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数控机床的电气识图知识讲义(1)数控机床的电气识图知识讲义一、数控机床的概述数控机床是通过数控系统控制机床运动轨迹，加工出带有一定形状、尺寸和位置精度的零部件的机床。
数控机床具有高精度、高效率、高自动化程度等优点，已经成为现代工业生产的重要设备之一。
二、数控机床的电气系统概述数控机床的电气系统包含了控制系统、馈电系统和驱动系统。
控制系统由计算机和各种控制卡组成，用于对机床的运动、工艺、参数等进行控制，馈电系统用于为各个系统供电，包括中高压电源、低压电源、电源滤波等设备，驱动系统用于控制电机运动，主要包括伺服驱动器、步进驱动器等。
三、数控机床的电气识图知识电气识图是指根据机床电气装置的原理和构造，把各种元器件、接线、继电器和开关量用符号组合成为可以表示各种电气控制功能的电路图。
数控机床的电气识图知识主要包括以下几个方面：1.通用符号标记方法通用符号标记方法是电气图中的一种语言，电气工作者通过共同的符号加强交流与合作，如在电气图中用矩形表示接通开关，用箭头表示指向机床速度的电流等。
2.电气图的绘制方法电气图的绘制方法有线路独立法和递进法两种，线路独立法是指将各个元器件的连线竖直排列在同一画面上；递进法是指将各个元器件的连线按照部件的递进顺序排列，且相邻部件将其点和线连接。
3.控制电路的绘制方法控制电路是数控机床中的核心部分，其绘制要注意控制功能的准确表示，包括输入模块、输出模块、中间模块和整体模块等。
4.梯形图的绘制方法梯形图是控制电路中常用的一种表示方法，一条竖直的线代表一个输入端子，横线表示各种条件和控制逻辑的连接。
5.电气故障诊断的方法数控机床的电气系统非常复杂，一旦出现故障很难判断其具体原因。
故障诊断方法主要包括了精细化的电气设备维护、系统层次的排除故障等，维修工具和资料准备与技术培训不可或缺。
四、总结数控机床的电气识图知识对于数控机床的正常运行和人员维护是非常重要的，只有掌握了数控机床的相关知识，才能更好的进行机床维护和故障排除。
普通数控机床电气原理的设计一、前言二、普通数控机床电气原理设计的基本思路1.系统整体布置设计根据机床的实际结构和工件加工要求，设计机床的电气系统整体布置。
包括各种电气元件、设备的布置位置和连接方式等。
2.电源系统设计设计机床的电源系统，包括主电源的选型和配备，电源线的布置和保护措施。
同时，需要考虑机床对电源的要求，如电压、电流、频率等。
3.电气控制系统设计设计机床的电气控制系统，包括电气控制元件、传感器、执行器的选型和连接方式，电气控制信号的传输和处理等。
4.数控系统设计设计机床的数控系统，包括数控装置、编程器、数控元件的选型和连接方式，数控程序的编写和调试等。
5.安全保护系统设计设计机床的安全保护系统，包括紧急停机装置、过载保护装置、防雷装置等，确保机床在工作过程中能够及时发现问题并采取相应的措施保护操作人员和机床设备。
三、普通数控机床电气原理设计的关键点1.选用合适的电气元件和设备根据机床的工作要求和实际性能要求，选用合适的电气元件和设备。
在选型过程中，需要考虑机床的使用寿命、稳定性、精度等因素。
2.设计合理的电缆布置和保护措施合理设计机床电气系统的布线和电缆配备，并给出相应的保护措施。
电缆的布置和保护措施直接影响机床的运行效果和使用寿命。
3.电气控制信号传输和处理设计合理的电气控制信号传输和处理方法，确保信号的稳定性和可靠性。
尽量避免电气控制信号被干扰和误判，以确保机床的工作精度和稳定性。
4.数控程序编写和调试设计合理的数控程序编写和调试方法，以确保机床能够正确执行指定的加工工艺和运动轨迹。
数控程序编写和调试是机床电气系统设计中的重要环节。
四、普通数控机床电气原理设计的重要性和难点1.系统的稳定性和可靠性良好的电气原理设计可以提高机床的稳定性和可靠性，减少故障和损耗。
2.工作效率的提高合理的电气原理设计可以提高机床的加工效率，降低加工成本。
3.精度和精度的提高良好的电气原理设计可以提高机床的加工精度和工作精度，从而满足各种复杂加工工艺的要求。
机床电气控制考点总结第一篇：机床电气控制考点总结现代机床由工作机构、传动机构、原动机、自动控制系统等部分组成。
机床电气控制系统的主要任务是：实现对主轴转速和进给系统进给量的控制，同时还要完成安全保护、冷却润滑、机床照明等机床辅助功能的控制。
一般来说，把电动机、传动机构及工作机构视为电力驱动部分；把为满足工艺要求，实现电动机启动、制动、正反转、调速的控制部分视为电气控制部分。
电力驱动系统主要分为直流驱动和交流驱动两大类。
直流驱动优点：具有良好的启动、制动和调速性能，可以很方便的在宽范围内实现平滑无极调整。
缺点：结构复杂，维护困难，使大容量、高转速和高电压直流电动机的制造受到限制；新技术：无刷直流电机。
交流驱动优点：结构简单、运行可靠、使用维护方便和价格便宜。
缺点：调速性能较差新技术：变频调速。
机床电力驱动系统的发展常被认为经历了成组驱动、单电动机驱动和多电动机驱动三个阶段。
机床一般采用下列的调速系统：机械有级调速、电器机械有级调速和电器无极调速。
电器无极调速又包括直流无极调速和交流无极调速。
电器控制技术的发展主要表现为：在控制方法上，从手动控制向自动控制方向发展；在控制功能上，从单一功能向多种功能发展；在实际操作上，从紧张繁重向轻松自如发展。
电磁式电器三大组成部分：感测部分、执行部分和保护部分。
感测部分是电磁机构，执行部分一般是触头，保护部分一般是灭弧装置。
触头按所控制的电路可分为主触头和辅助触头。
主触头用于接通和断开主电路，允许通过较大的电流；辅助触头用于接通和断开控制电路，只能通过较小的电流。
电磁式接触器触头在线圈未通电时有常开（动合）和常闭（动断）两种状态，分别称为常开（动合）触头和常闭（动断）触头。
触头结构有桥式触头和指形触头两种。
其中桥式触头又分为点接触式和面接触式。
触头的接触形式有点接触、线接触和面接触。
减小触头接触电阻的方法：1.增加接触压力，增加接触面积2.选择电阻系数小的材料3.改善触点的表面状况，尽量避免和减少触头表面氧化物形成低压控制电器常用的灭弧方式有：电动力灭弧、磁吹灭弧、窄缝（纵缝）灭弧、栅片灭弧、机械灭弧等。
车床电气期末总结一、概述车床电气是指车床的电气系统，它负责控制车床各部件的运动和完成加工任务。
在车床的运行过程中，电气系统起到了至关重要的作用。
本文将对车床电气进行总结，包括车床电气系统的组成、工作原理、常见故障及维修方法等方面进行分析和总结。
二、车床电气系统的组成车床电气系统主要由电源系统、机床电气元件、控制系统和操作系统组成。
1. 电源系统：电源系统由交流电源和直流电源组成。
交流电源主要负责提供机床的线电源，直流电源则负责提供机床的直流电动机、液压传动装置等部分的电源。
2. 机床电气元件：机床电气元件包括电动机、开关、按钮等，它们通过电源系统的供电实现机床各部件的运动。
3. 控制系统：控制系统是车床电气系统的核心，它采用各种传感器获取机床运行的各种信号，并根据控制算法对机床进行控制。
4. 操作系统：操作系统负责接收操作工人的指令，然后通过控制系统对机床进行控制。
同时，操作系统还负责对机床的状态进行监测和报警。
三、车床电气系统的工作原理车床电气系统的工作原理可以概括为：电源系统为机床提供电源，机床电气元件将电源的能量转化为机床各部件的运动，控制系统根据操作系统的指令对机床进行控制。
具体来说，工作原理分为以下几个步骤：1. 电源系统供电：电源系统将外部电源的电能转化为适合机床使用的电能，并通过电缆传送给机床的电气元件。
2. 机床电气元件工作：电气元件将电源提供的能量转化为机床各部件的运动，例如电动机驱动工作台、进给机构等。
3. 传感器采集信号：控制系统通过各种传感器采集机床运行的各种信号，例如运动状态、工件尺寸、温度等。
4. 控制系统处理信号：控制系统对传感器采集到的信号进行处理，包括信号的放大、滤波、编码等。
然后根据一定的控制算法对机床进行控制。
5. 操作系统控制机床：操作系统接收操作工人的指令，并通过控制系统对机床进行控制。
同时，操作系统还监测机床的状态，如发现故障则进行报警。
四、常见故障及维修方法在车床电气系统的运行过程中，可能会遇到一些故障，例如电动机不能启动、运动不稳定等。
机床电气设计入门知识汇总————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：机床设计的入门知识本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。
第一节：常用机床电路逻辑一、驱动线圈与触点的关系（一）线圈与触点接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。
外接电线圈常开/图3-1：线圈及常开、常闭触点器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。
我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。
（二）触点在电路图中的画法触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。
竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。
如图3-1。
横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。
如图3-2。
图3-2：常开、常闭触点横画实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。
二、触点的串联、并联、混联串联：两个触点的首尾相连的连接方式。
图3-3：触点的串联串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。
并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。
图3-4：触点的并联并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。
混联：串联、并联相混用的方式。
图3-5：触点混联的例子图3-5中，上面连结实际上是1、2串联，如果把1、2看做一个触点，它又和3并联；下面连接是1、3并联，如果看做一个触点，它又与2串联。
事实上，无论如何混联，通过等效电路的方法，都可以最终变为串并联的基本连接关系。
三、自锁、互锁、连锁（一）自锁在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。
西门子数控立式车床电气设计西门子数控立式车床是一种高精度、高效率的机床，其电气设计是其重要的组成部分。
良好的电气设计可以确保车床的性能、安全和可靠性，并有利于操作工人的使用和维护。
本文将介绍西门子数控立式车床电气设计的相关内容。
一、电气元件选型在设计数控立式车床的电气系统时，选用合适的电气元件是至关重要的。
西门子数控立式车床电气系统包含多种电气元件，如交流电源、变压器、电容、开关、继电器等。
因此，在选择这些元件时，需要考虑其规格参数、品牌、质量、可靠性等因素。
如变压器需要考虑额定容量、相数、绕组材料等；电容选用时需要考虑其耐压、电容量、质量等等。
选用优质的电气元件可以提高系统的稳定性和可靠性。
二、电路布局设计电路的布局设计是西门子数控立式车床电气设计中的另一个重要因素。
布局设计应考虑元器件之间的电气和物理特性，以确保电路正常运行。
在设计过程中，需要合理地布局电源线路、信号线路和控制线路，将高电压、低电压、机身信号和控制信号等线路区分开来，以避免电路干扰和短路等问题的发生。
此外，还需考虑最佳的负载平衡，使电路的性能和功率得到最大化的发挥。
三、安全保护在电气设计中，关注安全是非常重要的。
西门子数控立式车床电气设计需要考虑到安全问题，例如限流保护、电流保护、短路保护、过载保护和地面保护等。
这些保护可以有效避免安全事故的发生，并保护设备免受损坏。
除此之外，还需要对电气系统进行漏电检测并设置灵敏度，确保设备在检测到漏电时能够及时切断电源。
四、数控系统西门子数控立式车床电气设计的核心是数控系统的设计。
数控系统是在电气系统的基础上实现的，主要由计算机、人机界面以及执行部件三部分组成。
在数控系统设计时，需要充分了解车床加工的工艺特点和系统要求，在此基础上合理设计控制算法和参数，并选择合适的执行部件实现控制。
数控系统设计的好坏直接决定了车床的加工精度、效率和可控性。
综上所述，西门子数控立式车床电气设计是整个系统中至关重要的部分，它涉及到多个方面。
机床电气设计入门知识汇总Newly compiled on November 23, 2020机床设计的入门知识本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。
第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。
图 器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。
我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。
（二）触点在电路图中的画法触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。
竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。
如图3-1。
横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。
如图3-2。
图3-2：常开、常闭触点横画实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。
二、触点的串联、并联、混联串联：两个触点的首尾相连的连接方式。
图3-3：触点的串联串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。
并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。
图3-4：触点的并联并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。
混联：串联、并联相混用的方式。
1、2看做一个触点，它又和3并2串联。
线圈 常开/常闭触三、自锁、互锁、连锁（一）自锁在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。
如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。
KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。
你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。
这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。
如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。
图3-7给出了互锁的控制逻辑。
KM1的控制条件满线圈无法在同一时间内送电，KM1KM1线圈也无法送电。
以上图中，（三）连锁连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。
这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。
我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。
图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。
四、启动/停止、点动启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。
（一）启动/停止电路启动/停止电路需要两个按钮、一个接触器（继电器）来完成。
下图是启动/停止电路图。
KM 的辅助触点闭合，使电源被持续也持续供电，除非通过按钮SB2分断一次，KM 线圈才掉电。
这里的SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。
（二）点动电路点动也叫寸动，一般是指对运动机构的控制，即按下按钮时，输出动作，抬起按钮时，输出停止。
/停止的持续运转，又可 设备控制电路常需要设置若干控制方式，最普遍用到的是自动/手动方式，有的设备为方便维修，还设有维修方式、标定方式等。
工作方式一般用主令开关（两位或三位）来选择。
当选择自动时，其自动条件被加到只有自动循环时才允许的动作逻辑中；选择手动时，其手动条件被加到只有手动调整时才允许的动作逻辑中。
KA1、KA2分别为自 下面是一个正反转控制电路。
图3-12：正/反转控制电路自动 手动SB2、SB3分别用于启动正、反转KM1、KM2，同时正、反转通过自身辅助触点自锁和互锁。
互锁控制还通过SB2、SB3实现。
FR 为电动机的保护热继电器，其下的按钮为停止按钮。
第二节：机床电路基本结构传统的机床电路本身又分为主电路和控制电路，前者用于分配电源、驱动电动机，是传输功率比较大的电路；后者用于完成控制逻辑，不用于传输功率。
一、主电路最典型的主电路是电动机驱动电路，同时也包含电子半导体器件电路。
（一）供电体制三相四线制主电路包含A 、B 、C 三相火线和一根零/地线（接在一起），三相五线制主电路包含A 、B 、C 三相火线和一根零线N 、一根地线PE 。
目前轿车公司采用的是三相五线制。
图3-13：三相火线相电压A 、B 、C 之间的电压叫做线电压，为380VAC ；A 、B 、C 对零线的电压叫相电压，为220VAC 。
三相电压之间相位依次相差120°。
（二）火线相序主电路配线需要注意的一个问题是，如果机床上有电动机等对火线相序有要求的电器，ABC 三相顺序就有严格要求。
以三相异步电动机为例。
相序不同时，将造成电机反转，如果一旦接错，可能引发设备事故。
（三）主电路下图是一个晶体管整流、逆变主电路。
交流电通过二极管整流电路得到直流电，再通过IGBT 功率管逆变电路得到脉动交流电。
这是典型的变频器电路的主电路。
图3-14：变频器主电路 图3-15：正、反转电路的主电路上面电路中，FU2左侧为电动机正/反转电路的主电路，反转时，通过KM1进行火线相序的改变，从而获得反转。
控制电路与前面介绍相同。
下图是一个带有变频器的电动机驱动主电路，即可以实现两台电动机的直接启动（KM1、KM3通），又可以实现变频启动（KM2、KM4通）。
图3-16：比较复杂的主电路实例 二、控制电路控制电路指机床逻辑控制部分。
如前面提到的启动/停止、点动、正/反转电路等都是。
U AU BU C相对于晶体管功率电路（主电路）来讲，控制功率器件（如IGBT、SCR等）工作逻辑的电子线路也可以叫做控制电路，这属于电子技术专门课程，此处略。
图3-15中，FU2及其右侧部分即为控制电路。
复杂的机床控制电路可以做到非常复杂，不过，由于PLC技术的普及，现在复杂的机床控制逻辑已经被PLC程序取代。
三、PLC电路PLC是计算机技术发展的产物，由于有了该项技术，机床电气控制变得越来越容易实现，并大幅度节省了硬件配线，降低了故障率。
（一）输入/输出电路PLC电路实际上是控制电路的一部分。
下面是PLC输入/输出电路图。
PLC上边为输入电路，外部开关、按钮等器件被接到PLC输入点，把控制信号传送给PLC；下边为输出电路，PLC的输出控制通过输出点送给外部指示灯、接触器、变频器等执行电器。
图3-17：PLC输入/输出电路（二）程序梯形图PLC程序图是PLC的控制软件部分，是PLC控制设备图纸必不可少的组成，对维修故障时分析设备故障原因非常重要。
它包括梯形图、逻辑图、语句表等形式，后续课程将详细介绍，此处略。
四、机床电路的功率放大作用所谓机床电路的功率放大作用，是指机床动作逻辑不直接被输出到大功率执行电器，如电磁阀、接触器，而是先由普通的继电器等进行逻辑运算，再输出给电磁阀、接触器等大功率控制电器，通过这类电器去驱动更大负载。
1000十个毫安）去驱动大功率晶体管（几安到几千安），最后去驱动电动机等大功率负载。
通过功率放大作用，实现了小功率逻辑信号对大功率负载的控制。
第三节：机床电路设计规划要合理设计机床电路，就要按如下过程进行。
一、了解工艺要求电路设计前的第一步，是要了解机床的工艺要求，这些要求包括：1、机床用来做什么2、所生产产品的精度要求，决定了对零部件的选择。
3、节拍要求，影响到后期逻辑或程序设计。
4、加工顺序（工艺顺序），影响到后期逻辑或程序设计。
5、对操作的要求，影响到后期逻辑或程序设计，器件选型、布置。
等。
二、了解设备结构了解机械工程师设计出来的设备结构，包括：1、机械构成和大致的装配关系。
2、哪些部分为固定部分、哪些是运动部分。
3、驱动动力源选择（电动机、气、液）及力矩要求。
4、机床结构的限制，如行程、正反转、保险构件等。
等。
电路相当于为人的躯体匹配思维和神经系统，因此必须对机械结构有详细的了解，才能正确控制机床工作，并保证不损害设备。
例3-1：从机械工程师给出的转矩、转速要求选择电动机：依据电动机功率：P=Mω计算电动机的名牌功率，其中P为功率（瓦）、M为转矩（）、ω为角速度（弧度/秒）。
由于电动机的名牌功率P使用千瓦（KW），转速n使用转/分（RPM），所以上面公式要进行转换。
P=(M×2лn/60)/1000三相交流异步电动机的转速和极对数有关（后续课程），分别为1000RPM（6极电机）、1500RPM（4极电机）、3000RPM（2极电机），不是可以连续选择的，如果要得到任意转速，还需要加机械减速机、离合器或变频器等。
算得的功率也要靠标准的功率等级，如、、1、、、、、、（KW）等。
一般留取余量为30-40%。
三、了解气/液/润滑工作时序液压、气动、润滑等部分，机械工程师会在设计时根据自己的要求给出控制时序图，即要求电器设计时，按照他要求的动作逻辑去驱动电磁阀，以满足最终动作过程。
这个时序图一定要读懂，才能正确地设计控制电路去完成这个逻辑过程。
光刀+-+快退-+-停止---如上表就是一个工作台完成快进——工进——光刀——快退——停止循环过程的时序。
四、熟悉外购件使用方法现代的产品系列中，有大量的功能电器可供选择。
如PLC、变频器、过程仪表、拧紧控制器、数控系统等，这些系统的设计有自身不同的要求，电气工程师必须详细地阅读外购产品的资料，按照其要求进行匹配设计。
需要说明的是，这些产品应用设计往往不比机床整体设计简单，大部分产品的应用设计既包括硬件线路，又包括软件设计，需要投入比较大的人力。
后面有专门的章节对这部分进行介绍。
五、组合设计在了解了工艺要求、机械结构等细节后，可以进行组合设计。
大致过程为：1、规划主、控制电路方案，进行功能分配，确定各部分大致设计思路。
2、确定使用的零部件，选择零部件型号、规格等，列出选型表。
3、进行器件编号、地址分配等，列出分配表，在设计过程中边设计边完善。
如各器件在图纸中的编号、作用，PLC软元件地址分配、作用（后续课程）。
表3-2：PLC地址分配表（部分）4、分开设计主、控制电路。
5、设计功能器件电路，如PLC、变频器电路。
6、设计功能电器程序、参数。
7、设计保护电路、匹配保护器件参数，这些电路包括短路、过载、超程等对设备的保护，及对人身伤害的保护等。
比较典型的如保护设备的空气开关、热元件、保险器设置，保护人身安全的紧急制动、门禁开关、光幕等。
8、各部分电路关联、完善。
六、故障、隐患分析真正完善的设计应该包含一个容易忽略的细节，就是从设备实际使用经验，特别是反面教训的收集中去完善设计。
