数控机床电气系统

2024-05-05

数控机床电气系统（精选十篇）

数控机床电气系统篇1

数控机床控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、PLC单元以及数据I/O单元等组成。较新的数控系统还包括一个通讯单元, 它可完成CNC、PLC的内部数据交换和远程网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动模块和电机。位置测量系统主要是采用光栅或伺服电机上安装的增量式位移编码器。

数控系统的主要特点是: (1) 可靠性要求高。数控设备加工精度高, 一旦系统发生故障, 会造成加工质量和成本的提高; (2) 工作环境要求高。数控设备的加工精度受现场温度、湿度、辐射影响明显。有些高精密机床要求单独隔离以便于机床环境温度、辐射和湿度调节。而绝大多数的数控机床安装基础都设置防震沟与外界隔离; (3) 接口电路复杂。控制系统与各驱动模块、检测装置以及执行单元等进行数据实时通讯, 接口单元较多, 电路比较复杂。

2 故障的分析与诊断

故障分析是维修的第一步, 设备维护人员应主要从以下方面入手。

(1) 调查有何异常。如异常噪音、电机过热、误动作等。操作者应尽量保持设备的故障状态, 如液晶屏的报警信息、故障指示灯的显示, 各部件的停止位置等。 (2) 初步判断故障原因。反推一下故障原因可能导致的设备故障动作或过程, 对故障原因进行初步判断。 (3) 确定维修步骤。有些故障液晶显示屏或指示灯会有代码提示, 对照设备维修手册或使用说明书, 查出该故障的多种可能原因, 然后综合分析, 逐一排查。 (4) 有些故障机床可能没有报警提示, 或报警信息是错误的, 尤其是早期制造的机床, 这就需要维修人员对该机床的控制系统有较深的了解和实践经验, 透过现象找出本质原因。

数控系统电气故障的诊断方法有很多, 在设备检修时往往需要将多种方法综合利用, 逐一排查。数控系统电气故障的常用诊断方法如下。

(1) 直观检查。这是就是利用感官进行故障初步分析。

(1) 望:目视机床各部件是否处于正常状态 (例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等) , 各电控装置 (如数控系统、温控装置、润滑装置等) 有无报警指示, 查看有无保险烧断, 元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落, 各操作元件位置正确与否等等。 (2) 闻:通过嗅觉检查执行单元、驱动部件或控制部件是否有过热而导致的糊味。 (3) 问:向现场人员询问故障产生的过程、故障发生时设备的状况或动作。 (4) 切:检查各接口电路板、电缆插头是否松动, 设备执行部件是否温度较高, 散热风扇风冷效果是否正常等。

(2) 仪器检查。使用检测仪表如万用表、示波仪、红外测温仪等, 对电源, 电机绕组及信号线进行检查, 对相关直流及脉冲信号, 对设备部件温度等进行测量分析。

(3) 信号与报警指示分析法。

(1) 软件报警:在故障发生时, 数控系统通过检测判断会通常都会在操作面板上的液晶屏上显示相应的报警信息或故障代码。维修人员还可以通过P L C程序检查相关元素的执行状态推测故障原因。 (2) 硬件报警:数控系统、伺服系统以及一些主要电子线路板上一般会有一组反应硬件状态的发光二极管指示灯, 根据指示灯的组合状态和相应的设备手册可以方便地获知硬件故障内容、故障原因以及排除方法。 (3) 备件置换:当故障分析结果集中于某一印制电路板上时, 由于电路集成度较高, 为了缩短停机时间, 在有相同备件的条件下可以先将备件换上, 然后再去检查修复故障板。 (4) 交叉换位法:在没有备件, 或部件拆卸检查比较困难的情况下, 可以将系统中相近或相兼容的两个部件或板卡互换, 例如XYZ伺服电机故障, X、Y坐标的指令板或伺服板的故障, 都可以通过交换排查法判断故障板或故障部位。应用这种换位法应特别注意, 不仅要确定硬件接线的正确插接, 还要将一系列的跳线开关或参数设置在正确的状态, 否则可能造成新的故障隐患。 (5) 参数调整:数控系统、PLC及伺服驱动系统在设备厂家安装、调试初期, 根据机床当时的电气、机械性能对一些参数进行了调整设置, 以满足机床加工要求。这些参数使机床总体加工效果达到最佳状态。但随着机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化, 最初的参数设置不再适应机床的工作性能, 所以需要重新调整相关参数进行优化。 (6) 接口状态检查:现代数控系统多将PLC集成于其中, 而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与I/O接口信号的传输错误或丢失相关的, 这些接口信号有的可以在相应的接口板和I/O板上有指示灯显示, 有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示, 而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。 (7) 特殊处理法:当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段, 其中软件含量越来越丰富, 有时软件逻辑的设计中可能出现一些内部冲突, 导致系统出错, 例如死机现象。这种故障现象可以采取特殊手段来处理, 比如整机断电, 稍作停顿后再开机, 故障会自动消除。

3 故障排除实例

(1) 伺服电机转速不稳或震动, 常伴随有对应电流表显示偏大。故障原因有三中可能。

(1) 电机严重过载, 原因一般为加工进刀量太大且不均衡或机床存在机械卡阻或机械润滑效果差。 (2) 伺服电机上的编码器故障, 一般原因为编码盘污染或由于机床长时间震动导致编码器与读数头相对位置发生变化, 进而导致速度编码器反馈数据出错。 (3) 变频器或功率模块滤波输出部位出现故障导致输出高次谐波电流太多

(2) 数控系统位置环故障。

(1) 位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;接近开关与感应对象的相对最短距离发生移动导致检测不到信号等。 (2) 坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。

(3) 机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接近开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。

(4) 机床动态特性变差, 工件加工质量下降, 甚至在一定速度下机床发生振动。造成这一现象的原因很可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说一般是由于伺服系统调整不当, 各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起, 解决办法是进行最佳化调节。此外, 液压系统工作不正常也可能造成加工质量下降。

(5) 停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障, 一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的, 如强力干扰 (电网或周边设备) 、温度过高、湿度过大等。数控机床大多功能具备联锁功能, 当系统检测到某一部件有异常, 如关键部件散热风扇坏, 模块温度过高等常常会造成系统停机报警。

参考文献

[1]刘希金, 等.机床数控系统故障检测及维修[M].兵器工业出版社, 1995.

数控机床电气系统篇2

机电教研室张月华

随着电力拖动实训室和机床电气控制实训室的建设并完善，本学期《机床电气控制系统运行与维护》课程在课程内容、教学方法、组织形式、考核方式等方面都进行了改革，取得了一定的成效，具体表现在以下几方面：

一、教学内容

教学内容上改变了以前的学科型教学内容，将整门课程划分为12个学习任务，将教学内容分别融入到12个教学任务当中，这样学生边学习、边操作，实现教学做一体化，使实践反馈到理论当中，并反过来用理论来指导实训，使整个的教学环节中学生比较容易接受，并对知识能够更加系统化的学习，且最终反馈教学效果较好。

二、教学实施

在为期一年的项目教学法研究过程中，收效显著，学生的学习积极性有了较大提高，自学能力大大增强，综合能力得到了明显的提升，本专业学生参加高级电工考核，考证通过率为90%。另外，在教学的过程中，我也深切地体会到“《机床电气控制系统运行与维护》课程项目教学法”要注意以下几个方面的问题：（1）在确定项目任务时应注意汲取传统教学法的长处，把总任务细分成一个个小模块，每个模块分为若干个目标并体现在项目中的任务上，从而让学生建构一个系统全面的知识框架。（2）学生分组时，注意合理搭配，把后进生平均分配到各组中，利用传、帮、带的方式，让全体学生都能够共同提高。（3）在项目实施过程中应注意培养学生吃苦耐劳的品质和团队精神。（4）在教学过程中应以学生为中心，充分发挥教师的协助指导作用。（5）在项目评价过程中不应只重视结果，也要看完成项目的整个过程。因为学生是在项目实践过程中理解和把握了课程要求的知识和技能，体验了创新的艰辛与乐趣，培养了分析问题和解决问题能力。

总之，项目教学法突破了传统的教学模式，推动了教学革新，为学生提供了更加有效学习的良好环境，在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用又体现了学生的主体作用，充分地展示现代职业教育“以能力为本”的价值取向，使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。项目教学法有其独特的优势，这种方法不但适合《电气控制系统运行与维护》课程的教学，而且在机电类专业中诸多应用性较强的课程中是值得推广应用的。

提高项目式的一体化教学效果，增强学生的动手能力和岗位适应能力，不是一朝一夕就能做好的，需要多方而共同的努力才能实现，其中激发学生的学习兴趣是基础，把握好实习教学的各个环节是关键，提高一体化教师素质是重要保证。不断地总结教学经验，探讨和研究教学方法，全而提高《机床电气控制系统运行与维护》的教学质量。

三、考核方式

根据高级维修电工岗位职业能力及职业资格标准要求，制定了本课程的教学评价方案：采取过程评价与终结评价以及教师评价相结合的方式。在课程考核中，平时占20%，过程性评价占60%，终结评价占20%。

四、教学存在的不足与改进的想法

1.大部分学生学习态度端正，能够自主学习，按时完成各项任务，对知识的掌握较好，因为是两个人一组进行学习并进行实训实施（在小组分配上考虑理论强的学生加实践能力强的学生相互结合为一组的原则），有的组里的学生不积极参与讨论、不重实训操作，学习效果不理想。

2.在以后的教学实施过程中逐步完善过程考核内容，调动每位同学积极性，全面提高学生综合分析解决问题能力。

3.实训项目设计有待改进，采用一小组一题方式，也可以采用同学根据对电气控制的理解自己设计电路来实现电动机控制，以提高同学创新精神。

浅析数控机床电气系统可靠性篇3

摘要：随着我国经济的快速发展，各个行业呈现良好的发展期前景，制造业作为国民经济健康持续发展中不可或缺的组成部分，逐渐成为支柱型产业，成为我国当前发展规划的首要产业。在生产制造领域，数控机床作为其重要载体，其发展水平好坏受到社会各界广泛的关注。就数控机床发展本质而言，不仅影响到交通行业，同时还会影响到航天行业发展，当前我国数控机床发展现状来看，呈现高精密和高速发展特性，并逐渐朝着智能化和柔性化方向发展，但是机床质量却始终存在问题，数控机床电气系统可靠性迫切需要改善。由此，本文主要就数控机床电气系统可靠性进行分析，结合实际情况，就其中存在的问题，提出合理的改善措施。

关键词：数控机床；电气系统；可靠性；高精密性

数控机床是伴随科学技术水平快速发展衍生出来的，经过不断发展和完善，被广泛应用在生产制造领域，取得了较为可观的成效。数控机床在实践应用中，较之传统机床而言，有着较为突出的优势，具有高速、高精密特点，能够节省人力资源成本，避免浪费现象的出现，大大提升生产效率，为制造企业创造更大经济效益。但是由于我国数控机床技术更多是依赖国外进口，国产机床质量偏低，在可靠性同国外机床存在明显的差异，严重制约我国数控机床技术发展。由此看来，加强对数控机床可靠性研究是十分有必要的，有助于为后续研究和实践应用提供参考依据。

1 数控机床概述

数控机床，顾名思义是一种先进的数字化机床，主要是由电气系统、防护装置、液压系统、传动系统、冷却系统以及主轴组建等众多部分组成。其中数控机床中的电气系统是其中核心部分，承担着数控机床各个部件协调作业的职责，内部结构较为复杂，接收控制面板发出的指令，传送到机床各个部门，控制机床运行状态[1]。电气系统包含数控单元、伺服放大器、伺服电机、编码器、光栅尺，检测开关、电磁阀还可以有变频器和继电器等。

作为数控机床的中枢，数控系统使用好坏直接影响到数控机床性能的发挥，能否正常执行生产任务。所以，加强对数控系统可靠性研究是必然选择，同时成为用户在选购机床最主要的衡量标准，在当前竞争愈加激烈的市场中，国外数控机床企业凭借自身强大的经济实力和技术工艺，占据了我国数控机床的半壁江山，能否有效提升数控机床可靠性，已经成为我国数控机床产业持续发展的首要待解决问题之一。

2 数控机床电气系统可靠性低的原因

随着近些年数控机床在制造领域的广泛应用，社会各界对其认知水平有了显著提高，数控机床作为一种先进的技术工艺，容易出现毛病的部分多为电气控制部分，只有少部分原因是由于机械部分造成的[2]。电气控制作为数控机床中核心组成部分，出现故障率较高，将直接影响到数控机床设备的正常运行。经过大量实践证明，数控机床电气系统故障多数是由国产机电质量元件质量不高造成的，就我国机电元件质量差的问题来看，主要体现在检测开关、继电器、电磁阀、信号通讯电缆及电源供给模块和PLC输入输出模块等方面，同国外生产的机电元件质量差异较大。

经国外权威数据统计得出，计算机故障问题有超过九成是由于电源自身故障导致的，强电设备对于电源存在不同程度的额影响，在实际运行中会产生较强的脉冲噪声，这种噪声通过多种途径传到到设备各个部分，影响电子设备的正常运行[3]。所以，针对此类问题，需要结合电磁兼容性原理，从电源方面采取措施，抑制外界的脉冲干扰。

3 提高数控机床电气系统可靠性的措施

3.1 可靠性设计

数控机床电气系统可靠性大小有很大一部分原因是在设计阶段决定的，通过对数控机床制造和生产管理实现。一般说来，只要能够提升可靠性的设计技术，都可以将其称之为可靠性设计，但是由于当前我国数控机床电气系统产品质量偏低，在生产制造过程中缺乏科学可靠的数据信息，所以难以切实的对机床可靠性进行预估和评价。我国在机床设计阶段可靠性措施主要有以下几种，包括健全可靠性设计准则、可靠性设计检查表以及设计评审，对于存在的故障问题进行可靠性改进设计。其中可靠性设计准则是日本数控机床设计的主要方法之一，是指对产品故障和危害程度进行分析，以此为基础，选择更为可靠的元器件，进行优化设计，切实提升产品的可靠性[4]。

3.2 电源设计

通过大量实践证明，如果想要提升数控系统可靠性，首先需要结合实际需要，解决电源问题，以此为突破口，强化电源适应能力。由此，应选择降额设计技术，选择功率器件和电源滤波器等，其中主要内容包括对电流和电压进行降额，还包括对温度、振动等环境应力的降额。所以在数控机床电气系统设计阶段，首先需要结合实际要求留有余量，在环进结构设计中充分考虑到抗振和散热方面技术的选择，以求进一步提升数控机床的可靠性。

3.3 先进的装配工艺和制造技术

数控系统的可靠性，需要通过对设备的制造和装配实现，如果装配工艺水平差，那么可能保证数控系统的可靠性，所以需要构建完整的可靠性体系。制造和装配工艺落后，那么就需要手工劳动，耗费大量人力资源，加剧成本。在硬件方面很难有效提升数控电气系统可靠性，所以针对此类问题，需要尽快建立可靠性保证体系，加大软件研发力度，有计划、有组织的进行控制和管理。与此同时，对于数控电气系统进行可靠性论证，制定科学合理的考核方法，以此来提升数控机床电气系统可靠性。

参考文献：

[1]王丹娜，李剑雄.数控机床电气系统可靠性概述[J].商品与质量·学术观察，2012，12（7）：307.

[2]曲在先.提高数控机床PLC的可靠性探讨[J].城市建设，2012，13（10）.

[3]吴宪.提高机床PLC的可靠性探讨[J].城市建设，2012，22（10）.

数控机床电气控制系统探究篇4

关键词：数控机床,电力控制系统,电力行业

1 数控机床电气控制系统概论

通常情况下, 数控机床的系统一般由三种系统构成, 分别为反馈检测系统、NC控制系统和伺服驱动系统[2]。数控机床的电气控制系统对于数控机床的加工方面会产生不同程度和不同方面的影响。从数控机床的加工精度方面来看, 其中位置伺服控制系统能够对于机床加工的精度方面产生很大程度上的影响[3]。所以, 位置精度属于比较重要的指标之一。要想保持位置精度的准确性, 不仅需要在系统使用的时候选择正确的开环放大的倍数, 还需要对于位置检测中的元件能够有一定的精度上的要求。另外, 由于数控机床属于精度高且效率也很高的一种自动化的设备, 它能够为数控机床的生产提供更高的生产效率, 但是如果这个系统出现问题和重大故障, 那么其所带来的损失也是不可估量的。因此, 数控机床电气控制系统的可靠性和安全性也是值得关注的一方面。

2 数控机床电气控制系统出现的问题

数控机床在电器控制系统方面的故障一般都是强电故障和弱电故障两种, 具体如下所述。

2.1 弱电故障

弱电指的是数控机床电气控制系统中的电子的元器件以及集成电路为主要的控制的部分。弱电故障中又可以分为硬件发生的故障和软件发生的故障。硬件故障主要是指各种集成电路内部的芯片或者是接插件等出现的事故。软件故障指的是在硬件都属于正常的情况下, 其内部发生的各种动作性的问题或者是数据出现丢失等问题, 一般比较常见的例子有加工程序出现错误或者是计算机的运行出现错误以及系统的程序或者是参数出现错误等。

2.2 强电故障

强电部分指的是控制系统之中出现的主回路或者是大功率的回路中的继电器或者是电源变压器等一系列的电气的元件以及其中组成的控制电路。强电故障虽然在维修或者是诊断问题的部分较为简单, 但是因为其处于一种高压以及大电流的工作状态之下, 所以一般强电发生故障的次数要多于弱点故障, 因此需要相关的维护和维修人员能够予以重视。

3 解决方法

3.1 调节法

在解决数控机床电气控制系统的众多办法中, 调节的方法是其中最为简单的一种。调节法主要是通过对于电位计进行调整, 以此来达到修复系统出现的故障的目的。最佳的调整办法是对于伺服驱动系统和被拖动的机械系统来进行系统的调整, 并实现最佳的匹配的一种较为综合性的调节的办法。这种调节的办法也较为简单, 可以使用一台但是多线的记录仪来或者是双踪示波器来对于观察指令和速度反馈的一种相互响应的关系。一般都是通过对于速度调节器的比例系数以及积分的时间进行调整, 促使伺服系统能够达到比较高的动态响应的一种特征, 但是又不会出现振荡的一种最恰当的状态。另外, 在现场如果没有示波器的情况下, 相关的工作人员可以根据自己以往的工作经验, 调节来使得电机起振并向反方向慢慢进行调节, 一直调节到消除振荡状态为止。

3.2 复位法

如果数控机床的电气控制系统由于突发性故障而引起系统报警的情况, 那么可以是他呀复位法患者是开关系统电源来进行依次地操作来消除故障。但是如果系统内部的工作存储的区域掉电并且插拔电路板以及电池欠压, 而造成系统出现混乱的现象, 那么就需要对于系统进行初始化操作来进行清除, 但是在清除之前需要提前做好数据和信息的拷贝, 以免丢失数据。但是如果初始化操作之后故障依旧没有排除, 那么就需要进行硬件方面的检查和诊断。

3.3 更正法

所谓的更正法指的是对于系统中的参数进行修改, 程序更正的办法。系统的参数主要是用来确定系统的功能的一种依据, 如果系统的参数在设定的时候出现错误那么就很可能造成系统出现故障或者是系统中的某一项的功能失去作用。有的时候可能会因为用户的程序出现错误而导致系统出现故障而停止运作。在这种情况下, 系统修复可以使他系统的搜索功能进行检查, 来对于用户的程序中出现的错误进行搜索, 在搜索完成之后依次改正, 这样才能在发现错误之后进行改正, 系统才能恢复运行。

数控机床电气控制系统的发展在未来的发展道路中将不断走向开放式的发展形式, 由于其可靠性和低成本等一系列的优点, 将会促使更多的数控系统生产的商家逐步走向甲方是的发展形势。其中, 数控机床电气控制系统在速度方面也将走向高速化的发展道路, 精度方面也会得到一定的发展。另外, 数控机床的电气控制系统还会向智能化方面进行转变。人工智能机在我国的研究和发展已经走向了一定的程度, 其在计算机领域的发展也在不断深入, 数控系统的智能化程度也将赶上时代的潮流, 走向智能化的发展道路。

4 结语

电气行业在我国国民经济发展中十分重要, 电气行业涉及到的众多科技水平也是关系到电气行业发展的重要方面。我国在数控机床的生产和管理方面都已经达到了一定的水平, 随着国家经济和技术的发展, 数控机床已经走向了数字化和自动化的领域。数控机床电气控制系统对于整个数控机床的生产是至关重要的。笔者在文中主要讨论了数控机床电器控制系统的概论并提出了解决数控机床电气系统故障的方法, 希望为促进数控机床的发展提供建议。

参考文献

[1]陶建芬, 刘孝忠.基于PLC的数控机床电气控制研究[J].现代商贸工业, 2009 (15) .

[2]李国萍.基于PLC的数控机床电气控制问题[J].科技创新导报, 2009 (33) .

数控机床电气安装与检验实训总结篇5

一、绘制各图样的操作步骤: 梯形图的绘制步骤：

１、在实验机上选择合适的编程绘制系统；

２、选择梯形图绘制方法：（１）经验法（２）时序功能法（３）功能表图法；３、根据选择的方法草绘动作过程并分配好输入输出口的地址；需要内部辅助电器的时候还需要分配内部辅助电器的地址。每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。４、根据题目要求和各地址符的分配按梯形图设计规则绘制梯形图

梯形图设计规则

（1）触点应画在水平线上，并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画。

（2）不包含触点的分支应放在垂直方向，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。

（3）在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。

（4）不能将触点画在线圈的右边。（5）最后需要要以ＥＮＤ来结束程序。

５、将绘制好的梯形图另存在指定文件夹下，以便下次使用。

二、出现的问题及解决方法：

１、出现的问题：

（1）绘图过程中绘制软件的最左端出现红色线条；（2）在输入复杂的图时将地址分配弄错了；（3）该用常开符号的时候不小心用成了常闭符号；（4）在绘制过程中容易忘记输出的绘制就进行实验；（5）梯形图的结构不统一，没有按绘制规则来等。２、解决方法：（1）出现红色线条时因为程序段没有分开，将多个地址用在一个语句中了，将多余的语句段换到第二个语句即解决了改问题。

（2）对于将地址分配和符号的用错是由于我们的出心大意，只要将该段进行修改即可解决问题。

（3）对于我们的出心大意所造成的错误，我们必须端正自己的态度，熟悉熟练梯形图的绘制规则，将绘图当做一种责任。（4）必要的时候向指导老师询问。

1.总结：

通过这一周的分散实训，我们学会了欧姆龙编程器的编程方法，编入、输入/出、删除及修改。在以后学习过程中希望大家多多提点。我们主要进行了程序设计和调试及梯形图的绘制。第一个项目比较简单，通过老师的指导和以前学的指令我们很快就解决了，没有出任何问题。第二个项目相对于第一个来说复杂了很多也难了很多，在梯形图的编辑上出现了很多问题，导致第一次调试的失败。经过我们对梯形图的监控检查并分析，发现循环与上面编程有点冲突，后来我们在老师的帮助下调整了一下，调试终于成功了。接线方面，我们没有出现错误。我们总结和改进编程绘图的方法加上老师的指导我们最终完成了所有的实验任务。通过这次的实训使我学到了很多，同时也让我们意识到我们要学的更多。从程序的设计到编写、画图、调试、修改、完善、到最后的实训报告，每个人都付出了时间和精力去做好自己的任务帮助队友，所以团队的合作和队友之间的相互协助非常重要。通过实训让我更深一步的对自己的专业，对自己的能力，对自己所学的有正确的认识，并且能在以后的学习工作中不断提高和完善自己。

机床电气系统常见故障分析篇6

摘要：本文分析了机床电气系统常见故障类型，并分析了引起故障的常见原因。并通过实例讲解了故障分析要从整个系统出发，全面系统的进行分析。关键词：故障分析断路电流0.前言机床进行机械加工设备的统称，按加工方式分车床、铣床、磨床、镗床等，按自动化控制程度分普通机床和数控机床两大类。1.普通机床组成普通机床是应用最广泛，而且是现在仍然在应用的设备。普通机床有三部分组成机床主体、电气控制系统、液压控制系统。机床主体不仅是机床的电气控制系统和液压控制系统的安装基础，同时也是对机械零件进行加工的部位。液压控制系统是为了提高加工能量，更好地进行零件加工，利用液压控制系统将液压能转化为机械能，提高了机床的输出力量。电气控制系统是机床的核心，通过它控制着机床的整个工作过程。它由压电器和相关线路组成。低压电器包括：接触器、继电器、按钮、行程开关、熔断器、热继电器、低压断路器、隔离器、磁铁、电磁离合器、电动机等。2.普通机床常见故障分析机床电气系统常见故障有线路和元器件的断路、短路、接地、虚接等故障，致这些故障的原因也各不相同。1）断路故障断路故障是机床中最常见的故障。由于电气控制系统控制的是电流流动的方向、大小，而电流的产生与电压和电阻有直接关系。常见机床控制系统的电压是380V的动力电，是通过电网提供给机床的，而电网电压是有一定波动的，不是恒定不变的，因此有些机床设计有稳压系统，尽量使机床获得的电压稳定，如果稳压系统故障导致电压过高，就会使机床电气控制系统电流过大，烧毁元器件，导致机床电气系统断路故障。一些没有设计稳压系统的机床在内部元件性能下降或人为操作不当的时候更容易使机床出现断路故障。如：一台CM6132型机床，最近总出现烧毁熔断器的故障，每次检查都是熔断器断路，更换新的熔断器，故障排除。如此反复几次，维修人员很郁闷，经过商讨后，为了不耽误工作任务，维修人员决定在下班后对机床进行检修，查找导致故障的原因。维修人员对机床的电动机、继电器、开关、线路、液压系统、机床主体等进行了的全面检测，机床的零部件没有问题，维修人员还进行了试车，机床工作状况良好，工作性能正常。一切正常，维修工作陷入困境，维修人员也一筹莫展，只能建议操作人员先继续使用机床，使用过程中注意观察一下，当出现故障时机床出现的故障现象，及时通知维修人员来检测。机床正常运行了一天的时间，第二天上午故障又出现了。操作人员立即通知了维修人员，维修人员到达现场对机床进行了全面的检测，发现只是熔断器断路了，其他零部件正常，这次检测进行的时间比较长，也进行的比较全面彻底。更换熔断器后，机床运转正常，几个维修人员又无计可施了。中午休息了，几个维修人员仍然围在机床前，这时有一名维修人员发现，这个操作台生产的废品件明显比其他机床产生的废品要多，于是就询问了一下操作人员，操作人员说，他是最近才来单位的，以前使用的车床和现在单位使用的车床型号不同对吃刀量的控制还不太灵活，因此生产的废品才要多一些。于是维修人员考虑是否是由于操作人员操作的不太熟练，导致操作不当引起的机床断路故障。下午上班后维修人员有意的在操作人员附近停留，观察操作人员的操作步骤、方式、方法、调整量等。经过一下午的观察，维修人员普遍感觉到这名维修人员，为了加快工作进度，对吃刀量的调整偏大，严重的时候会有瞬间停转的现象，好在操作人员工作经验丰富、反应迅速，一旦发现停转立刻退刀，机床又恢复运转。了解到这些情况，维修人员终于找到了故障的根本原因。维修人员跟操作人员说明了他在操作上的不正确做法，并告诉他适中的吃刀量不但不会降低生产效率，还会提高产品质量、成品率。为什么吃刀量过大会导致机床断路故障呢？其实原因很简单，机床吃刀量调整的过大，在机床运转过程中车车削的阻力就大，当机床车削阻力大于电机提供的动力时，电机就停转，电机停转时间过长，电路中的电流就会超过熔断器的额定电流，熔断器烧断。电机瞬间停转，时间较短的时候，机床电路中的电流还没有达到机床电路熔断器的额定电流，因此熔断器没有烧毁，机床继续运转。通过这个例子说明正常的机械磨损导致的故障是人们经常思考的，但我们更深入的思考，发现机床始终是由人来控制的，操作人员的素质，直接决定了机床的使用寿命和故障率，同时人为因素导致的故障，也是我们在故障诊排除时必须要考虑的重要影响因素，要从机床的整个系统出发分析故障原因。2）短路故障短路故障的出现，往往是伴随在断路故障中，当电路中有元件短路时，电路电流增大，超过熔断器额定电流，熔断器烧毁，导致机床断路故障；如果是电气系统中带有线圈的元器件局部短路，电路中的电流虽然增大，但是没有超过熔断器的额定电流，熔断器不会烧断，但是机床输出的动力下降，切削的量会下降，影响工作效率。如果遇到熔断器断路故障，更换熔断器后，机床运转熔断器再次烧断的故障，就要考虑是否机床内部有短路的地方，因为机床短路故障引起的机床断路故障现象。3）接地故障接地故障一个严重威胁操作人员生命安全的故障。机床接地线作用是为保护操作者的人身安全，避免因为机床漏电造成对操作者的伤害；消除电磁干扰，降低对弱电设备和导线的干扰影响；避免因为电焊机或者打雷而形成的浪涌或尖峰对用电设备造成损坏。如果操作人员在操作过程中，感觉机床电人，因该立即停机，让维修人员查找漏电部件、检查接地线。4）虚接故障虚接故障是机床中比较隐蔽的故障，查找的难度较大。引起机床电气系统虚接故障的原因有安装螺栓松动，导致接触不良；电气系统电路电压过大或内部元器件局部短路，导致电气系统电路电流长时间偏大，导致接触点烧蚀（如继电器触点，线路连接点等）。虚接故障虽然难查，但是仔细观察故障症状还是会明顯的；在电器元件难于拆卸的位置可以通过使用电流流钳测量电路电流的方法，进行分析、查找。3.小结机床电气系统故障主要包括：断路、短路、接地、虚接四种，通过对四种故障原因的分析，使我们对引起故障的根本原因及电路中电流的变化，有了较为清晰的认识，为我们今后查找机床故障，提供了有力的保障。参考文献： [1]王炳实.机床电气控制[M].北京：机械工业出版社，2009（7）

关于数控机床电气系统的改进与探讨篇7

1 电气系统的改造

GM Cw r龙门加工中心是沈阳中捷机床的大型的关键设备, 主要为重型机械、船舶、桥梁等行业的大型零件加工提供解决方案。独特的动梁设计极大的扩大了大型零件的加工范围, 一次装夹后可连续完成铣削平面、腔体、复杂曲面等多工序加工, 同时兼顾重切削和高精度的双重要求。由于传统的电气设备元件比较多, 结构比较复杂, 控制系统大都是采用了大量的继电器、接触器来逐一实现整个刀架和横梁等相关部件的控制。实际经验告诉我们此种结构直接导致了工作效率的低下, 加上换向的冲击也比较大, 不但噪音很大而且还比较难维护和修理, 这样就严重地制约了该加工中心的运行效益。如果选择三菱PLC对龙门加工中心系统进行相应的电气优化与改造, 可以很好的替换传统的控制系统。PLC主要组成部件有I/O板、CPU板、电源、内存块、显示面板等, 通常都有三十二个输出点和三十二个输入点, 完全是属于一个总线式的开放型结构。龙门加工中心的工作台的手动进退、点动、自动、换向、左右刀架、垂直的一系列动作, 加上夹紧和横梁升降等所有的电器控制都是由PLC来进行完成的。

PLC通过检测到的限位开关、按钮、调速器、接近开关等信号, 依据逻辑程序控制每一个调速器和接触器, 这样就能完全控制整个机床电气系统, 并显示所有电气部件运行的具体状态。和拖动电机同轴连接在一起的测速发电机所产生的电压直接进入调速器, 能形成速度的反馈, 防止因操作者的错误操作习惯导致故障。每一个按钮都是装在相同的按钮站上, 操作方便, 扩展功能强大。利用可编程终端NPT可以修改和显示可编程控制器的内部所有的数据具体参数。

2 主传动控制的PLC改造

2.1 PLC外围的电路改进与设计

如果按下SB4, PLC就会收到前进的点动相关命令, 如果松开SB4整个工作台就会立刻停止了运行。如果按下SB5的时候, 在未接收到其他的具体指令, 工作台也会处于前进的状态, 如果碰到了前进的限位开关, 继电器KA16就会开始工作, 马上进入到前进的减速状态。如果按下SB6的时候, PLC同时就能接受到后退的点动命令。如果松开SB6按钮, 工作台也就会马上停止其运动。如果按下SB7按钮, 工作台就会长期处于后退的状态。如果碰到了前进的限位开关, 继电器KA17就会开始工作, 马上会进入到后退的减速状态。

2.2 主传动控制电路

龙门加工中心的主运动其实就是工作台的直线反复的运动, 通常都是利用直流的电机充当驱动源。笔者在改进过程中选用的是全数字直流调速器来实现无级变速的, 数字直流调速器的的优点就是能让机床在具体的调速范围内合理的选择相应的切削速度, 同时还能在具体的运转过程中实现无级变速。

3 横梁控制与刀架的PLC改造

3.1 横梁控制与刀架的PLC外部电路设计

横梁的夹紧阀是常闭开关, 只要没有运动指令, 横梁就会处于夹紧状态。当按下SB8的时候, PLC接收到横梁上升的指令, 接触器KM 4导通促使横梁逐步上升, 因为KM 4同时连接在横梁的下降动力线路中, 所以能保证下降动力电路不导通。同样的道理按下SB5的时候, 横梁执行下降指令, 横梁上升动力线路也不会导通, 从而实现了上升下降电路的互锁互锁。

3.2 横梁控制和刀架的主电路

横梁是通过夹紧放松电机和升降电机实现控制的, 垂直和左右刀架是由不同的电机分别进行控制的。左右侧和垂直刀架, 如果机械手处于快速的移动位置, 按快移按钮就会实现刀架的快移, 如果机械手接触到自动进刀开关, 工作台就会由后退返前进时候进刀, 前进返后退进刀机构复位。

4 结论

依据PLC对龙门加工中心控制系统数控化的改造和优化之后, 有效提高了整个机床的加工能力和工作性能, 在为企业改良了加工条件的同时也为企业提高了效益, 增强了企业的整体的生产能力;数控机床电气系统经过改造和优化之后, 大大提高了工件的加工效率和精度, 不但让精准加工变成了可能, 还成功地实现了GMCwr系列龙门加工中心的大批量生产与加工。可以说, 对GMCwr龙门加工中心的数控电气系统的改造与优化, 实现了明显的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]刘振堂.数控转塔冲床发展新进展[J], 锻压装备与制造技术, 2009 (3) :23-25.

[2]许超.机床大件几何优化[J], 江苏机械制造及自动化, 2010 (2) :15-18.

数控机床电气系统的特点及维修实例篇8

1.1 要具有高可靠性

数控机床是长时间连续运转的设备，本身要具有高可靠性。因此，在电气系统的设计和部件的选用上普遍应用了可靠性技术、容错技术及冗余技术。所有部件选用的是最成熟的，且符合有关国际标准并取得授权认证的新型产品。

1.2 要紧跟新技术的发展

电气系统要在保证可靠性基础上，还具有先进性，如新型组合功能电器元件的使用、新型电子电器及电力电子功率器件的使用等等。

1.3 要具有稳定性

要在电气系统中采取一系列技术措施，使其适应较宽的环境条件，如要能适应交流供电系统电压的波动，对电网系统内的噪声于扰有一定的抑制作用，同时还符合电磁兼容的国家标准要求，系统内部既不相互干扰，还能抵抗外部干扰，也不向外部辐射破坏性干扰。

1.4 要具有安全性

电气系统的连锁要有效；电器装置的绝缘要保证完好，防护要齐全，接地要牢靠，以使操作人员的安全有保证；电器部件的防护外壳要具有防尘、防水、防油污的功能；经常移动的电缆要有护套或拖链防护，防止缆线磨断或短路而造成系统故障；要有抑制内部器件异常温升的措施，特别是在夏季，要有强迫风冷或致冷器冷却；有防触电、防碰伤设施。

1.5 要具有方便的可维护性

易损部件要便于更换或替换，保护元、器件的保护动作要灵敏，但也不能误动作；故障排除后，功能要能恢复。

1.6 要具有良好的控制特性

所有被控制的电动机起动要平稳、快速响应、特性硬、无冲击、无震动、无异常噪声、无异常温升。

1.7 运行状态要有明显的信息显示

电气系统要用指示灯做操作显示，电器元件要有状态指示、故障指示，有明显的安全操作标识。

1.8 操作要人性化

电气系统要体现人性化设计，如操作部位与人体平均高度、距离相适应，体现操作方便、舒适、便于观察的特点，尤其要随时摸得到急停按钮，保证紧急情况下的快速操作；机床电器颜色不仅符合标准，还要美观、明显。

2 数控机床电气系统的故障特点

电气系统故障的维修特点是故障原因明了，诊断也比较好做，但是故障率相对比较高。电器元件有使用寿命限制，非正常使用下会大大降低寿命，如开关触头经常过电流使用而烧损、粘连，提前造成开关损坏。电气系统容易受外界影响造成故障，如环境温度过热，电柜温升过高致有些电器损坏。甚至鼠害也会造成许多电气故障。操作人员非正常操作，能造成开关手柄损坏、限位开关被撞坏的人为故障。电线、电缆磨损造成断线或短路，蛇皮线管进冷却水、油液而长期浸泡，橡胶电线膨胀、粘化，使绝缘性能下降造成短路、放炮。冷却泵、排屑器、电动刀架等的异步电动机进水，轴承损坏而造成电动机故障。数控机床电气系统的故障按性质、表象、原因等可分为以下几类：以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障；以故障出现时有无指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障；以故障出现时有无破坏性，分为破坏性故障和非破坏性故障；以故障出现的偶然性，分为系统性故障和随机性故障。

3 数控机床电气系统故障的调查与分析

数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程，也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。询问调查，出现故障后要保持现场故障状态，同时仔细询问故障指示情况，故障表象及故障产生的背景情况，依此做出初步判断，以便确定现场排故所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等，减少往返时间。现场检查，到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况，从而核实，提高判断的准确度。故障分析，根据已知的故障状况分析故障类型，从而确定排故原则。确定原因，对多种可能的原因进行排查，从中找出本次故障的真正原则。排故准备，有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作。

4 数控机床电气系统维修实例

4.1 热继电器失效导致电动刀架不换刀故障的排除

机床名称：CK6140I数控车床

故障现象与诊断：工作中出现电动刀架不换刀现象，数控系统CRT提示“换刀时间过长”。经检查时间参数没有更改，诊断控制状态位也正确，再检查电柜内主电路电器，发现热继电器不通，拆下热继电器打开察看，发现电阻丝已烧坏。继续查找烧坏原因，发现电动机的相线间电阻很小，再查到电机接线盒内发现引线端子上积满了铸铁末，这就是故障的根源，而造成故障根源的原因是操作工清扫机床时经常用气枪吹铁屑。

故障排除：更换同型号新的热继电器，清理电动机接线盒，重新接线，并用塑料带将接线盒包严，机床电动刀架恢复正常工作，同时提请管理人员要杜绝操作工用气枪清扫机床，否则铁屑进入电气柜危害性更大。

4.2 行程开关失效导致不能回参考点故障的排除

机床名称：XK8140数控铣床，FAGOR———8025M系统

故障现象与诊断：x轴不能回参考点。通过系统工作方式9进入I/0诊断页面，按动x轴行程开关发现无反应，初步判定是x轴行程开关损坏，拆开开关发现里面全是切削液，因而造成开关损坏。那么切削液是从哪里来的呢?经检查原来工作台下的接水塑料管随x轴的运动而摇动造成一小裂口，水从裂口渗出并沿工作台浸入开关。

故障排除：更换同型号新的行程开关，开机试验机床回参考点正常。为防止切削液的浸入，更换已裂的塑料管，并用管卡固定不再使其摇动。

4.3 接近开关失效导致主轴齿轮不能变档故障的排除

机床名称：卧式加工中心

故障现象与诊断：系统CRT报警为“主轴齿轮变档故障”。该机床主轴为三档齿轮变速，在变速液压缸后装有三个感应开关，分别对应三个变挡位置。当在CRT上观察这三个开关的PLC输入地址状态时，发现对应1挡的开关状态始终为0，可以肯定故障出在此开关的电路上。分析PLC程序，也证实报警号是由此开关的状态错误而送出的。当打开电柜观察PLC的状态指示LED时，却发现此开关的输入点的LED是亮的；回过头来检查变速油缸的开关实体，开关体上的LED也是亮的，与CRT显示的不符。故障出在哪里呢？

如果没有细致的观察力，就可能武断的认为系统PLC的32位输入模块损坏了。但仔细的观察一下PLC输入模块的状态LED，发现对应此开关的LED的亮度与本模块上其他输入点正常发光的LED相比亮度略低。用万用表测量该输入点与地之间的电压，只有l OV左右，远低于正常的24V。再观察感应开关上的LED，其亮度也较暗。断开开关的输出线，空载测量其与地间的电压，仍为l OV左右，由此证明是开关损坏，造成输出电压值大大低于额定值，使PLC无法识别其为高电平，产生变挡报警。而PLC和开关上的LED仍能发光，只是亮度较低。

故障排除：更换同型号新的开关后，机床恢复正常。

5 结束语

数控机床电气系统的故障的表面现象是某个元件的损坏，而引起故障的原因有时是其他方面造成的，只有充分了解其基本结构、工作特点及与其它部件的联系，在实际使用与维修中不断总结探索，才能快速准确地解决故障。

参考文献

[1]郭士义.数控机床故障诊断与维修[M].机械工业出版社, 2005.

[2]赵庆雨.浅谈数控机床电气故障的常用诊断方法[J].职业, 2009, (6) .

浅析机床电气系统改造篇9

1.机床电气系统介绍

在各个工厂的产品生产过程中, 都离不开机床电气系统对整个生产过程的控制, 机床电气系统可以让生产过程变得更加轻松易于管理。机床电气系统在很多企业中都有应用, 让企业生产工作效率大幅度提升, 并且企业生产品质也有很大提升, 进而帮助企业提升经济效益。机床电气系统是编程与机械的结合, 通过人为的预先将编程输入存储器中, 然后对编程根据特定需求执行相应的编程, 执行逻辑型运算和控制, 并且采用科学计算规则将收集到的数据进行处理整合, 然后再通过数字类型的模式对企业的整个生产过程进行有效控制。机床电气系统的应用和执行任务离不开编程, 因此需要先通过编程语言对程序进行编写, 所展示的是图形形式, 能够很方便工作人员的识别和分析。机床电气系统的图形式编程语言让操作变得更加简单易行, 并且更方便在实际工作中的应用。通过编程语言进行控制的机床电气系统更容易进行修改, 在不改变系统结构的情况下就可以轻松对编程进行更改, 进而对整个机电电器系统执行新的方案和任务。这种便利功能帮助企业节约大量的人力物力财力, 有助于企业提升经济效益和竞争能力。此外, 通过编程控制的机床电气系统通过网络化的管理方式, 能够实现编程共享, 能够让更多的人对编程元件进行使用, 大大提升了其经济性能。这种看似比较松散的管理方式, 其实则更为集中, 更加方便对机床电气系统的管理和控制。机床电气系统让企业生产更加标准化, 让系统更加规范地使用。

2.对机床电气系统中的问题进行分析研究

近些年来我国科技水平大幅度提升, 在电气行业, 其系统控制中更多地融入了高科技技术, 让机床电气系统水平大幅度提升。但是在我国很多企业中机床电气系统却没有得到很好地改善, 主要是因为企业的重视程度不够, 没有对机床电气系统中的陈旧设备进行及时更换。在企业的生产过程中, 不仅机床电气系统扮演着重要角色, 电气系统设备也有很重要的作用。因此如果不对陈旧的设备进行更换, 将会使得机床电气系统的工作效率大幅度降低, 工作质量也会受到影响。在企业的生产过程中, 很多必要的设备已经使用了很多年, 在日新月异的科技社会中, 它们已经不能够满足充满新技术的机床电气系统的应用, 已经不能满足社会发展的需求, 所以陈旧的设备将会导致企业生产效率的降低。在一些企业生产过程中, 不仅设备不够新, 机床电气系统也没有及时更换, 这些都使得企业生产效率受到很大程度的影响。有一些企业为了改变现状, 提升企业效益, 做出了一些改变, 但是由于改变不彻底, 改变有很大的局限性, 所以尽管有改变, 但是效果还不是太明显。

3.对机床电气系统进行改造分析

3.1企业必须要对机床电气系统进行改造的原因分析

企业的生产系统的高效进行离不开机床电气系统对它的控制, 但是在我国大部分的企业运营和生产中, 机床电气系统都存在着各种各样的问题。其中最主要的问题就是设备由于过于陈旧不能满足现在生产力发展的需求, 因此需要企业对这些系统设备进行更换, 对设备进行更新, 这样才能提升企业的工作效率和经济效益。虽然有些企业对必须要更换的设备进行了新的更换, 但是还是不能够满足社会的需求, 并且在企业生产过程的进行中, 还会出现各种问题让机床电气控制系统效率降低, 这样会严重影响企业的经济效益。在我国的机床电气系统的管理控制体系制度上也有很大的缺陷, 责任制不够明确, 规章制度不够完善, 其中存在着很多漏洞, 这使得一些工作人员有隙可乘, 对工作不够认真负责, 进而导致企业生产过程中的效率低下。在对企业机床电气系统的维护和检测上也不够严谨, 因此积累了很多安全隐患, 这些都不利于机床电气系统的高效工作, 大大缩减了企业的生产效益, 并且不能保证在生产过程中工作人员的安全性。以往的机床电气系统早已不能够满足企业快速发展的需求, 因此急需要对企业生产中的机床电气系统进行改造。

3.2对企业生产中机床电气系统进行改造的方法

机床电气系统在企业的生产过程中有着非常重要的作用, 现在越来越多的企业已经认识到它的重要作用, 也投入更多的资金和时间精力对机床电气系统进行彻底改造, 以提升企业生产的整体效益, 保护企业生产过程中的安全性。有些企业只是进行简单地改造, 这对陈旧的机床电气系统来说治标不治本, 所以其改造并没有彻底地杜绝问题的产生, 反而隐藏着更多的安全隐患。因此企业必须认识到只有进行更深层次的改造才能更好地解决机床电气系统中的问题。

3.2.1为彻底改造机床电气系统做好规划

在对企业机床电气系统进行彻底改造之前先要对其进行分析研究, 并且根据实际情况和企业实际应用发展方向来制定一项完整科学的规划, 这样有助于改造工作的进行, 能够更高效地对机床电气系统进行彻底改造。对企业的细节进行分析, 对企业发展类型和生产要求进行研究, 并且选择专业的人员对生产工作进行操作和控制, 这些都会对企业的生产效率产生影响。在制定明确的计划之前, 要对企业的主要生产步骤和方法进行科学地探讨研究。这些准备工作都有利于对彻底改造机床电气系统做好规划工作提供帮助和支持。

3.2.2对机床电气系统PLC进行改造

在机床电气系统中PLC有其独特的优势特点, 更方便工作人员对其进行操作, 并且反映更为准确。在对PLC进行改造时主要针对其外部改造, 这样能够更好地提升机床电气系统的编程执行准确性, 能够让控制反映更加灵敏, 并且工作效率更高。PLC外部改造提升了机床电气系统的安全性和稳定性能, 适合在紧急情况下仍能够快速做出反应, 以保证企业生产过程中的经济效益。最主要的是PLC外部改造可以很好地提升企业生产产品的品质, 进而实现企业最终目的。

3.2.3对机床电气系统的主传动进行改造

对于任何企业的生产都离不开机床电气系统的控制, 而机床电气系统控制过程的主要方式是直线型进行反复重复式的工作, 这种方法不利于对企业经济效益的提升, 在企业生产应用过程中还不够完善, 现在由于高科技技术在机床电气系统中地入驻, 为机床电气系统增添了新的元素, 比如现在不断发展着的全数字直流调速电机, 则可以很好地提升企业生产经济效益, 对电气系统进行更好地控制。

结语

在企业生产过程中机床电气系统的应用和控制是非常有必要的, 因此要不断地对不合适的机床电气系统进行改造, 才能够促进企业经济效益的提升、竞争实力的增强和产品质量的不断完善。

参考文献

[1]刘振堂.数控转塔冲宋发展新进[J].锻压装备与制造搜术, 2015 (31) :123-125.

数控机床电气系统篇10

1.1 概述

本数控机床电气控制系统由以下几个部件组成:HMI上位机及操作台;电力拖动及其控制系统;全闭环电子锁相伺服控制系统;进刀控制系统;串行通讯总线链路。

1.2 电气系统功能结构框图

系统功能结构图如图1所示。

HMI上位机经串行通讯总线将机床控制、电子锁相伺服控制、进刀控制等系统连接, 通过HMI上位机及操作台发送控制命令、传送和接收数据信息, 从而控制砂轮主轴 (B轴) 和工件主轴 (C轴) 、砂轮径向进给轴 (X轴) 、砂轮切向进给轴 (Y轴) 、工件架齿向走刀轴 (Z轴) 的联动运行, 实现对齿轮的精确磨削。

2 功能部件说明

2.1 HMI上位机

HMI上位机采用嵌入式一体化触模式工控机, 具备RS485、RS232、网口、USB等多种接口, 便于今后的功能扩展, 本项目主要考虑采用RS485口 (内部含光电隔离) 。软件部分采用windows CE平台下的组态软件, 这样不需要进行底层驱动软件的开发 (部分仅针对PLC的通信驱动软件需自己开发) , 介面具有动态画面效率, 人机交互信息更具亲合力。主要功能包括:基本参数设置, 操作及运行控制, 报警信息显示及查询, 实时状态信息和厂商信息显示等 (如图2) 。

2.2 锁相伺服控制系统

锁相伺服控制系统是本数控机床的核心部分, 控制被磨削齿轮与蜗杆砂轮转速的精确同步运转。该系统是一个带位置反馈的自动控制系统, 系统的基本原理是利用输出量反馈给输入端的信号与输入给定值的偏差值, 使系统产生控制调节量去抵消运行误差和扰动的作用, 以保持输出量在一定精度范围内跟踪给定量。根据反馈量的不同, 可以构成不同的控制系统, 当引入频率或相位反馈时, 构成我们所称的锁相伺服控制系统。其控制原理图如图2所示。

2.3 进刀系统

进刀控制系统主要由进刀控制装置 (包括:X/Y/Z轴进刀运动控制电路板) 、X/Y Z轴伺服包、X/Y/Z轴驱动电机和相配套的光栅等组成, 运动控制器通过RS485/RS422串行通讯总线与上位机连接, 收发相关的命令、数据、状态信息等参数, 从而控制X/Y/Z轴电机完成相应的运动。

3 操作及运行说明

开机后, 上位机进入用户登录窗口, 操作人员输入用户名, 密码, 进入主界面。主界面提供“系统功能管理”和“工作主界面”两部分功能。系统管理包括【登录用户】、【退出登录】、【用户管理】、【修改密码】和【退出系统】组成。

主界面由四部分组成:菜单栏, 信息栏, 操作栏, 时间与报警信息显示栏。

(1) 菜单栏:菜单栏位于界面最下面, 用来控制各界面间的切换, 点击即可进入相应界面。

(2) 信息栏:显示当前设置的参数和系统当前的状态信息。

(3) 操作栏:各轴目标位的设置和相关动作的设置。

(4) 时间与报警信息显示栏:显示当前的日期、时间和报警信息。

4 使用维护说明

(1) 本数控系统具备自诊断功能, 并且提供解决方案 (会在数控界面控制中显示) , 供用户参考。

(2) 厂商信息为系统内部数据转换监视与图纸查看窗口, 在系统调试时, 可以根据厂商信息窗口实时监视各部件信号是否正常, 以方便调试。