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数控车床电气控制原理解析及维修实例焦连岷;毕长平【摘要】详细阐述了沈阳华中数控C A K36S型数控车床主要电路的电气控制原理，包括整机框图控制原理、系统启动控制电路、急停控制电路、伺服驱动控制电路、输入输出端口控制电路和系统整机上电过程等；列举了“急停”和“伺服驱动器不能上电”两种故障实例，详尽论述了故障排除的思路与过程。
【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】5页(P84-88)【作者】焦连岷;毕长平【作者单位】华北机电学校山西长治 046000;山西澳瑞特健康产业股份有限公司长治 046000【正文语种】中文随着制造业的发展，数控机床日益普及，然而，维修人员的紧缺成为制约数控技术发展的“瓶颈”，特别是数控机床的维修涉及机械、电气、液压、气动及计算机等多门学科知识，令初学者“望而却步”。
数控机床故障发生率较高的还是“电气故障”，笔者结合自己多年从事数控机床维修和教学的实际经验，以沈阳“华中”数控车床为例，对其控制原理做一些剖析与讲解，并列举两例维修实例加以说明，以便维修初学者快速入门。
数控机床电气控制组成框图如图1所示，主要由CNC数控系统，X、Z及主轴驱动模块与其反馈检测装置，PLC控制模块，输入输出（I/O）信号接口模块，相关的键盘、显示与通信控制等电路组成。
工作过程：用户首先通过手工或自动编程的方式，将工件的几何、工艺信息编制成机床所能识别的加工程序，然后由输入装置将其输入至数控系统，数控系统将指令经过译码运算、处理，根据指令描述轮廓的信息，把其转换成相应主轴、伺服轴位置轮廓的驱动信号，随后再经过各轴的伺服驱动、放大，驱动执行装置（电动机），转换成对应的旋转或直线运动，同时通过反馈检测环节的检测，配合“现场”信号的状态，对输出控制信号不断加以及时调整、修正，最终使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照程序规定的加工顺序、轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出零件的预定轮廓。
习题答案第一章机床控制线路的基本环节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。
