数控机床电气控制_总复习.pdf

这一讲，我们一起对前面学过的知识进行一次总复习，按章节顺序对于一些实用的知识点进行总

结归纳，以利于同学们掌握这门课程的主要内容。

第1章绪论

一、数控机床进行加工时，数控系统必须按照工件加工的要求对机床的运动进行控制，归纳起

来可分为三种类别的控制：

．主轴控制1主轴运动和普通机床一样，主轴运动主要完成工件的切削任务。

．2进给控制即用电气自控驱动替代了人工机械驱动，数控机床的进给运动是由进给伺服系统

完的。

．辅助控制3数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运行轨迹进行连续控制

外，还要对机床的各种开关状态进行控制。

二、数控机床控制系统的组成

数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑

控制装置、位置检测装置，如图1.3所示。

三、数控机床的分类

、1按被控制对象运动轨迹进行分类

）1点位控制的数控机床

点位控制数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精

度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。

）2直线控制的数控机床

直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还

要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。

）3轮廓控制的数控机床

轮廓控制又称连续控制，大多数数控机床具有轮廓控制功能。其特点是能同时控制两个以上的

轴，具有插补功能。它不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，

加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。

2、按控制方式分类

1）开环控制数控机床

这类数控机床没有检测反馈装置，数控装置发出的指令信号流程是单向的，其精度

主要决定于驱动元件和伺服电机的性能，开环数控机床所用的电动机主要是步进电动

机。

2）闭环控制系统

闭环控制系统是指在机床的运动部件上安装位置测量装置。伺服系统采用交伺服电

动机、直流伺服电动机

3）半闭环控制系统

半闭环控制系统是在开环系统的丝杠上或进给电动机的轴上装有角位移检测装置。

第2章数控机床强电控制电路

一、低压断路器

低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电

路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。因

此，低压断路器在机床上使用得越来越广泛。

二、交流接触器

接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。接触器按

其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器，我们仅

介绍交流接触器。

交流接触器的结构

交流接触器的外形与结构组成如图2.17所示，交流接触器的结构由电磁机构、触头系统、灭

弧装置及其他部件等四部分组成。

三、继电器

继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制电路，实现控制目的的电器。继电

器的输入信号可以是电流、电压等电学量，也可以是温度、速度、时间、压力等非电量，而输出

通常是触头的动作（断开或闭合）。

电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是线圈不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，

与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两

端的电压。中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起

到中间放大的作用。

四、接近开关

接近开关又称无触点行程开关。当运动着的物体在一定范围内与之接近时，接近开关就会发生

物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式控制运动物体的位置。

接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线。输出有常

开、常闭两种状态。

五、热继电器

热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的过载

保护。当负载电流超过整定电流值并经过一定时间后，发热元件所产生的热量使双金属片受热弯

曲，带动动触点与静触点分断，切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开主电

路，实现对电动机的过载保护。由此可见，热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使

电路立即断开，因此不能作短路保护。

六、电气控制线路的绘制

电气控制系统图有三类：电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图

电气1.原理图

电气原理图是表达所有电器元件的导