3040摇臂钻床在钻削加工时，（主轴带动钻头的旋转运动）为主运动；进给运动是（主轴的纵向进给）；（辅助）运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。

8）电磁阀文字符号是（YV）。

9）X62W卧式万能铣床为了减少负载波动对铣刀转速的影响，使铣削平稳一些，铣床的主轴上装有（飞轮），使得主轴传动系统的惯性较大，为了缩短停车时间，主轴采用（电气制动）停车。

10）X62W卧式万能铣床为保证变速时，齿轮顺利地啮合好，要求变速时主轴电动机进行（冲动控制），即变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。

11）X62W卧式万能铣床固定在工作台上的工件可作（上下、左右、前后）六个方向的移动，各个运动部件在六个方向上的运动由（同一台进给电动机通过正反转进行）拖动，在同一时间内，只允许（一个）方向上的运动。

机床电气控制习题库第一章绪论一填空题★1.电气传动是指电动机驱动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。

★2.用电动机驱动工作机械来实现生产工艺过程中的各种控制要求的系统称为电气传动系统。

★3.电气传动系统主要由电动机、传动机构、控制设备和电源四个基本环节组成。

★4.电动机是生产机械的原动机，其作用是将电能转换成机械能。

★5.传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置。

★6.控制设备是用来控制供给电动机电能的形式与时间，使其适应生产机械需要的设备。

★7.电源是电动机和控制设备的能源，分为交流电源和直流电源。

★8.电气传动系统按照驱动电动机的不同，分为直流驱动系统和交流驱动系统两大类。

★9. 电气传动系统按照有无反馈装置，分为闭环电气传动系统与开环电气传动系统。

★10.直流电动机具有良好的启动和控制性能，尤其是它的调速性能良好，可以方便地在很宽的范围内平滑调速。

二选择题★1.下列作为能作为传动机构的是（Ｂ）A 电动机B 传送带C 主电动机★2. 在一个电气传动系统中，除了一台主电动机外，还有一些（Ａ）A 辅助电动机和控制电动机B 控制环节C 信号灯★3. （Ａ）电动机在频繁启动、制动及调速要求较高的场合占据主要地位。

Ａ直流Ｂ交流Ｃ以上都不对三判断★１.车床、钻床、铣床、镗床都采用电气传动系统。

（√）★２.减速箱不属于传动机构。

（╳）★３.控制设备由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。

（√）★４.为使控制系统具有良好的静态与动态特性，常采用反馈控制系统。

（√）★５.晶闸管不能作为连续控制系统的元器件。

（╳）６.最初自动控制是用数量不多的继电器、接触器等组成。

（√）四简答★１.什么叫电气传动？电气传动有哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：电气传动是指电动机驱动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。

电气传动系统主要由电动机、传动机构、控制设备和电源四个基本环节组成。

电动机是生产机械的原动机，其作用是将电能转成机械能；传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置；控制设备用来控制给给电动机电能的形式与时间，使其适应生产机械需要的设备；电源是电动机和控制设备的能源。

第3章机床电气控制习题答案1.填空题1）车床的主运动是（工件的旋转）运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动（工件旋转）。

主轴一般只要（单方向）的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

CA6140用操纵手柄通过（摩擦离合器）来改变主轴的旋转方向。

（进给运动）是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动2）车床CA6140控制电路的供电电压是（127）V，照明电路采用（36）V安全交流电压，信号回路采用（6.3）V的交流电压，均由（控制变压器二次侧）提供。

3）卧轴矩台平面磨床的主运动是（砂轮的旋转运动），进给运动有垂直进给，即（滑座在立柱上的上下运动）；横向进给，即（砂轮箱在滑座上的水平运动）；纵向进给，即（工作台沿床身的往复运动）。

工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的（横向进给）；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性（垂直进给）。

4）电磁吸盘文字符号是（YH）。

5）插头插座的文字符号是（X）。

6）电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有（“励磁”、“断电”和“退磁”）三个位置。

7）Z3040摇臂钻床在钻削加工时，（主轴带动钻头的旋转运动）为主运动；进给运动是（主轴的纵向进给）；（辅助）运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。

8）电磁阀文字符号是（YV）。

9）X62W卧式万能铣床为了减少负载波动对铣刀转速的影响，使铣削平稳一些，铣床的主轴上装有（飞轮），使得主轴传动系统的惯性较大，为了缩短停车时间，主轴采用（电气制动）停车。

10）X62W卧式万能铣床为保证变速时，齿轮顺利地啮合好，要求变速时主轴电动机进行（冲动控制），即变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。

11）X62W卧式万能铣床固定在工作台上的工件可作（上下、左右、前后）六个方向的移动，各个运动部件在六个方向上的运动由（同一台进给电动机通过正反转进行）拖动，在同一时间内，只允许（一个）方向上的运动。

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。

维修电工与实训-常用机床电气控制操作教案第一章：绪论1.1 课程介绍使学生了解本课程的目的、内容、意义，熟悉课程的安排和学习方法。

1.2 机床电气控制概述介绍机床电气控制系统的组成、作用和分类，使学生了解电气控制技术在机床上的应用。

第二章：常用低压电器2.1 低压配电柜及开关介绍低压配电柜的组成、功能及常见开关的使用方法，使学生掌握低压电器的安装与维护。

2.2 接触器讲解接触器的结构、原理、选用和安装，使学生了解接触器在电气控制中的应用。

2.3 继电器介绍继电器的类型、原理、选用和安装，使学生掌握继电器在电气控制中的应用。

第三章：机床电气控制电路分析3.1 电气控制原理讲解电气控制电路的基本原理和分析方法，使学生掌握电气控制电路的解读能力。

3.2 典型机床电气控制电路分析分析常用机床（如车床、铣床、钻床等）的电气控制电路，使学生能够实际分析机床电气控制电路。

第四章：常用机床电气控制设备的安装与调试4.1 电气设备安装工艺要求讲解电气设备安装的基本工艺要求，使学生掌握电气设备安装的技巧。

4.2 机床电气控制设备的调试与维护介绍机床电气控制设备的调试方法和维护注意事项，使学生能够对机床电气控制设备进行调试和维护。

第五章：机床电气控制设备的故障诊断与维修5.1 故障诊断与维修方法讲解机床电气控制设备故障诊断与维修的基本方法，使学生掌握故障诊断与维修的技巧。

5.2 典型机床电气控制设备故障分析与维修分析常用机床电气控制设备的故障原因，讲解故障排除方法，使学生能够独立解决机床电气控制设备的故障问题。

第六章：CNC机床电气控制与维修6.1 CNC机床电气控制基础介绍CNC机床的组成、工作原理和电气控制系统，使学生了解CNC机床电气控制的基本知识。

6.2 CNC机床电气控制系统的故障诊断与维修讲解CNC机床电气控制系统的故障诊断与维修方法，使学生掌握CNC机床电气控制系统的故障排除技巧。

第七章：PLC在机床电气控制中的应用7.1 PLC基础介绍可编程逻辑控制器（PLC）的组成、工作原理和编程软件，使学生了解PLC 的基本知识。

第三章　常用机床的电气控制线路金属切削机床是机械加工的主要设备。

本章主要介绍几种常用机床电气控制线路的工作原理。

本章要求：（１）会分析常用机床（如CA６１４０普通车床、M７１３０平面磨床、M７４７５B平面磨床、Z３５摇臂钻床、Z３０４０摇臂钻床、X６２W万能铣床与T６８卧式镗床）的电气控制原理。

（２）了解常用机床控制线路的常见故障及排除方法。

第一节　普通车床的电气控制线路车床是机械加工中使用最广泛的一种机床，约占机床总数的２５％～５０％左右。

在各种车床中，应用最多的是普通车床。

普通车床可以用来车削工件的外圆、内圆、端面和螺纹等，并可以装上钻头或铰刀等进行钻孔和铰孔等加工。

型号的含义为：C A6140车床结构上与C6140不同最大车削直径为400mm 卧式车床系卧式车床组下面以CA６１４０普通车床为例来进行分析。

一、主要结构和运动情况CA６１４０普通车床的主要结构如图３－１所示。

切削时，主运动是工件作旋转运动，也就是产生车削的运动；进给运动是刀具作直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。

电动机的动力，由三角带通过主轴箱传给主轴。

变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。

主轴通过卡盘带动工件作旋转运动。

主轴一般只要求单方向旋转，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

CA６１４０用操纵手柄通过摩擦离合器来改变主轴旋转方向，别的车床也有用改变电动机的正反转向来改变主轴转向的。

CA６１４０车床的进给运动消耗的功率很小，且车螺纹时要求主轴的旋转角度与进给的移动距离之间保持一定的比例，所以也由主轴电动机拖动，不再另加单独的电动机拖动。

主轴电动机传来的动力，经过主轴箱、挂轮架传到进给箱，再由光杠或丝杠传到溜板箱，使溜板箱带动刀架沿图３－１　CA６１４０普通车床结构示意图床身导轨作纵向走刀运动；或者传到横溜板，使刀架作横向走刀运动。

所谓纵向运动，是指相对于操作者作向左或向右的运动。

所谓横向运动，就是指相对于操作者往前或往后的运动。

第1章 常用低压电器习题答案1. 什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？答：用于交流50Hz 额定电压1200V 以下，直流额定电压1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。

配电电器。

用于配电系统，进行电能的输送和分配，如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。

控制电器。

主要用于自动控制系统和用电设备中，如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。

2. 叙述接触器的用途，并画出接触器的符号。

答：接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。

接触器的文字符号是KM ，图形符号如下：常闭辅助触点常开辅助触点主触点电磁线圈KM3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。

答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。

电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控制作用。

交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。

主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。

辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。

灭弧系统。

触点在分断电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。

反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。

4. 交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？答：1）额定电压。

接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。

2）额定电流。

接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。

3）线圈的额定电压。