范文一：数控机床控制技术与系统

数控机床控制技术与系统(期末复习)

1、 名词解释

数控:即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。

数控系统:能按照零件加工程序的数值信息指令进行控制,使机床完成工作运动并加工零件 的一种控制系统。

2、数控加工程序按两类控制量分别输出:连续控制量(送往伺服系统) 、离散的开关控制量 (送往机床强电控制系统)

3、 MDI 工作方式的三种功能:编程、 PLC 参数修改、 CNC 参数修改。

4、 CNC 在机床工作时的作用:译码、插补、位置检测

PLC 的 作用:剩下的都是 PLC 的,例如:工件夹紧、工作台转动等

编码器

1、 根据位置检测装置的安装形式和测量方式分为:直接测量和间接测量、

2、 按编码方式分为:绝对式测量和增量式测量,绝对式无需返参,直接测量。增量式开

机之后需要返参。

3、 位置测量装置分为:直线式、旋转式

4、 绝对式编码器按内部结构和测量方式分为接触式、光电式、电磁式

5、 码盘的分辨角:n 2

360?=α,分辨率 =n 21。 n —码盘的码道圈数。 n 越大。分辨角越小, 测量精度越高。

6、 编码器各部分的名称:P18

7、 光栅工作原理:是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当指示光栅与主光栅发生相对

位移,会形成莫尔条纹。其方向与光栅线纹方向大致垂直。两条莫尔条纹之间的距离为纹距 W ,

若栅距为 ω,则有 θ

ω=w ,当工作台移动一个栅距,莫尔条纹就向上或向下移动一个纹距,莫尔 条纹由光敏元件接受,从而产生电信号电信号经读数头中的电子线路板处理后。输出脉冲信号。

8、 光栅莫尔条纹纹距 θ

ω=W , ω—栅距, θ—两条线纹之间的倾斜夹角。 9、 PLC 的接线图

10、 PMC 指令(考试可能会用到) :应用数据检索功能指令(DSCH ) 、符合功能检查指令

(COIN ) 、后传输指令(MOVE ) 、译码指令(DEC )

11、 给出电路图,表述工作原理

12、 直流电动机

⑴ 正反馈(自己找)

⑵ 晶闸管小结:晶体 闸流管的简称,又可称做 可控硅 整流器,最基本的用途就是可控 整流 , 晶闸 管导通的条件:1. 晶闸管阳极电路 (阳极与阴极之间 ) 施加正向电压。

2. 晶闸管控制电路 (控制极与阴极之间 ) 加正向电压或正向脉冲 (正向触发电压 ) 。

晶闸管导通后,控制极便失去作用。 依靠正反馈,晶闸管仍可维持导通状态。

晶闸管关断的条件:1. 将阳极电压(电流)减小或断开 , 直到正反馈效应不能维持。

2. 在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压。

⑶ 感阻性(自己找)

⑷ 降压斩波电路 升压斩波电路

V 导通时, E 向 L 充电,而 C 向电机供电;

V 关断时, E 和 L 都向电机供电, 实现了升压。

⑸ 桥式电路(参考 PPT )

13、 异步电机的发电机的原理:1. 发电机起机的时候是由外部电源提供励磁电流,当达到 额定转速的时候会从母线上分出一部分励磁电流,但母线上是 10KV/20KV的电压,然后经 过励磁变降压整流后再次回到转子,定子上的感应电动势是转子的磁感线在定子的绕组上切 割(相对的也就是导体在切割磁感线了)就长生感应电流了。

14、 转差率

⑴概念:是 定 子 旋 转 磁 场 转 速 与 转 子 转 速 之 差 再 除 以 定 子 旋 转 磁 场 转 速 , 即 n

n n s 1-=, n —定子的旋转磁场转速, 1n —转子转速。 ⑵当转差率 =0:即旋转磁场的速度与定子旋转速度相等,则定子绕组与旋转磁场之间无 相对运动。不能切割磁力线,转子的感应电动势和电流皆为 0. 转矩 T=0,负载最小。

当转差率 =0~1 :转差率变大,电机转矩变大

当转差率 =1:转差率最大,转矩 T 最大,负载最大

15、三 相 异步 电 动机 的自适 应 :即 电 动机 的电磁 转 矩可 以 随着 负载的 变 化而 变 化

。

16、变频器

⑴恒压频比:恒压频比也称为变压变频控制, m E f K E U φ111=≈, 从上述的公式, 看出, 当定子电压 1U 保 持不变的时候,减少 1f 时, M φ上升会造成磁路饱和,励磁电流会上升,铁心过热,功率因数降低,电机 负载能力下降。所以当定子电压 1U 保持不变的时候,增加 1f 时,气体磁通 M φ减少。从转矩公式 22cos ?φI C T m T =, 当 m φ 下降。电机允许输出转矩 T 下降,电机的最大转矩也将减小。严重时会出现堵 转。所以在调频调速中,要求在变频的同时改变定子电压 1

U , 以维持 m φ不变,即 1

1f U 为常数。这样电机 的输出转矩保持不变。 ⑵工作原理(先整流、后逆变) :先把工频交流电通过整流器变换成直流电,然后再把 直流电通过逆变器变换成频率、电压均可控制的交直流。

17、丝 杠 螺 距 为

6mm , 角 位 移 测 量 值 为 ?30则 工 作 台 的 直 线 位 移 X=) (5. 030*3606*360mm P =?

=?θ 18、数控机床结构组成

零件图纸→工艺分析与数值计算→编制加工程序→输入加工程序→程序调试模拟→工 件安装与对刀、试切→工件加工与检验

19、数控机床控制系统的组成

20、三种变频方式:

晶闸管→可控 整流桥→不可控 PW M →不可控

数控机床故障诊断与维修(补充)

1、常见的换刀方式:回转刀架换刀、更换主轴头换刀、带刀库自动换刀系统

第六章

1、数控机床通电前的准备工作:机械检查、管路检查、润滑部件检查、电气检查

2、精度分为静态精度和动态精度

静态精度分几何精度(几何面精度、主轴回转精度、直线运动精度)和定位精度(直线运 动定位精度、直线运动重复定位精度········共 8个)

动态精度:指机床在实际运动加工过程中的精度,主要表现为速度、加速度、加工出的零件 精度。

第七章

1、点检内容:定点、定人、定期、定法、定标、定向、定项、检查、记录、处理、分析。

2、点检分类:专职点检、日常点检、生产点检。

3、机床保养:一级保养:主要是针对机床功能的保养

二级保养:主要是针对机床各部件的清洁保养

三级保养:主要是针对机床的精度保养

典型电路分析指令表、梯形图修改

1、指令表中,指令用 PMC 指令,即用 RD 、 AND NOT、 WRT 等指令。地址用 X0.1 、 Y0.1等

2、电路图、梯形图、指令表三者不完全一一对应。

范文二：数控机床控制技术习题集及答案

《 数 控 机 床 控 制 技 术 》 习 题 库 及 答 案

第 1章 绪论

填 空 题

1、采用 技术的控制系统称为数控系统。装备了 系统的机床称为数控机床。

2、世界上第一台数控机床是 年由 国研制成功。

3、 数控机床主要由 输入输出装置

位置反馈系统 和 机床本体 等七个基本部分组成。

填 空 题

4、 数控机床的加工过程一般包括 、 编制程序单 、 输入程序和程序校验

运行 等五个步骤。

5、数控机床的按工艺用途分类可分为 普通数控机床 、 加工中心机床 、 数控特种加工机床 。按运动方式分类 可分为 点位控制数控机床 、 直线控制数控机床 、 轮廓控制数控机床 。按伺服系统的控制方式分类可分 为 开环控制系统的数控机床 、 闭环控制系统的数控机床 、 半闭环控制系统的数控机床 。

6、 闭环控制系统在 机床移动 部件上装有 位置检测 装置。 半闭环控制系统是将位置检测元件安装在 驱动电机或传动丝 杠 的端部。

7、数控机床控制技术是集 机械技术(精密机械为主) 、 电子技术 、 信息技术(包括传感检测) 、 计算机及软 件技术 、 自动控制 等技术为一体的多学科交叉的综合技术。

简 答 题

1、什么叫数控技术?

数字控制(Numerical Control )技术,简称数控(NC )技术,是指用数字化信息对设备运行和生产过程进行控制的一种自动控 制技术

2、简述数控机床的工作原理?

按照零件加工的技术要求和工艺要求,编写零件的加工程序,然后将加工程序输入到数控装置,通过数控装置控制机床的主轴 运动、进给运动、更换刀具、工件的夹紧与松开、 润滑泵的开与关,使刀具、工件和其他辅助装置严格按照加工程序规定的顺 序、轨迹和参数进行工作,从而加工出符合图纸要求的零件。

3、和普通机床相比,数控机床有何特点?

数控机床的优点:

(1)对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面;(2)加工精度高,加工质量稳定 ;(3)生产效率高;

(4)良好的经济效益;(5)自动化程度高。

数控机床的缺点:

(1)价格较高,设备首次投资大;(2)对操作、维修人员的技术要求较高;(3)加工复杂形状的零件时,手工编程的工作量 大。

4、数控机床适合加工什么样的工件?

(1)多品种小批量零件;(2)形状结构复杂的零件;(3)需要频繁改型的零件;(4)价格昂贵、不允许报废的零件;(5) 批量较大精度要求高的零件。

5、 点位控制、直线控制和轮廓控制各有何特点?

点位控制数控机床的数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确定位。直线控制数控机床的数控系统不仅要控制刀具或机床的 工作台从一点准确移动到另一点,而且还要控制移动速度和轨迹,实现平行于坐标轴的直线进给运动,在移动部件移动时进行 切削加工。轮廓控制数控机床 数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹 能满足加工的要求。

6、说明开环、闭环和半闭环控制系统的组成及各自的特点。

开环控制系统的数控机床不带位置检测装置, 只按照数控装置的指令脉冲进行工作, 对移动部件的实际位移不进行检测和反馈, 通常采用功率步进电动机作为执行元件。这种系统结构简单、调试方便、价格低廉、易于维修,但精度较低。所以多用于经济 型数控机床上。 闭环控制系统的数控机床在机床移动部件上装有位置检测装置, 可随时将测量到的位移量反馈给数控装 置的比较器,与输入指令进行比较,用差值控制运动部件,使运动部件严格按实际需要的位移量运动。这种系统加工精度高、 移动速度快。但安装调试比较复杂,且位置检测装置造价较高,所以多用于高精度数控机床和大型数控机床上。 半闭环 控制系统的数控机床是将位置检测元件安装在驱动电机或传动丝杠的端部,通过检测伺服电动机的转角间接地检测出移动部件 的位移(或角位移),并反馈给数控装置的比较器,与输入指令进行比较,用差值控制运动部件。这种系统测量装置简单,安 装调试十分方便,并具有良好的系统稳定性。它可以获得比开环控制系统更高的精度,但它的位移精度比闭环控制系统要低, 所以多用于中档数控机床上。

7、数控机床控制技术的发展趋势是什么?

(1)高速化和高精度化(2)数控系统智能化、信息化(3)数控系统开放化

第 2章 电气控制技术

填 空 题

1、低压电器是指用于交流额定电压小于 、直流额定电压小于 V 的电路中起通断、控制、调节及 作用 的电器。

2、低压电器按其用途可分为:

3、接触器按其

4、 交流接触器的电磁机构由 ___线圈 __ 、 ___铁芯 __ 和 ___复位弹簧 __ 组成。

5、交流接触器由 ___电磁机构 __、 ____触点系统 ___、 _____灭弧装置 ___、弹簧、传动机构、接线柱和外壳等组成。

6、当接触器线圈得电时,使接触器 ___常开触点 ____闭合、 ___常闭触点 _____断开

7、继电接触器控制电路是由各种 __按钮 __、 ___行程开关 _、 __继电器 __、 __接触器 __、 __熔断器 ___等元件组成,实现对电力 拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护,以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。

8、常用继电器按动作原理分为四种类型:__电磁型 _ 、 _感应型 __ 、 __电动型 _ 、 __磁电型 _

9、直流接触器主触点在分析直流电路产生的电弧比交流电弧 __难于 __熄灭,所以通常用灭弧装置。

10、凡是继电器感测元件得到动作信号后,其触头要过一段时间才动作的电器称为 ___时间 ____继电器。

11、时间继电器是指 ___用来实现触点延时接通或延时断开的控制 _____的电器。

12、时间继电器按延时方式可分为 ___通电 ____延时型和 ___断电 ___延时型两种。

13、 电磁式继电器反映的是电信号, 当线圈反映电压信号时, 为 __电压 __ 继电器; 当线圈反映电流信号时, 为 __电流 _继电器。 14、电磁式电压继电器线圈 ___并接 ___在电路电压上,用于反映电路电压大小。

15、电磁式电流继电器线圈串接在电路中,用于反映电路 __电流 ____ 的大小。

16、速度继电器主要用作 ___反接制动 _____控制。

17、热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。它在电路中主要用作三相异步电动机的 __过载保护 ___。

18、热继电器一般用于 ___电动机的长期过载保护 __保护。接触器除通断电路外,还具有 __欠压 __和 ___失压 ___保护作用。 19、 热继电器是专门用来对连续运行的电动机实现 __过载 ___及断相保护, 以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器, 通常是把 其 _常闭 ____触点串接在控制电路中。

20、熔断器是用来作 ____短路和过载 _____保护,而热继电器是用来作 ___过载 ______保护的。

21、熔断器按类别分为两大类:___瓷插式熔断器 _______和 ____螺旋式熔断器 ______。

22、三相异步电动机的控制电路中,为了可靠地防止电动机过载,主电路中至少用 __3__个热继电器元件。

23、 低压断路器具有 __短路 ___、 __过载 __、 ___失压 _、 ___欠压 __ 保护, 即应具有 __电磁脱扣器 ___、 __热脱扣器 ___、 ____失压脱扣器 __、 ___欠压脱扣器 ___。

24、各种低压断路器在结构上都有主触头及灭弧装置、 ___脱扣器 ____ 和操作机构等部分组成。

25、在机床电控中,短路保护用 _ __熔断器 __;过载保护用 ____断路器 ____;过电流保护用 ___热继电器、过电流继电器 ____。 26、过流保护的动作电流按躲过 _____最大负荷电流 _____ 来整定。

27、刀开关在安装时,合闸时手柄在 ___上 __方,不得倒装或平装。

28、按国标规定, “ 停止 ” 按钮必须是 ____红 __ 色, “ 启动 ” 按钮必须是 ___绿 ___ 色。

29、要实现电动机的多地控制,应把所有的启动按钮 ____并联 __ 连接,所有的停机按钮 ____串联 ___ 连接。

30、 行程开关的工作原理和 __按钮 _相同, 区别在于它不是靠手的按压, 而是利用 __生产机械运动部件的挡铁碰压 _使触头动作。 31、电动机长动与点动控制区别的关键环节是 ___自锁 ___ 触头是否接入。

32、机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成,实现对机床的电气自动控制。 为了便于对控制系统进行设计、 分析研究、安装调试、使用和维护,需要将电气元件及其相互联接,用国家规定的 ___文字 ___、 ___符号 ___和图形表示出来, 这种图就是电气控制系统图。

33、电气控制系统图主要有:___电气原理图 ___、 __电气安装图 ____和电气接线图等。

34、电气控制图一般分为 ____主电路 __ 和 ___控制电路 ____两部分。

35、引起接触器线圈发热的原因有 ___电源电压 ___ 、 __铁心吸力 ___不足, ___线圈匝间 __短路,电器动作 __过于频繁 _。 36、在控制线路中,如果两个动合触点串联,则它们是 ___与逻辑 _关系。

37、最基本的逻辑运算是指 __与 ___ 、 __或 ___ 、 ___非 __ 三种运算。

38、 当电动机容量较大, 起动时产生较大的 __启动电流 ___, 会引起 __电网电压 __下降, 因此必须采用 ____降压启动 ____的方法。 39、三相鼠笼式异步电动机 Y-△降压启动时启动电流是直接启动电流的 __1/3____倍,此方法只能用于定子绕组采用 ___△ __接 法的电动机。

40、笼型异步电动机常用的电气制动方式有 __反接制动 ___和 ____能耗制定 ___。

选 择 题

1、在正反转和行程控制电路中,各个动断辅助触点互相串联在对方的吸引线圈电路中,其目的是为了(D )。

(A)保证两个接触器的主触头不能同时动作 (B) 能灵活控制正反转(或行程)运行

(C) 保证两个接触器可以同时带电 (D) 起自锁作用

2、低压断路器的符号为(D )。

(A ) KM (B ) SQ (C ) SB (D ) QF

3、中小容量异步电动机的过载保护一般采用(C )。

(A )熔断器 B )磁力启动器 (C )热继电器 (D )电压继电器

4、异步电动机的反接制动是指改变(C )。

(A )电源电压 (B )电源电流 (C )电源相序 (D) 电源频率

5、异步电动机的能耗制动采用的设备是(B )装置。

(A )电磁抱闸 (B )直流电源 (C )开关与继电器 (D )电阻器

6、在电动机的连续运转控制中,其控制关键是 A 。

(A) 自锁触点 (B)互锁触点 (C) 复合按钮 (D) 机械联锁

7、下列低压电器中可以实现过载保护的有

(A)速度继电器 (B)接触器 (C) 低压断路器 (D)时间继电器

8、 Y -△降压启动可使启动电流减少到直接启动时的 。

(A)1/2 (B) 1/3 (C) 1/4 (D)

9、下列属于低压配电电器的是 。

(A) 接触器 (B) 继电器 (C) 刀开关 (D) 时间继电器

10、表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图称为(A )。

(A) 电路图 (B) 电气互联图 (C) 系统图 (D)电气安装图

11、 交流接触器是利用(D )配合动作的一种自动控制电器。

(A) 电动力与弹簧弹力 (B) 外施压力与弹簧弹力 (C) 电磁力与空气阻尼力 (D) 电磁力与弹簧弹力

12、低压电器按其在电源线路中的地位和作用,可分为(D )。

(A)开关电器和保护电器 (B)操作电器和保护电器 (C)配电电器和操作电器 (D)控制电器和配电电器

13、电流继电器的线圈是(A )于被测电路中。

(A)串联 (B)并联 (C)混联 (D)任意联

14、在下图所示电路中,能正常工作的是图(C )

15、电流继电器线圈的特点是(C ),只有这样线圈的功耗才小。

(A)线圈匝数多,导线细,阻抗小 (B)线圈匝数少,导线粗,阻抗大

(C)线圈匝数少,导线粗,阻抗小 (D)线圈匝数多,导线细,阻抗大

16、中间继电器的工作原理是(D )。

(A)电流的化学效应 (B)电流的热效应 (C)电流的机械效应 (D)与接触器完全相同

17、热继电器的核心元件是(A )

(A)热元件 (B)触点系统 (C)动作机构 (D)复位按钮

18、在电路中能起到短路保护、零压保护和过载保护的电器是(B )。

(A)接触器 (B)断路器 (C)热继电器 (D)熔断器

19、接触器在电路中的图形文字符号是(C )。

(A)FU (B)FR (C)KM (D)SB

20、主令电器的主要任务是(D )

(A)切换主电路 (B)切换信号电路 (C)切换测量电路 (D)切换控制电路

21、热继电器在电路中所起的保护作用是(C )。

(A)零压保护 (B)失压保护 (C)过载保护 (D)短路保护

22、下列电器属于主令电器的是(D )

(A)自动开关 (B)接触器 (C)电磁铁 (D)行程开关

23、速度继电器是用来(D )的继电器。

(A)提高电动机的速度 (B)降低电动机的速度 (C )、改变电动机的转向 (D)反映电动机转速和转向变化 24、要是三相异步电动机反转,只要(C )就能完成。

(A)降低电压 (B)降低电流 (C)将任意两根电源线对调 (D)降低线路功率

25、在三相笼式电动机的正反转控制电路中,为了避免主电路的电源两相短路采取的措施是 。

(A) 自锁 (B) 互锁 (C) 接触器 (D) 热继电器

26、在三相笼式异步电动机的 Y-△起动控制电路中,电动机定子绕组接为 Y 型是为了实现电动机的 起动。

(A) 降压 (B) 升压 (C) 增大电流 (D) 减小阻抗

27、继电保护是由(B )组成。

(A ) 、二次回路各元件 B、各种继电器 (C ) 、各种仪表回路 D 、各种回路元件

28、低压断路器中的电磁脱扣器承担(D )保护作用。

(A ) 、过流 (B ) 、过载 (C ) 、失电压 (D ) 、欠电压

29、三相电动机在制动时,采用能耗制动,方法是在(D )。

(A)反接相线,反接三相电源直到电机停车。 (B)反接相线,加入直流电源直到电机停车。

(C)切断电源,在定子绕组加入单相电源到停车然后断电。 (D)切断电源,在定子绕组加入直流电源,然后转子转速要到零 时断开直流电源。

30、判断交流或直流接触器的依据是:(B )

(A)线圈电流的性质 (B)主触点电流的性质 (C)主触点的额定电流 (D)辅助触点的额定电流

31、中间继电器的电气符号是:(C )

(A)SB (B)KT (C)KA (D)KM

32、熔断器作为短路保护的电器,它是(B )于被保护电路中的。

(A)并接 (B) 串接 (C)串接或并接都可以

33、(C )为复合行程开关的图形符号。

34、把线圈额定电压为 220V 的交流接触器线圈误接入 380V 的交流电源上会发生的问题是:(C )

(A)接触器正常工作 (B)接触器产生强烈震动 (C)烧毁线圈 (D)烧毁触点

35、分析电气原理图的基本原则是:(C )

(A)先分析交流通路 (B)先分析直流通路 (C)先分析主电路、后分析辅助电路 (D)先分析辅助电路、后分析主电路

判 断 题

1、一台额定电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 、直流 220V 的电源上均可使用。(×)

2、交流接触器通电后如果铁心吸合受阻,将导致圈烧毁。(×)

3、为了避免误操作,通常将控制按钮的按钮帽做成不同颜色,且常用红色表示停止按钮,绿色表示启动按钮。(√ )

4、直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。(×)

5、低压断路器又称为自动空气开关。(√ )

6、只要外加电压不变化,交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。(×)

7、直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。 (√ )

8、交流接触器在灭弧装置损坏的情况下禁止使用。(√ )

9、一般情况下,速度继电器有两对常开触点和两对常闭触点,当电动机带动其转子向某方向运行达到某一转速时,有一对常开 触点接通,常闭触点断开,所以速度继电器可以用于电机的制动控制。 (√ )

10、低压断路器具有失压保护的功能。(√ )

11、一定规格的热继电器,其所装的热元件规格可能是不同的。(√ )

12、无断相保护装置的热继电器就不能对电动机的断相提供保护。(×)

13、热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。 (×)

14、行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。(×)

15、电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。 (√ )

16、因为交流电磁继电器的触点工作电流较小,所以其铁心端面上不需要安装短路环。(×)

17、交流接触器的灭弧罩如果损坏,一时又找不到零件更换,可以先去掉灭弧罩使用。 ( ×)

18、安装刀开关时,刀开关在合闸状态下手柄应该向上,不能倒装和平装,以防止闸刀松动落下时误合闸。(√ ) 19、低压断路器具有短路保护的功能。(√ )

20、接触器不具有欠压保护的功能。(×)

21、三相笼型异步电动机的电气控制线路,如果使用热继电器作过载保护,就不必再装设熔断器作短路保护。(×) 22、万能转换开关本身带有各种保护。(√ )

23、电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。(×)

24、低压断路器可以用在频繁通断电路的场合。(×)

25、行程开关是主令电器之一。(√ )

简 答 题

1、自动空气开关的一般选用原则是什么?

自动空气开关的一般选用原则是:

1)自动空气开关的额定电压≥线路额定电压。

2)自动空气开关的额定电流≥线路计算负载电流。

3)热脱扣器的整定电流 = 所控制负载的额定电流。

4)电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流≥负载电路正常工作时的峰值电流。

5)自动空气开关欠电压脱扣器的额定电压 = 线路额定电压。

2、熔断器主要由哪几部分组成?主要作用是什么?

熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。熔断器对过载反应是很不灵敏的,当系统电气设备发生轻度过载时, 熔断器将持续很长时间才熔断,有时甚至不熔断。因此,熔断器一般不宜作过载保护,主要用作短路保护。

3、什么是低压电器?

低压电器是用于额定电压交流 1000V 或直流 1500V 及以下,在由供电系统和用电设备等组成的电路中起保护、控制、调节、转 换和通断作用的电器。

4、绘制、识读电气控制线路原理图的原则是什么?

1)原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路绘制。

2)原理图中,各电器触头位置都按电路未通电未受外力作用时的常态位置画出,分析原理时,应从触头的常态位置出发。

3)原理图中,各电器元件不画实际的外形图,而采用国家规定的统一国标符号画出。

4)原理图中,各电器元件不按它们的实际位置画在一起,而是按其线路中所起作用分画在不同电路中,但它们的动作却是相互 关联的,必须标以相同的文字符号。

5)原理图中,对有直接电联系的交叉导线连接点,要用小黑点表示,无直接电联系的交叉导线连接点则不画小黑圆点。 5、笼型三相异步电动机常用的 Y-△换接起动降压启动的思想是怎样的?有什么优缺点?

正常运行△接的笼型三相异步电动机、起动时改接成星形,使电枢电压降至额定电压的 1/ 3 ,待转速接近额定值、再改成△ 接、电动机全压正常运行。 Y- △换接实际起动电流和起动转矩降至直接起动的 1/3 ,只能轻载起动。优点:起动设备结构简 单,经济便宜,应优先采用;缺点:起动转矩较低,只适用于正常运行△接电动机。

6、既然在电动机的主电路中装有熔断器,为什么还要装热继电器 ? 装有热继电器是否就可以不装熔断器 ? 为什么 ?

因为熔断器的主要作用是作为电路的短路保护元件,而热继电器的主要作用是作为电动机的长期过载保护元件,所以在电动机 的主电路中装有熔断器,还需要装热继电器。

不可以。因为熔断器和热继电器的保护功能不同,热继电器具有热惯性,在电路过载时不能瞬时动作而切断电源,而熔断器可 以在电路发生短路故障时瞬时切断电源而起保护作用。

7、如图电路为电动机正反转控制电路(KM1控制电机正转, KM2控制电机反转),试简述其工作过程。

答:接通电源,按下正转启动按钮 SB2,正转接触器 KM1的线圈得电工作,其常开辅助触点闭合实现自锁,电机开始正转,其 常闭辅助触点断开,使反转接触器 KM2的线圈不能得电而不能工作(即实现互锁);松开 SB2,正转接触器 KM1也能继续工 作。 在 KM1工作过程中如果按下反转启动按钮 SB3, 其常闭触点使正转接触器 KM1的线圈断电而停止工作, 即电机停止正转; 同时反转接触器 KM2的线圈得电开始工作,其常开辅助触点闭合实现自锁,常闭辅助触点断开使 KM1无法得电工作(即实现 互锁),电机开始反转;松开 SB3,反转接触器 KM2也能继续工作。在电机正转或反转过程中如果按下停止按钮 SB1,相应接 触器线圈失电停止工作,电机停止运转。(如果该电路出现短路,则熔断器 FU1迅速熔断而切断电路电源;如果电机过载,则 热继电器的常闭触点断开而切断相应接触器线圈的电源,达到电机过载保护的目的。)

8、简述下列电路的工作过程。

答:接通电源,按下正转启动按钮 SB2, KM1、 KM3、 KT 线圈得电, KM1、 KM3的常开触点闭合,常闭触点断开, KT 通电 延时继电器开始计时。电动机启动,其定子绕组接成星形,每相绕组所承受的电压为电源的相电压(220V )。启动完毕后,当 达到 KT 预定值时, KT 常闭触点断开, KM3断电; KT 常开触点闭合, KM2线圈得电, KM2常开触点闭合,通电自动换接成 三角形,此时每相绕组所承受的电压为电源的线电压(380V )。 即实现了 Y — △减压启动。

9、什么是电流保护,动作原理如何?

当线路发生短路时,重要特征之一是线路中的电流急剧增大,当电流流过某一预定值时,反应于电流升高而动作的保护装置叫 过电流保护,过电流保护的动作电流是按最大负荷电流来考虑的,其选择是靠阶梯形的时限来配合的。

10、什么是反接制动?

当电动机带动生产机械运行时,为了迅速停止或反转,可将电源反接(任意两相对调),则电动机旋转磁场立即改变方向,从 而也改变了转矩的方向。由于转距方向与转子受惯性作用而旋转的方向相反,故起制动作用。这种制动方法制劝迅速,但电能 消耗大,另外制动转速降到零时,要迅速切断电源,否则会发生反向发电。

设 计 分 析 题

1、下图电路为三相笼型电机单向旋转连续控制电路,接通电源,当按下启动按钮 SB2时,交流接触器 KM 不工作,试分析故障原因。

(1)熔断器 FU1、 FU2烧毁或接触不良 (2)按钮 SB1、 SB2损坏或触点接触不良;

(3)热继电器 FR 故障或常闭触点断开; (4)交流接触器故障; (5)线路故障。

2、画出两地起停控制电动机的控制电路图。

要实现两地起停控制,关键在于:两地起动:两控制按钮并联。两地停止:两控制按钮串联。

如左图所示:

3、设计一个能耗制动控制电路。

a )主电路 b )以时间为原则的控制电路 c )以速度为原则的控制电路

4、(1)左图能否实现正常的电动机正反转控制,为什么?

(2)把该图改为能实现电动机 “ 正-反-停 ” 控制的线路。

(3)有的正反转控制电路已采用了机械联锁为何还要采用电气互锁?

(4)在改正后的 “ 正-反-停 ” 控制线路中,当电动机正常正向 /反向运行时,很轻地按一下反向起动按钮 SB3/正向起动按钮 SB2, 即未将按钮按到底,电动机运行状况如何?为什么?

(5)能否频繁持续操作 SB2和 SB3,为什么?

答:(1)不能。因为没有互锁保护,若同时按下正反向起动按钮,会造成电源短路。

(2)电气互锁,机械互锁

(3) 避免主电路中接触器主触点发生熔焊时切换方向造成电源短路,使电路更安全可靠。

(4)会停机,因为按钮没按彻底,常闭触点断开,而常开触点还没来得及闭合,造成切断原来方向电路,而无法接通反向电路。

(5)不能,因为频繁操作该两按钮,会造成电机频繁起动停机,频繁受起动电流冲击,严重发热。

5、下列电路为三相笼型电机单向旋转能耗制动控制电路,当按下停止按钮 SB1时,电动机无制动过程,试分析故障原因。

答:(1)按钮 SB1的常开触点损坏或接触不良;

(2)时间继电器 KT 的常闭触点损坏或触点接触不良;

(3)接触器 KM1的常闭辅助触点损坏;

(4)接触器 KM2损坏;

(5)线路故障;

(6)整流器 VR 损坏;

(7)变压器 T 损坏。

6、(1)在下图中若按下 SB2, KM1、 KM3得电动作,电动机起动,但时间继电器延时时间已过,电路仍无法实现 Y/△切换,原因 是什么?

(2)若把图中时间继电器的延时常开、常闭触头,错接成瞬时动作的常开、常闭触头,电路的工作状态如何变化?

(3)图中时间继电器为何种类型?

答:(1)时间继电器触点系统不动作, KM2线圈断开,无法通电(2)无法实现 Y/△减压起动,为 △直接起动

(3)通电延时型时间继电器

第 3章 位置检测装置

填 空 题

1、位置检测装置根据测量物理量的不同可分为 直线位移测量装置 和 角位移测量装置 。

2、感应同步器种类较多,但大体可分为 直线类 与 旋转类 两种类别 。

3、感应同步器的工作状态可分为 幅值工作状态 。

4、计量光栅分为测量直线位移的 直线光栅 和测量角位移的 圆光栅 。

5、旋转编码器是一种用来测量 转角 的测量装置,有 增量式 和 绝对式 两种类型。

6、直线光栅根据材料的不同可分为 玻璃透射光栅 和 金属反射光栅 。

简 答 题

1、光栅测量系统由哪些部件组成?莫尔条纹的作用是什么?

光栅通常两块光栅尺组成,其中长的一块称为主光栅或标尺光栅,要求与行程等长,短的一块称为指示光栅。在光栅测量系统 中,通常把光源、指示光栅和光电元件组合在一起,称为读数头。

莫尔条纹的主要起放大作用, 从公式 W=ω/θ可以看出, 由于 θ角度非常小, 因此莫尔条纹的纹距 W 要比栅距 ω大得多, 这样, 虽然光栅栅距很小,但莫尔条纹却清晰可见,便于测量。

2、光栅的输出信号有哪些,他们有何用途?

实际应用的光栅有 A 、 /A和 B 、 /B两组四个光电元件, A 与 /A相距 1/2纹距(W/2), A 组与 B 组的彼此错开 1/4纹距。 A 、 /A和 B 、 /A产生两组差动信号来提高抗干扰能力,而 A组和 B 组的信号彼此相差 90°相位,主要用于辨向。

目前有的光栅读数头设有绝对零点,这样,由于停电或其它原因造成记错数字时,可以重新对零。它是在标尺光栅和指示光栅 中各有一小段光栅,当这两小段光栅对齐时发出零位信号,并在数字显示器中显示。零位信号通常也以 Z 、 /Z的差动信号输出。 3、编码器有哪两种类型?各有何特点 ?

旋转编码器是一种用来测量转角的测量装置,有增量式和绝对式两种类型。通常安装在被测轴上,随被测轴一起转动,可将被 测轴的角位移转换成增量脉冲形式或绝对式的代码。

增量式只能测量角度增量。绝对式能输出位置编码。

4、试简述感应同步器的两种工作方式 ?

感应同步器的工作状态可分为相位工作状态和幅值工作状态 。

(1)相位工作状态

当感应同步器工作在相位工作状态时,给滑尺的两个绕组供给的交流电是频率和幅值相同,但相位差为交流电。定尺感应总电 压的相位值和滑尺的位移值有严格的关系,可以通过鉴别定尺感应电势的相位即可测得滑尺和定尺的相对移动。

(2)幅值工作状态

当感应同步器工作在幅值工作状态下时,给滑尺的两个绕组供给的交流电是相位和频率都一致,但幅值不同的交流电。当位移 很小时,定尺感应总电压的幅值与位移值成正比,故可通过测量的幅值即可测定位移值的大小。

磁栅由哪些部件组成?感应电压与被测位移的关系是什么 ?

磁栅测量装置由磁性标尺、读取磁头和检测电路等三部分构成。

输出电压

t x E

e

0 0

sin 2

sin ωλπ=

由此可见,磁头在磁性标尺上的位置所决定的,而与磁头和磁性标尺之间的相对速度无关,所以在低速甚至在静止时也能检测 出磁性标尺上的磁化信号。

6、若用装有 2000脉冲 /r光电编码器的伺服电机直接驱动螺距为 4mm 的丝杠,试计算编码器的分辨角和工作台的直线分辨力。

它的分辨角为 360/2000=0.18度 它的直线分辨力为 4/2000=0.002mm

7、常用的测量装置有哪些,分别测量何种物理量?

数控机床中常用的检测装置有感应同步器、光栅、磁栅、旋转变压器、脉冲编码器。 感应同步器有直线类与旋转类两种。 分别测量直线位移和角位移。光栅有测量直线位移的直线光栅和测量角位移的圆光栅。旋转变压器用于角位移的测量。脉冲编 码器用于角位移的测量。

8、比较旋转变压器和感应同步器的异同。

(1)相同点:工作原理一样,都是根据互感原理来工作的;都有相位和幅值两种工作状态。

(2)不同点:测量物理量不一样:旋转变压器用来测量角位移,感应同步器用来测量直线位移;结构不一样。

第 4章 数控伺服系统

填 空 题

1、 数控机床的伺服系统从作用看, 可分为 伺服系统。 从控制方式看可分为

环 和 半闭环 伺服系统。

2、直流伺服电动机的结构主要包括 、 。

3、直流进给伺服系统常采用 调速方式。

4、步进电动机有 、 和

5、进给伺服系统的位置控制有 三种方式。

简 答 题

1、简述步进电机的工作原理。如何计算步近电机的步距角?

以三相反应式步进电动机为例。它的定子上有 6个极,每两个相对的极组成一相,装有控制绕组。转子是四个均匀分布的齿。 当 A 相绕组通电时,因磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合,将使转子齿 1、 3和定子 A 、 A’ 对齐。当 A 相断电, B 相绕组通电 时,转子将在空间转过,使转子齿 2、 4和定子极 B 、 B’ 对齐。当 B 相断电, C 相绕组通电时,转子又将在空间转过角,使转子 齿 1、 3和定子极 C 、 C’ 对齐。如果按 A → B → C → A 的顺序循环通电,电动机便按一定的方向转动。电动机的转速直接取决于 绕组与电源接通或断开的变化频率。若按 A → C → B → A 的顺序通电,则电动机反向转动。 步进电机的步距角由下式决定:

mzk ?=360α

2、直流伺服电动机的结构有哪些组成部分?小惯量和宽调速直流伺服电动机通过什么途径来提高转矩 /惯量比?

(1)定子 定子的作用是用来产生磁场。根据产生磁场的方式的不同,直流伺服电动机可分为永磁式和他励式两种。永磁式定 子磁极由永磁材料制成;他励式定子磁极由冲压硅钢片叠压而成,外绕线圈,通以直流电流便产生恒定磁场。

(2)转子 转子也常称为电枢。它是由表面嵌有线圈的硅钢片叠压而成,通以直流电时,在定子磁场作用下产生带动负载旋转 的电磁转矩。

(3)电刷与换向片 电刷与换向片的作用是使所产生的电磁转矩保持恒定方向,转子能沿固定方向均匀地连续旋转。电刷与 外加直流电源相接,换向片与电枢导体相接。

小惯量直流伺服电动机是通过减小电枢的转动惯量来提高力矩 /惯性比的。宽调速直流伺服电动机是通过提高输出力矩来提 高力矩 /惯性比的。

3、他励直流电机有哪些调速方式?他们有何特点?

他励电动机的机械特性方程 为 T C C R n T C C R C U n T e T e e 2

02Φ-=Φ-Φ=

可以通过改变电枢电压 U 、改变励磁电流 If 以改变磁通 Ф、改变电枢回路电阻 Ra 三种方法对直流电动机进行调速。

4、交流永磁同步电动机和直流伺服电动机以及异步电动机相比有何优点?

数控机床中多用永磁式同步电动机。和直流伺服电动机相比,永磁式同步电动机没有机械换向器和电刷,避免了换向火花产生 和机械磨损等,同时又可获得和直流伺服电动机相同的调速性能。

和异步电动机相比,由于永磁式同步电动机转子有磁极,在很低的频率下也能运行,因此在相同的条件下,同步电动机的调速 范围比异步电动机更宽。同时,同步电动机比异步电动机对转矩扰动具有更强的承受力,能作出更快的响应。

5、交流变频调速中恒压频比控制方式是指什么?试分析在变频器输出低速时,对输出转矩有何影响?

根据异步电动机的理论,定子感应电势平衡方程式为 E=4.44f1W1K1Ф

若磁通减小势必降低电动机的输出转矩和最大转矩,从而影响电动机的过载能力。相反,若频率下降,势必造成磁通 Ф的增加, 由于异步电动机在设计时,为了充分利用定子铁心材料,并输出足够的转矩,主磁通 Ф参数选择在接近饱和的数值上并保持恒 定,这样磁通 Ф的增加就会使磁路饱和,激磁电流上升,电动机发热就比较严重,这也是不允许的。这就说明,变频调速时, 必须根据不同的要求,在调节频率的同时,也要改变定子的电势 E 值,以维持气隙磁通 Ф不变。这就是恒定电势频率比的调速 方式,即 E/f1=常数。但定子电势 E 是很难控制的,也不便测量出来。频率较高时,定子绕组上的阻抗压降可以忽略,即可认 为定子电压 U1≈ E ,即 U/f1 =常数,此方式称为恒压频比控制方式。

变频器输出低速 , 电压低 , 将导致输出转矩下降。

6、主轴定向控制的作用是什么?他有哪些控制方式?

轴定向控制又叫主轴准停控制,其作用是:在加工中心中,当主轴进行刀具交换时,使主轴停在一个固定不变的位置上,从而 保证刀柄上的键槽对正主轴端面上的定位键;在精镗孔退刀时,为了避免刀尖划伤已加工表面,使刀尖停在一个固定的位置上 (X 轴或 Y 轴),以便主轴偏移一定尺寸后,使刀尖离开工件表面进行退刀;在通过前壁小孔镗内壁大孔,或进行反倒角等加 工时,使刀尖停在一个固定的位置上(X 轴或 Y 轴),主轴偏移一定尺寸后,使刀尖能通过前壁小孔进入箱体内对大孔进行镗 削。

主轴定向控制有机械和电气两种方式。

(1)机械定向控制

(2)电气定向控制

第 5章 可编程序控制器

填 空 题

1、可编程序控制器是 世纪

2、 年 美 国 数字设备 公司 研制出第一台可编程序控制器。

3、可编程序控制器根据 PLC 结构形式的不同可分为 整体式 和 模块式 两类。

4、可编程序控制器主要由 存储器 、 输入 /输出(I/O)模块 、 电源模块 、 外设 I/O接口 I/O扩展接口 、 编程器 、

5、 PLC 每次扫描过程需要完成 内部处理 、 通信服务 、 输入采样 、 程序执行 、 输出刷新 等工作。

6、 PLC 常用的编程语言有 梯形图 、 语句表或指令表 、 顺序功能图 、 功能块图和 、 结构文本 等

五种。

7、 梯形图 是各种 PLC 通用的一种图形编程语言,其 “ 软继电器 ” 的触点在编程时可 无限 次使用,但一般情况

下,某个编号的继电器线圈只能使用 1 次。

8、梯形图中的继电器是 PLC 内部的编程元件,称为 PLC 元件映像器的 — 个存储单元 对应,当相应存储单元为 “1” 时,表示继电器线圈 通电 ,则其常开触点 闭合 ,常闭触点 断开 。 9、数控机床上使用的 PLC 可分为 两类。

10、顺序功能图主要由 、 等四个部分组成。

11、在继电器控制电路中,继电器是按 方式工作的,即电源接通时,并联电路同时接通。而在 PLC 控制系统中,梯 形图程序是按照从上至下周期循环扫描的方式进行的,称为 串行 工作方式。

简 答 题

1、可编程序控制器的主要特点有哪些?

(1)可靠性高、抗干扰能力强 ;

(2)控制系统结构简单、通用性强 ;

(3)编程简单,使用方便 ;

(4)功能完善,扩充方便 ;

(5)体积小、结构紧凑,是实现机电一体化的理想设备 。

2、可编程序控制器由哪几个部分组成?各有什么作用?

(1) CPU :它是 PLC 的核心部分,是 PLC 的运算和控制中心。

(2)存储器:有随机存储器 RAM 和只读存储器 EPROM ,存放用户程序和系统程序 。

(3)输入 /输出(I/O)模块:是 CPU 与现场输入输出设备之间的连接部件。

(4) 电源模块:用来对 PLC 内部电路供电。某些 PLC 还为外部输入设备提供 24V 直流电源。

(5) 编程器:用于用户程序的输入、编辑、调试和监视,还可以通过其键盘调用和显示 PLC 的一些内部状态和系统参数。

(6)外设 I/O接口:外设 I/O接口的作用就是将外设与 CPU 连接,某些 PLC 还可以通过通信接口与其他 PLC 或上位计算机连 接,以实现联网功能。

(7) I/O扩展接口:当用户所需的 I /O 点数超过基本单元的 I /O 点数时,可用 I/O扩展单元来扩展 I /O 点数。

3、简述可编程序控制器的工作原理 。

(1)内部处理阶段:PLC 检查内部电路的硬件是否正常,将监控定时器复位,以及完成其他一些内部工作。

(2) 通信服务阶段:PLC 与外围设备通信、响应编程器输入的命令、更新编程器的显示内容等。

(3)输入采样阶段:PLC 以扫描方式顺序将所有输入端的输入信号状态读人到输入映像寄存器中寄存起来。输入状态的变化 只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被重新读入。

(4) 程序执行阶段:PLC 对程序按顺序进行扫描,运算结果写入到元件映像寄存器中 。

(5) 输出刷新阶段:将元件映像寄存器中所有输出的元件状态 转存到输出锁存电路中,通过一定方式输出,去驱动用户输 出设备。

4、数控机床上使用的 PLC 可分为几种类型?各有何特点 ?

内装型 PLC :①内装型 PLC 实际上是 CNC 装置带有的 PLC 功能,一般是作为一种基本的功能提供给用户。 ②内装型 PLC 的性能指标依赖于所从属的 CNC 装置的规格和性能,其硬件和软件要与 CNC 装置一起统一设计制造。因此系统硬件和软件整 体结构十分紧凑, PLC 所具有的功能针对性强,技术指标较合理、实用,较适用于单台数控机床及加工中心等场合。 ③内装 型 PLC 可与 CNC 共用 CPU , 也可单独使用一个 CPU 。 不单独配备 I /O 接口, 而使用 CNC 系统本身的 I /O 接口。 内装型 PLC 与 CNC 其他电路同装在有关机箱内,共用电源。 ④采用内装型 PLC 结构, CNC 系统可以具有某些高级控制功能,如梯形 图编辑和传送功能等,提高了 CNC 系统的性价比。

独立型 PLC :①具有独立的功能结构。 ②数控机床应用的独立型 PLC ,一般采用中型或大型 PLC , I /O 点数一般在 200点以上, 所以多采用模块化结构, 具有安装方便、功能易于扩展和变换等优点。 ③ I /O 点数可以通过 I /O 模块的增减灵活 配置。有的独立型 PLC 还可通过多个远程终端连接器,构成有大量 I /O 点的网络,以实现大范围的集中控制。

第 6章 GE 系列 PLC 程序编制

填 空 题

1、 GE 系列可编程序控制器是 通用电气 公司的产品。

2、在 GE 系列 PLC 中,各类软继电器(等效继电器)均按 进制进行编号 。

3、特殊功能继电器 374为 初始化脉冲 继电器。它在 PLC 投入运行的第 一 个扫描周期内接通,经常用于移位寄存器和计 数器等的 开机清零 。

4、特殊功能继电器 375为 0.1s 时钟脉冲 发生器。它提供频率为 Hz 的时钟脉冲。

5、在 GE 系列 PLC 中,共有 /计数器,其定义号为 , 计数器的预置值为 0~9999。 674~6774个定时器 /计数器,由外部的拨盘开关来设定预置值 。

6、 GE 系列 PLC 的计数器为加计数器。计数值从 0开始,当计数端从

效脉冲时,计数器的计数值就加 1,当计数值递增到达预置值时,计数器的常开接点 闭合 ,常闭接点 断开 。 7、移位寄存器的定义号为 ,但移位的步数不能够超过 步。

1. 编 写 如 图 所 示 梯 形 图 的 语 句 表

范文三：数控机床控制技术与机床维修

数控机床控制技术与机床维修

摘 要 数控机床的控制技术与机床维修, 在我国从事的人员不计其数。 可是, 由于数控技术在我国发展时间较短, 还没形成一套系统的理论。 数控机床的复杂 和多样性等等原因的存在, 再加上微电子技术的日益更新, 使得数控机床的操作, 多了更多的不可预测性。 本文主要介绍一些数控机床的控制技术及机床维修的经 验,以便对数控机床形成系统的理论,有一定的帮助。

关键字 数控机床;控制技术;机床维修;数控电子

0 引言

随着电子行业的日益更新, 当今数控理论的调整发展, 使得数控技术也在不 断地跟着进步, 数控系统的结构因此变得更加地复杂, 智能化程度也是越来越高, 数控技术在生产中的实践运用,维护等技术,也在不断地变化着。因此,对于数 控机床的控制和维修, 形成一套完整的理论系统体系, 是大多数控技术人员的期 望。 希望借助这个理论体系, 让控制和维修人员, 能够更加快速地掌握数控的操 作和维护技术。

1 数控机床控制技术

1.1 概念

数据机床控制是指通过数控程序, 对数控机床下达工作指令, 让数控机床按 照预定的工作程序, 对需要加工的零件进行自动化操作的过程。 其操作前, 需要 先确定零件在机床的安装位置, 刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。 机器 操作的路线, 切削规格等参数等。 掌握这些参数之后, 才由程序员编制加工的数 控操作程序单。 然后让电脑按照制定的程序, 进行规范的操作的一种深加工过程。

1.2 数控机床的电气控制

数控机床的电气控制主要由电流、 位置、 速度三个控制环利用串联的原理组 成的。

1)电流环的功能是为伺服电机,提供其所需要的转矩电路。通常情况下, 其与电动机之间的匹配调节, 是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。 其反馈 信号也在制造时, 已经在伺服系统内联接好了。 因此不需要事后进行接线与调整;

2)速度环的功能是控制电机的转速,也就是坐标轴在工作时的运行速度的 电路。速度调节器其 P 、 I 调整值,都是根据骚动坐标轴负载量,或者是机械转 动的刚度与间隙等特性来决定的。 一旦这些特性发生了变化, 就需要对机械的传 动系统进行检查和修复,然后再正确调整数控设备速度环的 PI 调节器;

范文四：数控机床电气及PLC控制技术 编辑词条

数控机床电气及 PLC 控制技术 编辑词条 第 1章 绪论

1.1 数控机床的组成与分类

1.1.1 数控机床简介

1.1.2 数控机床的组成

1.1.3 数控机床的分类

1.2 机床数控技术的发展过程

1.2.1 数控机床的产生和发展

1.2.2 数控机床的发展动向

1.2.3 我国数控机床的发展情况

1.3 本章小结

1.4 思考与练习

第 2章 数控机床常用低压电器 2.1 低压电器的电磁机构及执行机构 2.1.1 电磁机构

2.1.2 触头系统

2.1.3 灭弧系统

2.2 开关电器

2.2.1 低压刀开关

2.2.2 组合开关

2.2.3 低压断路器

2.3 熔断器

2.3.1 熔断器的种类

2.3.2 熔断器的工作原理

2.3.3 熔断器的主要参数

2.4 主令电器

2.4.1 控制按钮

2.4.2 行程开关

2.4.3 万能转换开关

2.4.4 主令开关

2.5 接触器

2.5.1 接触器的结构和工作原理

2.5.2 接触器的主要技术参数和型号含义 2.6 继电器

2.6.1 电压、电流继电器 2.6.2 时间继电器

2.6.3 中间继电器

2.6.4 热继电器

2.6.5 速度继电器

2.6.6 固态继电器

2.7 执行电器

2.7.1 电磁铁

2.7.2 电磁离合器

2.8 本章小结

2.9 思考与练习

第 3章 数控机床电气控制基础

3.1 步进电动机伺服系统及其控制 3.1.1 步进电动机的基本类型

3.1.2 步进电动机位置控制系统

3.1.3 步进电动机驱动电路

3.1.4 步进电动机的特性

3.2 直流伺服电动机调速系统及其控制 3.2.1 直流伺服电动机的结构及调速 3.2.2 直流伺服电动机的机械特性 3.2.3 直流伺服电动机的特点及应用 3.3 交流伺服电动机调速系统及其控制

3.3.1 交流伺服电动机的分类及结构

3.3.2 交流伺服电动机的接线

3.3.3 交流伺服电动机的运行特性

3.4 数控机床电气原理图的画法规则

3.4.1 电气原理图

3.4.2 电气安装图

3.4.3 电气接线图

3.4.4 图面区域的划分

3.5 数控机床电气控制的逻辑表示

3.6 电气控制基本环节

3.6.1 三相笼型异步电动机的直接启动控制线路

3.6.2 三相笼型异步电动机的降压启动控制线路 3.6.3 电动机正反转控制线路

3.6.4 电动机制动控制线路

3.6.5 双速电动机的高低速控制线路

3.6.6 电动机的保护环节

3.6.7 电液联合控制

3.7 机床电气控制线路应用示例

3.7.1 C650型卧式车床的电气控制线路

3.7.2 X62W型万能升降台铣床的电气控制线路 3.8 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路

3.9 T68型卧式镗床的电气控制线路

3.10 M7120型平面磨床的电气控制线路 3.10.1 平面磨床的结构与控制特点 3.10.2 控制电路工作原理

3.10.3 电磁吸盘充、退磁电路的改进 3.11 组合机床电气控制系统

3.11.1 机械动力滑台控制线路

3.11.2 液压动力滑台控制线路

3.12 本章小结

3.13 思考与练习

第 4章 PLC编程入门及指令系统

4.1 PLC概述

4.1.1 PLC的基本结构

4.1.2 PLC的物理结构

4.1.3 PLC的工作原理

4.1.4 PLC的特点

4.1.5 PLC的应用领域

4.1.6 PLC的主要生产厂家

4.2 FX系列 PLC 性能简介

4.2.1 FX系列 PLC 的特点

4.2.2 FX系列 PLC 型号名称的含义 4.2.3 FX系列 PLC 的一般技术指标 4.2.4 FX1S和 FX1N 系列 PLC

4.2.5 FX2N系列 PLC

4.2.6 编程设备与人机接口

4.2.7 GOT-900图形操作终端

4.3 PLC程序设计基础

4.3.1 PLC编程语言的国际标准 4.3.2 梯形图的主要特点

4.4 FX系列 PLC 梯形图中的编程元件 4.4.1 基本数据结构

4.4.2 输入继电器与输出继电器 4.4.3 辅助继电器(M )

4.4.4 状态继电器(S )

4.4.5 定时器(T )

4.4.6 内部计数器(C )

4.4.7 高速计数器(HSC )

4.4.8 数据寄存器

4.4.9 指针 P/I

4.4.10 常数

4.5 FX系列 PLC 的基本逻辑指令

4.5.1 LD, LDI , OUT 指令

4.5.2 触点的串、并联指令

4.5.3 LDP, LDF , ANDP , ANDF , ORP 和 ORF 指令 4.5.4 PLS与 PLF 指令

4.5.5 电路块的串、并联指令

4.5.6 栈存储器与多重输出指令

4.5.7 主控与主控复位指令 MC , MCR

4.5.8 SET与 RST 指令

4.5.9 取反、空操作与 END 指令

4.5.10 编程注意事项

4.6 PLC的应用指令

4.6.1 FX系列 PLC 应用指令的表示方法与数据 4.6.2 程序流控制指令

4.6.3 与中断有关的指令

4.6.4 循环指令

4.6.5 比较与传送指令

4.6.6 算术运算与字逻辑运算指令 4.6.7 移位指令

4.6.8 数据处理指令

4.6.9 处理指令

4.6.10 方便指令

4.6.11 外部 I/O设备指令

4.6.12 FX系列外部设备指令 4.6.13 浮点数运算指令

4.6.14 时钟运行指令

4.6.15 其他指令

4.7 PLC应用系统的设计调试方法 4.7.1 系统规划与设计

4.7.2 PLC及其组件的选型

4.7.3 硬件、软件设计与调试 4.8 本章小结

4.9 思考与练习

第 5章 数控机床 PLC 控制系统设计 5.1 数控机床 PLC 系统设计及调试 5.1.1 PLC系统的设计原则与步骤 5.1.2 PLC程序设计

5.1.3 PLC调试

5.2 PLC在数控机床中的应用实例

5.3 数控机床 PLC 控制应用实例

5.4 减少 I/O点数的措施

5.5 提高 PLC 在数控机床控制系统中可靠性的措施 5.5.1 PLC的安装

5.5.2 合理的安装与布线

5.5.3 必需的安全保护环节

5.5.4 冗余系统与热备用系统

5.6 PLC控制系统的维护和故障诊断

5.6.1 PLC控制系统的维护

5.6.2 PLC的故障诊断

5.7 本章小结

5.8 思考与练习

第 6章 典型机床电气控制技术

6.1 机床电气控制电路的设计

6.1.1 机床电气控制电路的设计方法与注意事项 6.1.2 机床电气控制电路的设计实例

6.2 数控机床电气控制电路设计原则

6.2.1 电气控制电路设计原则

6.2.2 数控系统功能的选择

6.3 数控机床电气设计的一般内容

6.4 TK1640型数控车床电气控制电路

6.4.1 电气原理图的分析方法和步骤

6.4.2 TK1640数控车床介绍

6.4.3 TK1640数控车床的电气控制电路

6.5 XK714A型数控铣床电气控制电路

6.5.1 XK714A数控铣床介绍

6.5.2 XK714A数控铣床的电气控制电路

6.6 本章小结

6.7 思考与练习

第 7章 数控机床电气及 PLC 控制技术 项目训练实例 7.1 三相异步电动机单方向启动、停止及点动控制 7.1.1 启动、停止控制线路

7.1.2 点动控制线路

7.1.3 多点控制线路

7.1.4 可逆运行控制线路

7.2 FX2N系列 PLC 的硬件连接与基本指令练习 7.2.1 PLC与电源连接

7.2.2 PLC输入接口连接

7.2.3 PLC输出接口连接

7.2.4 FX2N系列 PLC 基本指令练习

7.3 PLC控制异步电动机 -△启动

7.3.1 异步电动机的启动方式

7.3.2 大电动机的 -△启动控制

7.4 PLC控制电动机循环正、反转

7.4.1 C650车床控制元件配置

7.4.2 主电动机正、反转控制

7.4.3 主电动机点动控制

7.4.4 点动停止和反接制动

7.4.5 主电动机反接制动

7.4.6 实验设备及线路连接

7.5 C650卧式车床的电气及 PLC 控制系统 7.5.1 C650卧式车床的主要结构与运动分析 7.5.2 C650卧式车床的电气控制线路分析 7.5.3 C650卧式车床的 PLC 控制系统

7.6 Z3040摇臂钻床的电气及 PLC 控制系统

7.6.1 Z3040摇臂钻床的电气控制系统

7.6.2 Z3040摇臂钻床的 PLC 控制系统

7.6.3 Z3040摇臂钻床电气线路的故障与维修

7.6.4 Z3040摇臂钻床电气模拟装置的试运行操作 7.6.5 Z3040摇臂钻床电气控制线路故障及排除实训 7.7 T68卧式镗床电气及 PLC 控制系统实训

7.7.1 T68卧式镗床的实训内容

7.7.2 T68卧式镗床电气线路的工作原理

7.7.3 电气控制线路的分析

7.7.4 T68卧式镗床电气线路故障与维修

7.7.5 T68卧式镗床电气模拟装置的试运行操作 7.7.6 T68卧式镗床电气控制线路故障及排除实训 7.8 X62W万能铣床电气及 PLC 控制系统实训 7.8.1 X62W万能铣床的实训内容

7.8.2 X62W万能铣床电气原理图

7.8.3 机床分析

7.8.4 X62W万能铣床电气线路故障与维修

7.8.5 X62W万能铣床模拟装置的安装与试运行操作 7.8.6 X62W万能铣床电气控制线路故障及排除实训 7.8.7 教学演示、故障图及设置说明

7.9 本章小结

7.10 思考与练习

附表 A 电气设备常用基本文字符号 附表 B FX系列 PLC 功能指令一览表 参考文献

范文五：数字控制技术与数控机床 笔试试卷

任课教师: 潘汉军 命题教师: 潘汉军 系主任: 主管院长:

(考试时间 :120分钟 )

考试科目: 数字控制技术与数控机床

一、 判断题 (每小题 1 分,共 10 分 ) 在下面各叙述中,正确的打 √ ,错误的打 ×。

( √ ) 1、数控车床使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置。

( × ) 2、数控系统中,固定循环指令一般用于精加工循环。

( × ) 3、车床主轴转速在加工过程中应根据工件的直径进行调整。 ( √ ) 4、 G98指令下, F 值为每分进给速度(mm/min) 。

( √ ) 5、数控车床能加工轮廓形状复杂或难于控制尺寸的回转体。 ( √ ) 6、步进电机在输入一个脉冲时所转过的角度称为步距角。

( × ) 7、车削时的进给量为工件沿刀具进给方向的相对位移。

( √ ) 8、数控机床既可以自动加工,也可以手动加工。

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