机床电气控制线路设计

浅谈控制机床电气的线路设计摘要：本文基于机床电气的线路设计进行了研究和分析，重点就机床电气的控制线路做了细致的描述和分解，通过对电气控制线路的设计原则的探讨，针对电气控制路线的设计方法提出了自己的方案和建议。

关键词：机床电气；控制线路；线路设计中图分类号：tg502 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）02-0161-01当机床电气设备出现的故障后，由于电路和机床种类的不同各有不同的特点，如何应用所掌握的专业基本操作技能和专业基础知识来进行分析与检修，是维修电工专业中实训教学的难点和重点。

由于控制线路在实际设计中还经常配有信号、检测等内容。

因此，可将控制线路、信号线路、检测线路统称为辅助线路。

显然，准确地说应为辅助线路的设计。

线路设计是此项工程为满足要求的重要组织过程，是设计中工程量最大、最为复杂的一个环节，即使出现微小失误，设计都将无法尽善尽美地达到工艺要求，因此，要求设计者必须认真对待。

经验设计法的运用是根据设计熟练程度的不同，其灵活度也不同，设计的效果也不尽一致。

一、控制方案的确定原则电气设备的控制方案是多种多样的，因此，设计人员在设计时，应该本着简便、可靠、经济、实用的要求进行控制方案的制定。

具体来说，设计人员应该遵循以下原则：经济效益是控制方式科学与否的重要标准。

如果控制逻辑较为简单，其加工程序也较为稳定的生产设备，则适用于继电-接触控制方式，这是较为合理的；反之，如果是加工程序多变，则应该考虑采用编程序控制器；通用化指的是生产机械加工不同对象的通用化程度。

如果加工一种或者几种零件的专用机床，其通用化程度低，那也是合理的，因为其可以保持较高的自动化程度，因此，这样的机床一般适用于固定的控制电路；而如果是单件、小批量的零件加工的通用机床，则应该采用数字程序或者编程控制器控制，因为其可以根据加工对象的不同设定不同加工程序，具有相当的灵活性和通用性；如果控制电路比较简单，则可以采用电网电源，如果元件多且电路复杂，则对电网电压隔离降压，减少故障的可能性。

C650车床的电气控制线路设计C650车床的电气控制线路是整个机床的核心部分，主要负责车床各个部分的电气控制。

本文将从控制电路原理、电路设计、电路元器件选型、电路安全措施等方面详细介绍C650车床的电气控制线路设计。

一、控制电路原理C650车床的电气控制线路采用PLC控制器作为中心控制单元，通过交流变频器对主轴电机进行变频控制，实现主轴转速的调节。

同时通过伺服系统实现两轴的运动控制，分别控制切削刀架和进给系统的运动。

同时，车床还具备自动泄废功能，通过限位开关和气动元件组成的气路控制实现自动泄废，提高作业效率。

二、电路设计1.主轴电机控制电路主轴电机控制电路采用三相异步电机变频控制方式，通过交流变频器调节主轴电机的转速，实现车床的加工和加工精度控制。

2.伺服运动控制电路伺服运动控制电路包括两轴的运动控制，分别控制切削刀架和进给系统的运动。

切削刀架的伺服运动控制采用开环控制，进给系统采用闭环控制。

通过PLC控制器输出PWM信号给伺服电机驱动器，控制伺服电机的运动。

3.自动泄废控制电路自动泄废控制电路采用气动元件组成的气路控制，通过限位开关控制气动元件的执行情况，实现车床自动泄废功能。

三、电路元器件选型1.控制器：C650车床采用PLC控制器作为中央控制单元，控制精度高，可靠性好。

2.交流变频器：交流变频器是控制主轴电机变频的核心元器件，C650车床采用功率适中、控制精度高的变频器，能够满足车床的加工要求。

3.伺服电机：C650车床选用功率合适、控制精度高的伺服电机，能够满足车床的切削刀架和进给系统的运动要求。

4.限位开关：限位开关是气路控制的关键元器件，C650车床选用质量可靠、使用寿命长的限位开关，确保车床的自动泄废功能正常运行。

四、电路安全措施C650车床的电气控制线路设计时需要注意安全问题，速度快、功率大的主轴电机、伺服电机和变频器都存在一定的安全隐患，特别是在操作过程中需要做好以下安全措施：1.在开机前，要做好预检和检查工作，确保电器线路安全可靠，防止因线路问题导致事故。

机床的几种控制线路一、点动控制线路如图5—8所示是接触器点动控制线路。

这种控制线路的特点是按下按钮，电动机就转动，松开按钮，电动机就停转，所以叫做点动控制线路。

电动葫芦的起重电动机控制，车床拖板箱快速移动的电动机控制等，都采用点动控制线路。

部分，一是由三相电源L1，L2和L3经熔断器FU1和接触器的三对主触头KM到三相异步电动机电路，是动力电路又称主电路。

二是由熔断器FU2、按钮SB和接触器线圈KM组成的控制电路，又称辅助电路。

该线路的工作原理如下：1．准备使用时先合上开关S。

2．启动与运行按下SB→线圈KM得电→三对主触头KM闭合(电源与负载接通)→电动机M启动、运行。

3．停止松开SB→线圈KM失电→三对主触头KM断开(电源与负载断开)→电动机M停转。

二、看懂机床控制线路的基本要领为了便于掌握机床控制线路，下面介绍一些识图的基本要求。

1．电气原理图用以表达机床控制线路工作原理的是电气原理图。

电气原理图是根据电气作用原理用展开法绘制的，不考虑电气设备和电气元件的实际结构及安装情况，只作研究电气原理与分析故障用。

它能清楚地指出电流的路径、控制电器与用电器的相互关系和线路的工作原理。

所谓展开法，就是把某个电气设备的一条或数条电路按水平或垂直位置画出，按照电路的先后工作顺序一一排列起来，然后接到电源上。

一般将主电路画在图样左边或上部，把控制电路画在图样的右边或下部。

这种画法可把同一电气的部件分开，分别画在主电路和控制电路的相应部位，但要用同一符号表示。

如图5—8所示，接触器的主触头在主电路中，而接触器的线圈在控制电路中，但是都用KM符号表示，说明它们是同一电气的部件。

这样使得主电路与控制电路容易区别，便于单独对主电路与控制电路的各自工作过程，及它们的相互联系进行分析。

各电气触头的位置是电路没有通电或电气未受外力的常态位置，分析控制线路工作时应从触头的常态位置进行。

2．看图的基本原则看图时，先分析主电路，然后研究控制电路，以及控制电路对主电路的控制作用。

CA车床电气控制线路教案CA车床是一种常见的数控机床，其电气控制线路是整个机床的核心部分。

掌握CA车床电气控制线路是操作和维护机床的基础，下面我们将介绍一份电气控制线路的教案。

一、电气控制线路的基本原理1.电气控制线路是CA车床的核心部分，负责控制机床的运行和功能。

2.电气控制线路主要包括电源线路、控制线路、接地线路等。

3.电气控制线路的设计需要考虑机床的实际工作需求和安全性。

二、电气控制线路的组成1.主电源线路：包括主电源开关、主控电源输入端子、主控电源接地端子等。

2.控制线路：包括运动控制线路、信号控制线路、驱动控制线路等。

3.机床接地线路：用于保护机床和操作人员的安全。

4.外部控制线路：用于外部设备和机床的连接。

三、电气控制线路的基本操作1.启动电源：打开主电源开关，检查主控电源输入端子和接地端子是否连接正常。

2.运动控制：通过控制面板或外部设备，控制机床的转速、进给速度等参数。

3.故障排查：当机床出现故障时，需要检查电气控制线路是否正常。

四、电气控制线路的维护和保养1.定期清洁：定期清洁电气控制线路，防止灰尘和杂物堵塞线路。

2.定期检查：定期检查电气控制线路，确保连接端子牢固，无松动。

3.定期更换：定期更换老化和损坏的电气元件，保证机床的正常运行。

五、电气控制线路的安全操作1.操作人员必须经过培训，掌握机床的操作规程和安全注意事项。

2.操作时要佩戴防护手套、护目镜等个人防护用品，确保安全操作。

3.禁止在机床运行时触碰电路元件，避免触电危险。

六、电气控制线路的故障处理1.机床无法启动：检查主电源线路、控制线路是否正常连接，排除线路故障。

2.机床运行异常：检查电气元件是否老化或损坏，及时更换。

3.其他故障：根据实际情况进行故障排查，确保机床运行正常。

机床电气控制电路设计引言在机床的制造过程中，电路设计起着至关重要的作用。

机床电气控制电路设计涉及到各种传感器、执行器、开关和控制器的选择和配置。

本文将介绍机床电气控制电路设计的基本原则和常用组件，并提供一些实际案例来帮助读者更好地理解。

基本原则机床电气控制电路设计的基本原则是确保系统的可靠性、稳定性和安全性。

以下是一些常见的设计原则：1.分离电源：将电源分为主电源和控制电源，以确保不会因为控制电路故障而影响整个系统的运作。

2.使用合适的传感器：选择适合机床应用的传感器，例如位置传感器、压力传感器和温度传感器等。

3.合理配置执行器：根据机床的具体要求，选择合适的执行器，例如伺服电机、步进电机和液压执行器等。

4.使用适当的开关：选择合适的开关设备，例如按钮开关、刀闸开关和继电器等，确保系统的正常操作。

常用组件PLC（可编程逻辑控制器）PLC是一种专门用于工业控制的计算机设备，能够根据预定程序来控制机床的操作。

PLC通常由中央处理单元（CPU）、输入/输出模块（I/O 模块）和通信模块组成。

PLC的设计要考虑到机床的需求，合理选择适当的输入和输出模块。

通过编程，可以实现对机床的自动化控制。

PLC编程语言常用的PLC编程语言有梯形图（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）、功能块图（Function Block Diagram）和结构化文本（Structured Text）等。

选择合适的编程语言，可以提高编程效率和可读性。

变频器变频器是控制电动机转速的装置。

它通过改变电源的频率和电压来调整电动机的转速。

变频器能够提供精确的转速控制和启动/停止控制，适用于需要频繁改变转速的机床应用。

电气元件机床电气控制电路设计中常用的电气元件有继电器、断路器、按钮开关和接触器等。

这些元件用于控制电路的开关和保护。

实际案例数控铣床控制电路设计在数控铣床的控制电路设计中，需要考虑到以下几个方面：1.位置控制：选择合适的位置传感器，如光电开关或编码器，以获取工件和刀具的准确位置信息。

机床电气控制系统设计步骤机床电气控制系统是机床不可缺少的重要组成部分，它对机床能否正确、可靠的工作起着决定性的作用。

近代机床高效率的生产方式使得机床的构造与电气控制密切相关，因此机床电气控制系统的设计应与机械部分的设计同步开展、严密配合，拟订出最正确的控制方案。

机床控制系统绝大多数属于电力拖动控制系统，电气设计内容一般包括：L拟定电气设计任务书（技术条件）2.确定电气传动控制方案，选择电动机。

3.设计电气控制原理图。

4.选择电气元、器件，制订电气设备、元件、器件清单及备件、易损件清单。

5.设计电气柜、操作台、配电板及非标准电气元件。

6.设计电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图。

7.编写电气说明书和使用操作说明书，包括操作顺序、调试方法、维护保养等说明。

根据实际情况，以上内容步骤可作适当调整。

1、拟定电气设计任务书依据机械设备设计总体技术方案拟定的电气设计任务书是整个电气设计的依据。

在任务书中，除了简要说明所设计的机械设备的型号、用途、工艺过程、技术性能、传动参数及现场工作条件外，还必须说明：1）用户供电电网的种类（AC或DC）、电压、频率及容量。

2）有关传动的基本特性：如运动部件的数量及用途；负载特性，调速指标；电动机的起动、制动、反向要求等。

3）有关电气控制的特性：如电气控制的基本方式，自开工作循环的组成，自动控制的动作程序，电气保护及联锁条件等。

4）有关操作方面的要求：如操作台的布置、测量显示、故障报警及照明等要求。

5）主要电气设备（电动机、执行电器及行程开关等）的参数及布置框图。

2、电力拖动方案确实定设计电气控制系统，首先要做的是：根据生产机械的调速要求，选择和确定合适的拖动方案。

在勿需电气调速和启动不频繁的场合，应首先考虑采用笼形异步电动机，仅在负载静转矩很大的拖动装置中，才考虑采用绕线式异步电动机。

当负载很平稳、功率大且启制动次数很少时，采用同步电动机更为合理，这样可充分发挥同步电动机效率高、功率因数高的优点，若通过调节激磁使它工作在过激情况下，还能提高电网的功率因数。