机床电气技术

机床电气技术（共11篇）

机床电气技术 篇1

摘要：本文提出了MZ204内径磨床采用可编程控制器 (以下简称pc) 代替传统的继电器对机床进行控制, 整机控制系统具有程序设计、思想清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干拢能力强、具有良好的性能价格比等显著优点。

关键词：机床,电气技术,改造

1 利用可编程控制器对旧设备改造

MZ204机床是我厂加工轴承内径工序普遍使用的磨床, 它是由传统的继电器JZ02-44控制, 由于设备陈旧、元器件老化、配线混乱、故障频繁、运行可靠差, 给维护维修造成了很多困难, 也使机床加工效率大为降低, 给生产造成很大影响。为改变这种状况, 我们采用了PC对MZ204机床进行了电气改造, 使旧设备重新换发了青春。

1.1 PC机概述

EX40型PC、共40个输入/输出点, 其中有24个输入点, 16个输出点, 按八进制编号。采用单片微处理器, 中规模集成电路蕊片。使其逻辑功能强、可靠性高、体积小和耗电少, 可加扩展单元可扩展为60、80、100、120个输入/输出点。可利用LCD编程器把程序以梯形图的方式输入到PC中, 使添加电路方便, 也可根据工件加工要求而改变程序。LCD编程器结构紧凑, 重量轻, 可在液晶显示器上直接显示梯形图, 并可监控机床运行情况, 便于查找故障。该PC有三种输出方式:继电器输出、双向可控硅输出和三极管输出。该PC电源可用交流220V、110V和直流24V。内部用电藕合器进行隔离, 可提高抗干扰能力。其输入/输出均采用发光二极管显示, 以便在显示输入/输出信号时看是否工作到位。输入接口地址为XO-X27, 输出接口地址为Y0-Y27, 内部继电器为R0-R17, 时间继电器为T0-T17, 计数器C0-C17。PC内部点可重复使用。

1.2 利用PC对MZ204机床改造说明

MZ204机床主电路为三相交流380/50HZ。有油泵电机、磁性分离器电机、水泵电机和工件电机。控制线路有交流110V、36V、6.3V和直流24V, 主控制回路用直流24V, 照明用交流36V, 信号灯用交流6.3V。在本机床安装EX40型PC时、采用了交流220V作为PC电源。执行部分电磁阀采用直流24V控制。该机床分自动、半自动、调整三种工作方式。其中调整控制不通过PC直接用面板开关直流24V电源控制电磁阀。在安装PC时把PC输入端接入机床各接近开关及各外部控制信号及微动开关, 按输入端地址X0-X27依次为:调整、工作台原位、工作台反向、修整器倒抬、工作台1/3、复位压、工件进给、粗进给、精进给、上料压、下料压、跳出压、定程仪表、有无修整、自动启动、进车、粗磨、精磨、尺寸到、复位、光磨时间和自动。 (详见图)

由于PC继电器输出过载能力强, 我们采用PC继电器输出, 它可直接驱动接触器和电磁阀等。它的输出地址Y0-Y27, 依次连接电磁阀, 其顺序为:工作台速度、修整速度、工作台方向、修整器倒抬、上下料测爪进出、回跳、测爪收张、补偿、快进给、粗进给、精进给和卡盘上磁。

为了避免电磁阀断电时产生的反电动势对电磁铁和机床电气造成不良影响, 在电磁阀两端并联续流二极管加以保护以免烧坏电器元件, 二极管耐压值取额定电压两倍以上。

通过对MZ204机床改造, 该机床经过长期运行表明, 由于采用PC控制系统, 整机控制系统具有程序设计、思路清晰、硬件电路简单实用、控制精度高、运行可靠、抗干扰能力强, 具有良好的性价比等显著优点。提高了生产的自动化水平, 减小操作人员的劳动强度, 增加了设备的使用效率。

2 对机床电器防水问题的解决

我厂轴承磨加工设备大多采用冷却水冷却, 有很多部位的电器元件都是在接触水的环境中工作的, 所以电器的防水问题一直是机床维修中的难点, 机床经常因电器元件进水潮湿而连电烧毁。自己经过不断摸索积累了一定的经验, 我们先后对内沟机床、内径机床、外沟机床等数十台设备的行程开关进行了改造, 特别还对机床电磁卡盘线圈防水问题进行了解决, 效果非常令人满意。

2.1 行程开关防水问题

内沟机床3MZ1310B修整器和机械手行程开关;外沟3MZ1410SA金钢笔倒抬行程开关;内径MZ204、MZ208机械手行程开关等。原来这些行程开关都是机械触点, 防水性差、机床故障多、备件消耗大。我们全部改为防水接近开关, 改造后的机床故障率明显下降, 降低了消耗, 提高了生产效率。

2.2 电磁卡盘线圈防水问题

电磁卡盘直接接触工件, 在机床工作时冷却液的冲击很大。电磁卡盘线圈的安装传统做法是采用石腊加密封或干脆只用密封胶圈的做法。由于线圈在工作中产生热量, 石腊熔化易产空隙, 加之密封不严, 卡盘线圈内容易进水使线圈潮湿, 经常造成接地或匝间短路而烧毁线圈, 不但造成浪费大, 而且装卸线圈卡盘误工时间长, 给生产造成很大影响。我们经过多次研究实验模索, 先后采用树脂胶、沥青等, 但效果都不很理想, 后来我改用黄甘油密封加之密封圈效果非常理想。目前全分厂电磁卡盘密封全部都采用了这种方法, 不但降低大量中停时间还给分厂节省很多资金。以前每月平均损坏12个线圈, 年平均损坏140多个线圈, 每个线圈价值100多元, 改造后年平均损坏只有20多个, 仅此一项一年就为分厂节约2万多元。受到了分厂各级领导的一致好评。

3 结束语

以上是我在多年工作中取得一点成绩的缩影, 但随着时代的发展, 各种新知识、新技术的突飞猛进, 我要紧跟时代步伐, 不断学习新知识、掌握新技术, 在今后工作中继续加倍努力, 在干好本职工作的同时, 充分利用掌握的新知识、新技术带动大家一起为分厂解决更多难题, 为国家做出更大的贡献。

机床电气技术 篇2

第一章

1、接触器是一种可频繁的接通和分断较大负载电路的控制电器。从输入输出能量关系看，它是一种功率放大器件。

2、电磁接触器结构一般由：电磁机构、触点与灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。

3、其工作原理：当吸引线圈通电后，电磁系统即把电能转换成机械能，所产生的电磁力克服释放弹簧的反力使衔铁吸合，通过触点支架，使动、静触点的通断状态改变。当吸引线圈断电或电压显著下降时，由于电磁吸力消失或过小，衔铁在弹簧反力作用下返回原位，同时带动动触点使其复位。

4、在单相交流操作的电磁机构的铁心的铁芯端面上安装铜制的短路环。

5、热继电器主要用于电动机的过载、断相及电流不平衡运行的保护。

6、速度继电器常用于电动机的反接制动电路中。

7、受用速度继电器时，其转子通常与电动机同轴连接。

8、20页图1-9(读图)在19页。

9、22页图1-22掌握图的结构（画图）[B或C中的一个即可]

1023页图1-23（读图）在22页。

11、长动与点动的主要区别是控制电器能否自锁。

12、电气控制系统中常用的保护环节有：短路保护、过载保护、零压和欠电压保护等。

13、熔断器的熔体串联在被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔体自行熔断，从而切断电路。

14、断路器通常有过电流（兼顾短路保护）、过载和欠电压保护等功能。

15、常用的过载保护元件是热继电器。

16、第一章课后练习1-2（连接线路并说明KT的作用）。

第二章1、50页图2-

10、51页图2-

11、1-12

第三章

2、PLC的组成：电源、微处理器（CPU）、开关量输入接口、开关量输出接口、I/O扩展口和通信接口。

3、开关量输入接口有多种形式，主要是继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种形式。

4、PLC的工作方式：扫描。

5、扫描周期组成：公共操作、输入输出刷新阶段、程序执行阶段和执行外部命令阶段。

6、PLC中的每一类继电器都对应着相应的一部分存储区域，分配给一定的地址编号。

7、梯形图特点：1.梯形图按照从上至下、从左至右的顺序编号。

2.梯形图左、右边垂直线称为母线

3.梯形图的最右侧（紧靠右母线）必须放置输出元素。

4.梯形图中的接点可以任意串联、并联，而输出线圈只能并联不能串联。

5.输出线圈值对应输出映像存储器相应位，不能直接驱动现场设备、、、、（书

69页自己在总结一下重点）

8、CPM1A系列的PLC的功能：1.易于扩充2.输入滤波时间常数可调3.维护简单

4.外部输入中断功能5.快速输入相应功能6.间隔定时器中断功能

7.高速计数器功能8.脉冲输出功能9.模拟设定功能10.网络功能

11.编程工具丰富12.扩展模块丰富。

9、对于30点和40点的CPU单元可通过扩展I/O单元扩容，每台CPU最多可连接三台扩

展I/O单元。

10、输入继电器可以吧外部设备的信号直接取到PLC内部，反映外部输入节点的ON/OFF

状态。

输出继电器把PLC内部程序的执行结果通过输出端子送到PLC的内部，他的编号与输出端

子的编号一致。

11、注意：1.12、77页图3-6梯形图、指令表相互转换13、79页图3-8梯形图转化成指令表14、81页图3-12梯形图转化成指令表

15、TIM和TIMH都需要一个T/C标号（N）和一个设定值（SV）任一个T/C编号只能定

义一次。

16、82页表3-11下面第一段自己看懂。

17、计数器的设定范围为0000~9999，必须用BCD码设定。

18、85页表3-14下面三段记住。

第四章

1、系统分析的主要方法：1.文字叙述法 2.图形分析法3.逻辑函数法2、131图4-14会画PLC系统的设计流程。

3、在估算出被控系统对象所需I/O点数后，在考虑留有百分之10到百分之15的裕量。

4、软件设计采用“自上而下”的方法设计。

5、用户程序设计方法：1.经验设计法2.逻辑设计法3.利用状态转移图设计法

6、状态转移图（顺序功能图）由状态、驱动命令、转移条件三个内容组成。

第五章

1、直流电动机的调速方法：1.改变电枢回路电阻2.改变励磁磁通3.改变电枢端电压

第六章

浅谈数控机床的电气维修技术 篇3

关键词 数控机床;电气维修

中图分类号 TG508 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)082-0159-01

1 数控机床电气控制系统简述

1)数据输入装置。将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。它可以是穿孔带阅读机、CNC键盘(一般输入操作)、数控系统配备的硬盘及驱动装置(用于大量数据的存储保护)、PC计算机等。

2)数控系统数。它将接到的全部功能指令进行解码、运算,然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令,直至运动和功能结束。

3)可编程逻辑控制器。是机床各项功能的逻辑控制中心,它将来自CNC的各种运动及功能指令进行逻辑排序,使它们能够准确地、协调有序地安全运行;同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给CNC,使CNC能及时准确地发出进一步的控制指令,如此实现对整个机床的控制。

4)主轴驱动系统。它接受来自CNC的驱动指令,经速度与转矩(功率)调节输出驱动信号驱动主电动机转动,同时接受速度反馈实施速度闭环控制。它还通过PLC将主轴的各种现实工作状态通告CNC用以完成对主轴的各项功能控制。

5)进给伺服系统。接受来自CNC对每个运动坐标轴分别提供的速度指令,经速度与电流(转矩)调节输出驱动信号驱动伺服电机转动,实现机床坐标轴运动,同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制。它也通过PLC与CNC通信,通报现时工作状态并接受CNC的控制。

2 数控机床电气维修

数控机床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备,一旦故障停机,其影响和损失往往很大。但是,人们对这样的设备往往更多地是看重其效能,而不仅对合理地使用不够重视,更对其保养及维修工作关注太少,日常不注意对保养与维修工作条件的创造和投入,故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此,为了充分发挥数控机床的效益,我们一定要重视维修工作,创造出良好的维修条件。由于数控机床日常出现的多为电气故障,所以电气维修更为重要。

2.1 物质条件

1)准备好通用的和某台数控机床专用的电气备件。

2)非必要的常备电器元件应做到采购渠道快速畅通。

3)必要的维修工具、仪器仪表等,最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件。

4)每台数控机床所配有的完整的技术图样和资料。

5)数控机床使用、维修技术档案材料。

2.2 故障的调查与分析

这是排故的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作:询问、调查现场、检查故障、分析确定原因、排故准备。

1)直接检查法。这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。

2)仪器检查法。使用常规电工仪表,对各组交、直流电源電压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

3)信号与报警指示分析法。硬件报警指示:是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法;软件报警指示:如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

4)接口状态检查法。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。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入输出板上有指示灯显示,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。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。

5)参数调整法。数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的—个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既知晓其地址熟悉其作用,而且要有较丰富的电气调试经验。

6)备件置换法。当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,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E,然后再去检查修复故障板。

7)交换位法。当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交*换位法应特别注意,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维的混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。

8)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,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则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.有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。

2.3 机床电气故障原因

1)电源。电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。

2)数控系统位置环故障:位置环报警。

3)机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;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。

浅谈机床电气设备维修技术 篇4

关键词：机床,电气设备,维护,维修

1 机床电气设备故障的分析

1.1 维修故障前的调查研究

电气设备出现故障停止运转后, 应先了解故障发生前后的操作方法和故障发生后出现的异常现象, 而不是随意动手检修。要根据电气设备的各种现象来判断出故障的发生原因, 然后再采取相应方法解决故障。首先应询问操作者, 将故障发生前设备是否有响声、火花等现象, 是否有违规操作, 是否经常出现类似此故障, 电气设备是否有过维修记录等情况了解清楚。然后检查设备本身是否有损坏, 看是否存在指示装置的熔断器熔断、接线头脱落或松动、弹簧脱落或断裂、触头烧毁等现象。在保证设备安全的情况下, 通电检查, 检测电动机、接触器、继电器等在运行时是否有异常声音。在机床电气设备运行一段时间后, 切断电源, 触摸电动机、变压器、熔断器等, 检查温度是否显著升高, 是否出现局部过热现象。

1.2 确定故障范围

若电气设备的线路比较复杂, 则故障的部位不太容易查出, 这就需要维修人员熟知机床的电气控制原理图, 这样才能迅速做出判断并维修。在分析过程中, 从主电路入手, 找出该机床的电动机和其他设备, 以及主电路的接触器, 确定电动机是否采用降压启动, 是否有正反转、制动、调速等相关控制。再分析每台电机中接触器主触头的连接方式、了解相互关联的动作, 逐步了解各个具体电路的电器组成, 结合故障现象与线路的工作原理, 便可快速分析出故障发生的可疑范围, 以便找出故障发生的准确部位。

1.3 故障检查时的注意事项

在断电检查仍然没有找到故障的情况下, 才可对电气设备作通电检查。通电检查时, 要先检查电源进线处是否有短路现象, 确定无短路现象后方可通电检查。在检查过程中, 带电部分不得随意触动, 尽量保持电动机的主电路不通电, 只在控制电路带电情况下进行检查。如需电动机运转, 则应尽量使电动机脱离其所传动的机械部分, 保持电动机空载运行。检查过程中要充分发挥仪器仪表的作用, 如万用表、测电笔、校验灯、兆欧表等。通过各种仪表检测电路在通路和短路情况下的电压、电阻、电流等相关参数, 来判断各种电器元件的工作状况、设备的绝缘情况以及线路是否保持通路。在采用仪表测量电路时要注意电阻测量法检查故障时一定要断开电源、测量高电阻电器元件时将万用表的电阻档扳到适当的位置等问题。在不同的故障情况下, 检查分析电气设备故障的顺序和方法也不相同, 要根据不同的情况灵活的采用检查法方法, 力求迅速有效地找出故障点, 查明故障发生原因并解决问题, 提高生产效率, 保证企业利益。

2 常见机床电气设备故障的分类与解决办法

机床电气设备故障可以按照故障发生的部位、故障的危害性、是否具有人为性等分类。

2.1 按照故障发生的部位, 可将故障分为硬件故障和软件故障。

电动机、接触器、继电器、电线电缆、接插件等的损坏称为硬件故障, 需要进行修理或者更换零部件才能排除故障, 恢复机床的正常工作。PLC逻辑控制程序发生故障一般称为软件故障, 可以通过重新输入或修改某些数据甚至修改PLC程序来排除故障。

2.2 按照故障的危害性, 可将故障分为有害性故障和无害性故障。

损坏工件、机床甚至发生生产事故的故障成为有害性故障, 需要彻底维修, 不允许再次发生, 此种故障只能根据故障发生时的现象来进行相应的检查、分析、判断并排除, 操作难度大, 并有可能引发新的故障在维修过程中, 要十分小心谨慎。

2.3 按照故障出现是否具有人为性, 可将故障分为人为性故障和自然性故障。

机床在工作过程中, 由于操作人员违反操作规程、安装不合理或其他外力造成的故障称为人为性故障, 这要靠提高操作人员的综合素质来降低故障发生的概率, 尽量减小此类故障给企业带来的损失。自然故障是指自然机床在正常运行过程中, 其电气设备受许多不利因素的影响而产生的故障。比如机床工作过程中的机械振动产生的自然磨损, 过电流的热效应加速电器元件的绝缘老化变质等, 另外, 周围环境温度、湿度的变化也会导致自然故障的发生, 此类故障需进行反复分析试验、综合判断才能够排除。

电气设备在维修过程中还要注意以下几点:在找出故障点并修复故障的同时, 必须进一步分析查明故障发生的根本原因, 不能把找出的故障点作为寻找故障的终点;在排除故障过程结束后, 应将一切尽量恢复原样。在特殊情况下, 为了尽快恢复企业的生产活动, 根据实际情况也可以采取一些适当的应急措施.但必须保证生产过程中的安全, 绝不可疏忽大意;要及时总结经验教训, 并作好详细故障发生原因和维修记录, 为日后维修时做参考, 通过对历次故障分析, 采取有效措施, 将事故发生的概率降到最低, 或对电气设备本身的设计提出相应的改进意见等。

3 做好机床电气设备的日常维护保养工作

在保持电气设备正常工作的过程中, 我们更应该做好预防性的维护工作, 将故障的发生率降到最低。日常维护保养工作的措施和主要内容如下:

3.1 电动机的日常维护保养

电动机是机床设备的最主要部分, 是机床的主要动力来源。电动机的修复工作技术难度大维修困难, 所以必须充分重视电动机的日常维护。在机床的生产过程中, 要避免水滴、油污或金属屑等杂物落入电动机内部;保持电动机的表面清洁防止因电动机表面积灰过多影响其散热性能;保持电动机处在通风条件良好的环境中, 保持电动机的进、出风口畅通, 风扇若损坏要及时更换;尽量避免电动机在超负荷的情况情况下运行。

3.2 电器元件的维护保养

要经常检查熔断器、接触器、继电器等电器元件是否工作正常, 出现问题要及时更换;机床的按钮站、操纵台上的按钮、主令开关的手柄、信号灯及仪表护罩都要保持其清洁完好;保持机床各部件之间的连接导线、电缆或保护导线的软管不被冷却液、油污等腐蚀, 在检查过程中发现类似情况及时修复, 避免绝缘损坏而导致短路事故发生;要保持电气柜的门、盖、锁及附近的耐油密封垫良好;门、盖要关闭严密, 防止水滴、油污等杂物进入电气柜内造成电器原件的损坏。

3.3 提高电气设备的利用率

当没有生产活动时, 最好避免机床较长时间闲置不用, 以较低速度下空载运行机床, 可以防止机床的动态传动性能受到影响, 还可以避免机床精度下降, 保持各工作系统畅通。

3.4 规范电气设备维护制度

应为每台数控机床分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员, 并尽量提高所有人员的业务技术水平;针对不同机床的具体性能和加工对象制定相应的操作规章, 建立故障原因与维修方法的档案, 管理者要做好监督工作, 并经常检查、总结、改进。

4 总结

机床电气设备的正常运转对企业的生产活动具有重要意义, 为了充分保证机床能为企业带来更大的效益, 我们一定要重视日常维护与故障维修工作, 创造出良好的维护和维修条件, 根据不同的故障现象, 制定各种不同的检查方法并灵活运用, 举一反三, 以快速准确地查找故障点并有效地排除故障, 保证机床的正常运行, 保持企业的健康发展。

参考文献

[1]黄登红.数控机床电气系统的装调与维修 (FANUC-Oi系统) [M].北京:化学工业出版社, 2011 (8) .[1]黄登红.数控机床电气系统的装调与维修 (FANUC-Oi系统) [M].北京:化学工业出版社, 2011 (8) .

机床电气技术 篇5

【关键词】数控机床；电气故障诊断；维护

一、绪论

数控机床系统在使用过程中免不了会发生故障，主要是由于数控机床系统原本应有的某些功能出现缺失造成。故障的原因和表现形式都是不一样的，实际操作中具有一定的差别。但是不管是其中的哪一种故障，在对故障进行诊断的过程里，是有着一些原则和技巧可以遵循的。

二、排障原则

排障工作主要包括以下几个方面：1.首先对故障展开充分调查，仔细询问操作者，搞清故障出现的整个过程中出现了什么样的现象，采用了哪些措施。其后再对现场的情况进行仔细的勘察；2.在排查引发故障的原因时，一定要具有非常开阔的思路，不管是集成电器，还是机械因素，只要有可能引发故障的因素存在，就要将其详细地罗列出来。分别对这些原因进行优化和选择，将其中最有可能引发故障的原因找出。

除了需要掌握专业知识以外，进行故障诊断的人员还需要实际工作的经验和一定的技术操作水平，工作人员工作时必须结合实际进行思考，借助平时对机床实际工作的了解程度来掌握机床的故障，这样才可以起到举一反三的结果。除了这些之外，工作人员还要有与维修与实际经验相关的资料，比如图纸和说明书等等。

三、故障处理的思路

不同的数控系统之间互相具有的设计思想也是各异的，但是不管是哪一种系统，他们具有极其相依的原理以及构成。所以当机床有故障出现的时候，维修人员针对故障所需要展开的维修思路必须是清晰的：首先对故障现场进行调查，对于故障现象要做的及时明确、还要弄清楚故障性质，对于故障信息应该尽可能地进行掌握，在出手开始修理之前要做到深思熟虑，以免故障出现扩大。依靠已经得到的故障信息就可以初步明确故障具有的复杂程度，同时将可能出现故障的部位和可能出现故障的疑点罗列出来。将需要用到的技术资料准备好，将这样资料作为分析故障的基础，将可能排除故障的合理方案设计出来。

四、故障处理方法

数控机床的核心就是数控系统，数控系统是否可以可靠地运行，会对整个设备的运行都起到重大的影响。下面就是常见的一些对于故障进行确定和排除的方法。

4.1对数控系统硬件、软件具有的报警功能进行利用

现在应用的许多数控系统里面都有许多硬件报警指示装置，这些装置可以有效地对数控系统自身的可维护性进行提高。数控机床自带的CNC系统普遍都带有自诊断功能，系统在进行工作的过程中，可以凭借自诊断程序迅速对可能出现故障的系统进行检测。如果有故障被检测到，就会马上用报警的方式将面板上的报警指示灯电量，同时，该功能还可以对故障进行分类后再报警处理。

4.2数控机床简单故障报警处理的方法。

一般的数控机床都有一定的自警功能，可以针对系统硬件和软件所处的工作状态进行随时的监测，数控机床绝大多数的故障都可以从报警提示中得知，根据这些出现的提示，就可以对机床的故障进行测定，使故障更快地得到处理和排除，提高机床的寿命和使用效率。

4.3直接观察法。

直接观察法主要借助的是人的感觉器官，通过对故障发生前后所出现的一些异常的外部现象来对故障进行排查的一种方法。在对数控系统故障进行处理的整个过程当中，这是最基本的一条切入点，也是最能够直接产生效果的方法，针对一般出现的简单故障都可以使用这种方法解决问题。

4.4借助状态判断法。

现代数控系统不仅仅只能把针对故障分析的信息显示出来，还可以以诊断地址和诊断方式，把诊断过程中的各个环节显示出来。

五、故障举例

5.1数控机床排屑器故障分析及其改进。

现场工作工作人员首先对电机进行拆卸，然后开始试着运行点击，运行后得到的结果是正常的，所以电机发生故障就可以被排除掉，同时检查电动机传动轴上键槽内没有应该存在的键，所以大体上可以判断引发故障原因为电机轴与排屑螺旋杆发生分离，再继续进行分析，由于传动键所受到的力处于时刻变化的状态，这个时候如果把传动键分割开来，分割后的每一个部分则都可以看成是具有独立性的横梁，所以可以进行振动分析。

通过分析传动键的受力情况，发现其拥有了微动磨损产生的条件，所以属于微动磨损的范畴，通过搜索后，看到键掉落到螺旋杆管孔里面，键本身处于完好的状态，只是稍微有些磨损，所以键压溃和键磨损这两条也可以排除掉了，此次可以判定引发故障的原因就是键脱落，导致螺旋排屑杆和电机轴发生脱离，不再具有传动力。把键重新装上，电机重新进行装配，电机恢复正常的工作状态。

结束语

当故障证明被排除后，维修工作并没有就此结束，还需要从技术与管理这两个方面来分析导致故障出现的一些深层原因，并且实施一些补救措施，避免同类故障第二次出现。必要时，可依据实际条件借助成熟的技术来改造设备或者是对设备进行改进。将故障排除好，再尽快地进行解决。把线路进行整理，再将机床所有动作试着运转一次，如果一切正常，就可以交付使用。同时，操作人员要继续做好观察工作。坚持一段时间，要对机床的运行状况向工人进行询问，同时对故障点开展二次全面检查。最好详细的记录，把每一个过程记录下来，比如维修时间、故障原因及更换的部件等。不断在排除故障过程中吸取知识，建立学习计划，达到充实个人的目的。

参考文献

[1] 彭三顺，王宏伟，翟冉兵. 数控机床常见故障诊断及维修[J]. 机床修理. 2010（04）

[2] 唐富民，刘云涛，王熹微. 数控机床常见元件故障诊断[J]. 机床与液压. 2009（10）

[3] 杨山峰，王国运. 数控机床检测与维修[J]. 机床新工艺. 2008（01）

[4] 杨信忠，彭玉祁. 浅析数控系统故障判断与排除法[J]. 机床与液压. 2009（11）

机床电气技术 篇6

关键词：数控机床,电气控制,隔离技术

1 数控机床电气控制系统概述

1.1 数据输入装置是将信息指令和各类应用数据输入数控系统的重要装置。

它可以是穿孔带阅读机、软盘驱动器、键盘、存储卡和计算机等。

1.2 数控系统是数控机床的中枢体系, 它将收到的数控指令程序实

行译码、处理刀补、预处理速度、处理插补与位控, 随后有顺序的发出沿着各个坐标轴运动的指令, 直到结束程序。

1.3 可编程逻辑控制器, 假如将数控系统作为人的大脑, PLC就是

人的小脑, 它将会帮助大脑完成一些控制机床的操作, 例如旋转的刀库、打开与关闭切削液、夹紧与放松的卡盘。数控系统与PLC包含了两种关系, 一是将PLC作为组成数控系统的一部分, 这种形式就是内装形式的PLC;另一种关系就是将PLC独立控制在数控系统以外, 也称之为外装形式的PLC。

1.4 主轴驱动系统主要接受驱动指令, 经过调节速度和转矩能够及

时输出驱动信号对主电动机实行驱动转动, 同时进行及时反馈并且有效控制电气闭环速度。利用PLC将轴具表现的各种工作状况通告给CNC以便能够对各项主轴功能实行控制。主轴具有两种驱动形式分别是主轴驱动系统与主轴串行驱动系统, 主轴驱动系统的模拟一般应用变频器。

1.5 电器硬件电路伴随着PLC的功能而逐渐强大, 电器硬件电路

的首要任务就是控制电路生成的电源、隔离部分继电器以及执行各种类型的电气装置, 很好会出现继电器具有的逻辑电路。可是外国进口的一些机床柜还会使用含有一定逻辑的专门组合型的继电器。

1.6 机床包含全部的电动机、制动器、各种开关等。

它们是实现各种机床操作的执行者和各种机床状态的报告者。电动机按照用途可以分为主轴与伺服电动机。主轴电动机是主轴驱动的动力源, 主轴电动机可以使用一般的异步三相电动机和专门数控机床厂生产的电动机;伺服电动机是工作台和刀架的动力源, 伺服电动机具有的调速功能要比主轴电动机要求高, 一般异步三相电动机无法胜任。

1.7 通常需要由集装主轴与电动机的脉冲编码器来完成速度测量。

它将电动机实际具有的转速匹配电压数值输送给伺服驱动系统成为反馈速度信号, 与电压数值具有的速度指令进行比较, 进而对速度实现精确控制。常见的脉冲编码器故障是内脏、电压不足与断线。

1.8 测量位置通常使用光栅尺。

它们主要是对运行中的机床坐标轴具有的实际位置组织直接或者间接的测量, 将测量数值提供给CNC并且使指令位移坐标轴到达指定的位置, 进而精确控制位置。常见的光栅尺故障包含脏与断线。

2 数控机床电气控制系统中存在的干扰因素

数控机床电气控制系统所处的工作环境, 产生一些由于各种因素引发的电磁干扰信号, 利用特定的途径将这些信号输入电气控制系统。能够凭借各种传播干扰源的重要途径, 见那个数控机床电气控制系统具有的干扰划分为两种, 一种是控制系统内部产生的各种干扰, 另一种是控制系统外部产生的各种干扰。电气控制系统中具有的控制模块之间产生的各种干扰一般是通过继电器、开关等装置引起的。可以通过控制系统中的通道进行干扰, 利用空间与供电系统产生的干扰形式迅速接入数控机床内部的控制系统模块之中。对接触器实行的操作可以产生两种干扰信号, 一种是在母线上存在的接触器通过开、合触点引起的各种频率分量的振荡波, 母线相当于天线, 在附近空间中辐射暂态电磁场产生的能量, 在控制系统模块中出现了干扰。该种形式的干扰等同于开关产生的干扰及其所携带的负载模式的大小功率, 一般状况下, 变压器出现的较大功率将会造成更大的强度;另一种是在接触器上的圆通制线、线圈两端产生的过电压, 通过继电器发生的输出以及电源线进入电气控制系统。除此之外, 存在于电气控制系统中的其他信号, 可以经过电源线的传输与耦合电磁空间等模式干扰电气控制系统。最后是电气控制系统的外部环境, 比如电流与电弧产生的强大电磁场和交变的电磁场, 以及较大功率的雷电与变频器等, 传播这些干扰的主要途径是电磁空间耦合。

3 数控机床电气控制系统中的电气隔离技术

3.1 干扰信号控制的电气隔离

3.1.1 光电耦合的隔离技术

光电隔离电路通常是指利用光传送信号, 分别隔离输入和输出电路。充分发挥抑制干扰信号的功能, 合理消除在接地回路中产生的干扰, 并且极快做出响应动作、较长的寿命和较小的体积等特点, 经常在强弱电接口电路中应用。光电隔离主要是通过光电耦合器件实施完成。将发光源配置在输入端, 在输出端则安置受光器, 在电气输入与输出是完全隔离的。光电耦合器主要隔离内部电路和输入信号, 或者将外部电路和内部输出信号进行隔离。连接开关输入电路与光电耦合装置以后, 由于光电耦合装置发挥的隔离功能, 致使其拥有的脉冲各类干扰完全被阻截在一侧的输入回路上。光电耦合装置不能对输入和输出位置的电信号直接实行耦合, 二是以光作为介质进行耦合, 具有较强的电气干扰隔离控制能力。在数控机床电气控制系统中, 由于被测控系统与设备之间会遭遇一定的干扰, 致使信号在传输过程中产生畸变或者失真。此外, 应用远距离设备传输电缆信号, 常常由于设备之间产生的地线电位差, 出现电流地环路现象, 引起干扰差模电压。为了能够强化传输中具有的可靠性, 可以应用光电耦合技术实施隔离, 将电路中存在的连接电气分别实行隔开, 保证他们之间的独立性, 切断有可能产生的环路, 提高电路中存在的抗干扰性。

3.1.2 脉冲变压器具有的隔离技术

脉冲变压器具有比较少的匝数, 同时分别在两侧铁氧体磁心绕一次绕组与二次绕组, 这样的工艺促使它具有比较小的电容分布, 因此能够作为脉冲信号的隔离部件。通过脉冲变压器输出与输入脉冲信号时, 不能够传输直流分量, 应用的PLC进行控制输入输出数字量信号的有关设备, 此时并不需要传递直流分量, 所以能够在数控系统中大量应用。

3.2 供电系统中的电气隔离

3.2.1 应用交流电源隔离技术

交流电网中产生了大量高频干扰与谐波等, 针对电源交流供电控制设备和电气电子装置, 都可以使用相应的抑制手段。应用变压器具有的隔离电源作用, 能够迅速抑制进入交流电源之中的干扰噪声。可是, 一般变压器并不能充分发挥抗干扰功能, 主要原因是, 即使是一次与二次绕组之间存在着绝缘数据, 也能够更好的防止一次侧产生的电压噪声以及直接将电流传送到二次侧, 充分发挥隔离作用。但是, 因为存在的电容分布, 交流电网之中的噪声必须经过分布的电容在二次侧实行耦合。为了能够有效抑制噪声干扰, 必须在绕组之间设置屏蔽层, 这样处理能够有效抑制噪声, 尽量消除干扰, 对设备自身的抗干扰性能发挥了提升作用。

3.2.2 应用直流电源隔离技术

当控制装置与电气电子设备内部的子系统之间需要进行隔离时, 它们各自的直流电源供电之间应需要进行隔离, 其隔离方式:一是在交流侧应用隔离变压器;二是利用直流电压隔离器。

4 结束语

数控机床电气控制非常容易受到周围干扰源的干扰进而引发控制系统出现误动作。为了能够确保控制系统的稳定性, 在设计与安装系统时应当采取合理的抗干扰措施。

参考文献

[1]孙传森.变频器技术[M].北京:高等教育出版社, 2009.[1]孙传森.变频器技术[M].北京:高等教育出版社, 2009.

数控机床电气安全检测技术探讨 篇7

1 数控机床电气安全检测概述

数控机床作为机械结构复杂, 集机电、液压技术为一体的一类综合性设备, 其运行稳定性和安全性最终直接影响设备的生产作业效率, 同时与操作人员自身安全也有直接关联。对数控机床安全情况进行检测和评定具有突出的现实性。

我国所执行的《机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件》是机械类设备安全领域通用标准, 内容多, 涉及面广。对于数控机床电气安全而言, 设计者和实际检测人员要依规从国标中选取相应的安全标准和内容。机床电气安全检测主要包括了电气系统检查和型式试验两部分内容。根据国内标准要求, 机床检测过程中电气需要进行三项试验, 积极做好保护联结电路连续性试验、绝缘电阻试验和耐压试验这三项试验有助于数控机床设备, 后期的安全运行。只有安全标准内容符合机床电气设备实际, 才能提升数控机床电气安全检测的水平。反之则可能导致检测出现漏洞, 进而引发安全问题。就实际情况来看, 展开对电气安全检测内容及方法的分析和研究, 有助于后期数控机床电气安全管理水平的持续提升, 进而确保生产效能和效率。

2 电气三项检测分析

数控机床电气三项检测是最为基础的检测项目和内容, 只有做好这三项检测工作, 才能使机床设备的运行稳定性得到保证, 进而全面提升运行效率和质量。

2.1 保护联结电路的连续性试验

保护联结电路连续性试验的实际目的在于更好的检验机床中各个部件的保护连结点是否能够接入到保护联结电路当中, 同时检测保护导线截面积和联结点是否选用准确, 进而才能在设备漏电情况下保护人员安全。连续性试验的参考标准为GB/T 26679-2011, 这一保护试验的基本原理是当人员无意触及到漏电设备外壳时, 保护联结导线会分流外壳部位电流, 降低人员对地电压, 保护人体安全。

2.2 绝缘电阻试验

绝缘电阻试验的主要目的在于更好的验证机床动力电路、控制电路中相线、部件相对外露部分可导电位置绝缘能力, 进而科学评价机床防漏电能力和水平。绝缘电阻试验的主要依据标准是GB/T26675-2011。具体的数控机床电气系统绝缘电阻试验主要注重三类测试内容, 采取三种测试方法, 其一是整机测试;其二是动力电路测试;其三是控制电路测试。数控机床交付验收之前主要采用的绝缘电阻试验方式是整机测试。

2.3 耐压试验

耐压性能是数控机床绝缘性能的重要衡量指标, 当外部电流出现高压渗入时, 能够确保电路对设备的良好绝缘, 防止设备在运行过程中被击穿, 避免产生触电等各类安全事故。耐压试验建立在设备通过绝缘电阻试验的基础上, 试验主要是在PE和相线之间进行。试验的电压要在十秒之内从0上升至1000V, 同时保持五秒, 如果没有发生击穿现象, 则说明数控机床耐压性能合格。在进行耐压试验之前, 需要注意的一个问题是控制电路的耐压试验并不是直接的评定依据, 因此耐压试验实际上是对动力电路部分的测试, 耐压试验与绝缘电阻试验基本一致, 试验参数指标可以参照绝缘电阻试验。

3 提升数控机床电气安全检测水平的策略

有效提升数控机床电气安全检测水平, 是确保数控机床运行稳定, 避免各类安全问题的关键之举。提升数控机床电气安全检测水平具体有三方面主要策略:

3.1 落实标准严格遵循操作流程

对数控机床电气安全问题展开检测, 首先要严格落实标准, 根据设备实际情况, 在《机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件》当中选择适合的测试标准, 进而才能确保标准的合理性和科学性。标准明确后, 操作人员要严格按照操作流程进行电气安全性检测, 避免不当操作影响检测效果, 使检测工作能够取得预期效果, 在检测中及时发现尚存问题, 突出检测的专业性。

3.2 细化程序体现管理实效性

数控机床电气安全检测要不断细化流程, 通过程序化控制使管理实效性得到体现。数控机床电气系统检测必须贯穿于设备使用的整体过程当中, 使检测成为机床运行的一部分, 使电气安全检测成为常态, 简化检测流程和标准, 使检测能够务实, 为提升机床运行效能提供保障。

结束语

数控机床电气安全检测是一项非常重要的工作。在实际的机床运行过程中要注重于对机床电气系统的及时和细化检测, 进而能够第一时间发现安全隐患问题, 对问题加以处理和解决, 使数控机床保持运行的常态化和规范化。

参考文献

[1]张华忠, 刘操.数控机床电气安全的研究与应用[J].机电工程技术, 2014 (7) .

[2]李佳伟, 刘浩.浅谈数控技术在自动化机械制造中的运用[J].中国高新技术企业, 2016 (14) .

[3]刘志华.控制技术在数控机床中的应用及分析[J].科技信息, 2011 (29) .

[4]邹俊杰.电气控制技术在工业生产中的应用[J].科技创新与应用, 2013 (16) .

机床电气技术 篇8

关键词：教学方法,机床电气控制技术,专业课,教学质量

《机床电气控制技术》课程是高职机电一体化专业所学的一门重要课程, 内容较深、较广, 重点包括对各类应用机床电气的分析和设计以及可编程控制器的应用等诸多问题。因此, 学习好这门课程对学生的理论基础和实践能力有较高的要求。但是, 我们面对的生源状况是:学生整体文化素质比以往有所下降, 对本课程相关基础知识所知甚少。面对这种情况, 改进教学方法, 提高学生学习兴趣, 提高教学质量, 成为摆在教师面前的重要任务。结合自己十多年的教学实践, 论述了该门课程的几点教学体会。

1 拓宽知识面, 将知识融会贯通

《机床电气控制技术》这门专业课教学难度很大, 要求教师知识要渊博, 才能将知识融会贯通地传授给学生。比如对本课程难点内容“直流调速系统和交流调速系统的分析”, 要求教师对专业基础课内容, 如电工基础、电机拖动基础知识, 应有透彻的认识和研究。只有这样, 教师才能在教学中结合灵活的教学手段用浅显易懂的语言将知识传授给学生。

2 改进教学方法, 提高教学质量

教师在《机床电气控制技术》课程的教学中, 要改变旧的教学模式, 勤思多想, 多结合用人单位现状, 切实贯彻理论联系实际的原则, 充分调动学生的学习积极性。在讲课过程中, 要及时了解学生对所讲授内容的掌握情况, 做好教与学的互动, 根据学生反馈的情况及时改进教学方法, 提高教学质量。如在“实现电动机正反转”的问题上学生弄不清交流、直流电动机的区别, 也就更不会理解交流电动机与直流电动机实现正反转的不同原理了。因此, 教师必须明确指出直流电动机与交流电动机的结构特殊性, 对它们各自结构进行分析, 然后再引入正反转的分析, 逐步激发学生的求知欲望, 这样就提高了教学效果。

3 坚持启发式教学, 用“问题”去授课

在教学中教师经常提出问题, 让学生去解决问题, 这样可以加深学生对内容的理解, 提高学生分析问题、解决问题的能力。如在讲X62W万能铣床电气控制时, 笔者首先提问:该铣床的控制线路涉及前面讲授的哪些基本控制环节?然后学生自己寻找问题答案。这样加深了学生对各种控制环节的理解。对每章后面的习题, 要求学生自己独立解决。确实难以解决的题目, 可作为课堂问题让学生集体解决。这样不仅能省去冗长的讲解, 还能加强学生思维能力。

4 理论联系实际, 使学生学有所用

《机床电气控制技术》课程是一门实践性较强的专业课, 教学中应紧密结合实际, 避免理论脱离实际, 这样才能使课堂教学生动活泼, 增加学生的信心、兴趣。如讲解可编程控制器 (PLC) 时, 因为现今机床电气中所用的PLC大多采用欧姆龙或西门子公司生产的PLC产品, 很少采用其他公司的PLC产品, 因此应侧重讲解前两种产品。随着数控技术在机加工中的广泛运用, 教学重点应放在FANUC和SINUMERIK数控系统的内置PLC的使用这一章内容上。总之, 教学中要理论联系实际, 使学生学有所用。

5 训练思维的发散性、灵活性

发散思维是从多角度、多侧面去思考问题的思维方法。在教学中, 教师应有意识地引导学生设计出解决问题的多种方案, 再从方案中选择出最优方案, 这是对学生进行发散思维训练的一种常用方法。如在设计电动机正、反转控制线路上, 教师可以提出问题:如何将正、反转控制线路转换成按时间的自动控制呢?学生可能提出不同方法, 如将按钮开关换成时间继电器、采用中间继电器和时间继电器结合方式或者采用可编程控制器等方法。教师对学生的方法逐一分析, 阐述各自方法的优缺点, 得出在实际生产中一般是低档设备采用按钮和时间继电器结合, 高档设备采用可编程控制器方法来实现。这样学生从多方面、多途径对所学知识进行剖析, 既学习了新知识, 又结合了实际, 加深了理解。思维的灵活性是指思维的灵活程度, 它包括思维起点多开端, 联想多变化、多方位、多角度。如采用可编程控制器设计一电梯线路时, 学生编制了多种指令程序。此时让学生验证自己的程序, 发现程序的优劣。教师将学生的答案进行集中比较、讲解, 总结出从不同角度 (实施难易程度、运行时间、可靠性等方面) 得到的不同最优方案, 这样有利于提高学生灵活思考、灵活运用的能力。

总之, 对于《机床电气控制技术》这样内容较深较广的课程, 教师作为教学过程的设计者和执行者, 在教学中, 要特别注重对学生中存在问题的分析研究, 善于思考, 不断总结, 安排各种教学方法, 利用一切教学手段, 来激发学生的学习兴趣, 调动学生的学习主动性, 这样才能取得满意的教学效果。

参考文献

[1]李成良, 顾美玲.大学教学理论与方法[M].贵阳:贵州教育出版社.1995.

[2]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M].北京:机械工业出版社, 2004.

机床电气技术 篇9

1我国传统机床电气当前现状

在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的控制方式, 这些机床触点多、连接线路复杂, 使用多年后就会产生各样问题。比如电路老化、线路板损伤破裂、一些高精度的模块易受温度湿度的影响从而损坏。而且我国传统的机床大都是一体机, 可拆卸程度差, 因而对设备的维护产生诸多不便。机床的可靠性差而严重影响了正常的工业生产。就目前的现状来说, 大多数传统的旧机床虽然还能正常工作, 但其对工艺品的要求精度、生产效率和自动化程度已显然不能满足当前对生产工艺的要求。对这些机床进行改造就显得尤为重要, 改造既是对企业资源的再利用, 走可持续化发展的需要, 也是为了满足企业的新生产工艺要求, 提高企业经济效益的需要[1]。

2 PLC技术在机床电气改造升级中的应用及技术分析

2.1 PLC技术应用的优缺点

在工业生产过程中, 大量的开关和控制设备在实际的工作过程中需要按顺序来进行控制, 并按照逻辑条件进行顺序运作, 也会按照逻辑关系进行一定的逻辑保护。利用PLC技术对机床电气进行改造, 是以PLC为核心控制元件, 利用伺服系统进行智能控制。另外模块的可拆卸性有利于安装和维修, 软件编程的输入也简单可行, 有利于开发者对整个系统进行定期维护和对系统进行实时性更新。但由于当前机床生产厂家的不断增多, 机床机型结构和适用途径的不断变化, 就使得当今的机床机型在应用领域参差不一, 因而在应用编程软件时, 便没有了规范的编程语言。

2.2 PLC技术控制系统解决方案

机床改造的主要目的是为了使机床的加工精度和加工速度得到提升, 利用PLC技术对旧机床的控制系统进行加工改造是当前最新最快捷的一种高科技手段。运用PLC技术进行控制后, 不仅使机床控制电路的接线量大幅度减少, 还大大降低了机床的故障率, 同时也提高了设备运行的安全性和工作的稳定性。当为了满足工艺要求而改变机床原有设计程序时, 只要修改模块中PLC的网络程序就可以实现对其新要求的改变, 操作简单便利。在以后的生产过程中, 大多数设备都要进行联网运作, 这就为PLC在以后的网络信息生产中找到了新的应用领域。[2]

2.3 PLC技术对机床电气改造的过程、步骤及应用

2.3.1要了解传统机床的工作原理及工作过程, 分析传统机床的基本控制方式、控制要求和运作时序要求以及对机床和系统进行相关的保护和采用的联锁控制方式。尽我们最大的努力对实际操作进行可控性评估, 并与实际操作人员进行充分交流沟通, 分析是否需要对现有传统机床的控制操作进行改进, 如有需要则进行可行性预估实验, 以备未来对现有机床进行改进。

2.3.2根据我们的分析整理, 确定所需要的I/O型设备。我们在对传统机床进行改造升级时应尽可能的在原有的机床上进行改进, 这样不仅可以降低成本, 也可以对现有机床的整体不足和需改进的地方进行调整。如果现有机床不能完成工艺要求, 则需要对新机床进行可行性改进, 改进后进行合理性测试。

2.3.3对PLC的机型进行选择。根据被控对象输入与输出的总点数, 选择相应模块的可编程控制器并留有一定的裕量, 最后选出与I/O点数相当的可编程控制器。

2.3.4 I/O总点数的选择。由公式:总存储器字数= (开关量输人点数+开关量输出点数) *l0+模拟量点数*150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。由算出的结果选择合适的机型。

2.3.5设计并编制I/O分配表, 绘制PLC外部接线图和梯形图。

2.3.6进行程序设计。画好机床控制电路图并修改完善, 编写可行性程序并进行模拟调试。

2.3.7模拟调试后方案可行便进行现场系统调试。在调试过程中可能会出现一系列问题, 发现并逐一解决直到系统调试成功。

2.3.8在机床电气化改造中, PLC在处理开关量控制时起着重要作用, 它主要进行数控和数控机床侧的逻辑信号处理。在数控侧, 数控机床向PLC发送M、S、T等辅助功能的代码信息, PLC将M、S、T命令的应答信号反过来送给数控机床并且控制数控机床各个基准点, 机床侧的PLC则传送控制机床信息, 机床将其操作的开关、按钮等信号传送给PLC。

3结语

在当今社会技术不断发展更新的大环境之下, PLC技术的应用能够及时的发现和解决机床在实际应用中存在的各种类型的问题。同时为企业节省了大量的设备改造成本, 提高了企业的经济效益。PLC技术对机床电气的改造是当今社会高科技发展的主流, 为企业的文化和效益打下了不可磨灭的印记, 全面提升了企业产品在市场中的占有率, 使企业的发展前景和发展环境得到了安全保障。

参考文献

[1]刘松.试论基于PLC技术的机床电气改造[J].黑龙江科技信息, 2012, 26:42.

[2]温利莉.基于PLC技术的机床电气改造研究[J].科技与创新, 2014, 09:13-14.

机床电气技术 篇10

关键词：机床电气控制技术 任务驱动 课程教学改革

任务驱动教学法将以老师为中心传授知识的传统教学模式转变为以学生为中心完成工作任务的教学新模式，实现理实一体教学，这种方法将重现式教学转变为探究式学习，学生根据自身实际情况及对问题的理解程度，根据已具备的理论知识及操作能力提出实施方案去解决问题，在探究、思考、讨论及实施任务的过程中掌握知识与技能，这种教学模式对培养学生分析问题、解决问题、团队协作及工程实践等综合能力和职业素质有更直接的平台和机会。机床电气控制技术课程是机电一体化技术专业的一门专业核心技能课程，也是笔者所在学院的一门教学改革立项项目课程，其内容具有很强的操作性与实践性，也具有一定的综合性，非常适合采用任务驱动教学法，因此，我们对机床电气控制技术课程教学方式的改革过程中应用任务驱动教学法进行了探索与实践，取得了一定的教学成效。

一、教学内容的选取及任务的设计

合理有效应用任务驱动教学法的前提关键是要精心、谨慎的对工作任务进行设计，我们结合专业群的职业岗位需求，以机电一体化技术专业人才培养方案为指导，对机床电气控制技术课程内容进行了认真的分析与选取，结合根据教学内容与课程教学目标进行工作任务的设计，并提炼出典型工作任务，将学生必须掌握的理论知识融入到所设计的工作任务中去。为了达到工作任务的合理、科学、可行，我们对工作任务的设计主要考虑到了以下几点：一是知识点的密切相关性，任务能够涵盖课程必需的知识点，让学生通过任务的完成过程获得系统的知识与技能。二是兴趣的密切相关性，要激发学生的学习动机，让学生体会到工作任务完成的结果有价值、有意义、有成就感。三是明确的操作性，设置的任务在教学时长内学生能够完成。经过调研、分析、研究，我们将课程内容分成了5个项目，25个工作任务，如图1所示。

以5种常见的普通机床为载体，通过“项目引领、工作任务驱动”的教学模式完成对机床电气控制系统的安装与调试、故障分析与排除等任务。任务的设计体现了以学生为主体、教师为主导；由简到难、由单一到综合，将课程项目内容知识与技能融入到每一个工作任务中，以达到对学生知识目标、能力目标及素质目标的培养要求。

二、任务驱动教学法在课程教学中的实施过程

实施任务驱动教学的过程也是学生完成任务的过程、是获得专业知识与技能的过程、是相关能力培养的过程，也是课堂教学组织过程的重要组成部分。在这个过程中，教师行为与学生行为要进行有效的结合，方能保证任务的顺利开展与完成。本课程实施任务驱动的过程中，教师教学过程的主要行为是：展示案例或直接提出任务主题，描述任务结果；对学生指导与引导并对任务完成过程进行有效控制；注重学生对新知识的与技能的掌握，引导学生对知识与技能的迁移；激励学生的创造能力、学习能力。学生学习过程的行为主要体现在：获悉任务，观看案例，认真思考，在老师的指导下完成任务的设计或决策，如进行机床电气故障检修时，制定故障排除步骤，需要准备哪些知识与工具，为任务的实施做好准备；与小组成员进行合作与讨论，分工协作，如进行电气故障检修任务，2人一组，一人操作观察，另一人观察记录，共同探讨；将新知识应用与工作任务中，有创造性的解决问题完成任务，并注重职业素质的培养。机床电气控制技术课程应用任务驱动教学法体现以上教师行为与学生行为的教学组织过程主要分为任务提出、任务分析、任务实施、评价总结等阶段，如图2所示。

以车床电气控制系统故障检修的某个任务为例：

1.任务提出阶段，以学生比较熟悉的工程实际案例引入（如主轴电动机突然不能连续运转），通过视频展示，激发学生学习动机。

2.任务分析阶段，学生操作机床设备，调查研究故障现象，根据车床基本知识及电气控制相关知识对故障现象进行剖析，制定任务实施计划与步骤。

3.任务相关知识的学习，学生查阅资料，教师引导讲解在任务分析过程中遇到新知识。

4.任务的实施阶段，根据故障排除步骤逐步完成故障的检测与修复，教师演示、指导，让学生在一定时间内有效完成任务，这样他们才会有成就感，才有学习的干劲。

5.总结评价阶段，制定好故障排除检修评价表及相关技术资料，让学生根据自己完成任务的综合情况及技术资料的填写情况进行自评或互评，做到查漏补缺，教师则对学生的综合表现及结果进行总结评价，给予鼓励与表扬，同时针对存在的共性问题进行总结。

为了有效实施任务驱动教学法的教学改革，达到很好的教学效果，教师的教学方式必须发生改变，首先是传授知识的途径从传统的教师传授转变为学生自主学习探究；教师的职能由讲授为中心的教学转变为引导者、帮助者、咨询者，甚至是学习伙伴。这就需要教师在任务实施前、实施中及实施后都要做足功夫，让教学效果达到最大效益化。

三、任务驱动教学法在课程教学中的应用效果

任务驱动教学法的显著特点是“以任务为主线，以学生为主体”，改变了以往的教师单方面灌输知识、学生被动学习的局面，学生通过完成任务掌握专业理论知识与技能，在决策、思考和完成任务的动态过程中有机地进行主动学习与协作学习。这种方式使得枯燥难懂的机床电气控制技术课程知识转变为生动的学习内容，有效的培养了学生的职业能力、学习能力及实践创新能力。

任务驱动教学法将机床电气控制技术课程的知识与技能全面贯穿于工作任务的实施中，体现了以完成任务为主的多维互动式教学新理念、新模式，学生学习积极性和主动性有了很大提高，通过问题的解决来建构知识，将理论付诸实践，提高了学生学以致用、分析问题、解决问题的能力。

任务驱动教学法使机床电气控制技术课程教学内容不再是封闭的、预设的、固定不变的，而是开放的、灵活的，这就满足了不同层次、不同基础、不同接受能力的学生学习的需要，满足了一部分学生学习训练的满足感，也成就了一部分学生学习结果的成就感，让每一个学生都处于积极学习的状态中。

总之，机床电气控制技术课程教学改革实施任务驱动教学法达到了很好的教学效果，学生不再感觉到课程的难学、难懂，看到复杂的电气图纸，接到任务不再退缩与逃避，而是勇往直前，积极动手，主动学习。

参考文献：

[1]白晓虎.机床电气控制课程任务驱动教学法实践[J].沈阳农业大学学报，2015，（05）.

[2]祁舒慧，徐涛.任务驱动教学法在教学中的研究与实践[J].职业技术，2011，（04）.

机床电气技术 篇11

项目教学法是一种把课程内容和知识点分解并组合成许多个具体的项目的教学方法。这种教学方法来源于德国。众所周知, 德国的职业教育在世界处于领先地位, 被称为德国经济腾飞的“秘密武器”。由于职业教育水平对经济的重要作用, 世界各国开始借鉴德国的成功经验和先进的教学理念。

二、教学对象分析

中职学校《机床电气技术》课程是机电一体化专业的一门重要课程。该课程专业性、实践性都很强, 对学生的动手能力要求较高。机电一体化专业的学生大部分都是男生, 比较难管, 生源也比较复杂, 有的初中或高中毕业, 有的初中或者高中还没有上完, 还有的属于待业青年, 学习基础参差不齐, 生活习惯懒散。对于学习, 这些学生的态度是厌烦、缺乏自信心, 甚至是放弃的心态。

三、在中职机床电气技术课程中运用项目教学法

项目教学法包括确定任务、制定计划、实施计划和检查评价这几个环节。下面以“接触器联锁的正、反转控制”为例, 探讨项目教学法在《机床电气技术》课程中的应用。

1. 确定任务:本教学情境的任务是“接触器联锁的正、反转控制”线路的连接、调式和运行。

授课时数:8 学时

任务名称:接触器联锁的正、反转控制

教学目标: (1) 掌握元器件的检测方法, 能够选择合适的元器件; (2) 能够根据电动机正、反转控制电路的电路图进行线路连接; (3) 能够使用万用表检查线路故障。 (4) 能够在教师的监督下进行通电试车操作。

教学难点: (1) 用万用表进行电路故障检测; (2) 元器件的选取; (3) 电路原理分析、理解。

教学重点: (1) 电动机正、反转控制电路的连接 (2) 电路接线操作规范和原则 (3) 导线连接的几种方法。 (4) 使用万用表检查线路。

教学方法:项目教学法

工作任务: (1) 选择合适的元器件备用; (2) 根据接线图进行接触器联锁的正、反转控制线路的连接; (3) 控制线路的调式和检查; (4) 通电试车。

工具设备:万用表、螺丝刀、尖嘴钳、剥线钳、导线、接线板等。

实训地点:机床电气技术实训室

技能拓展: (1) 带互锁的电动机正、反转控制电路的安装、调试与排故; (2) 带双重联锁的电动机正、反转控制电路的安装、调试与排故。 (3) 万用表的其它使用方法。

2. 制定计划。每一个小组进行讨论, 最后按照任务要求制定出“接触器联锁的正、反转控制”线路的连接、调式和运行的具体计划。制定计划的过程中, 教师不规定标准答案, 学生可以自由发挥, 这有利于学生创造力的发展。

3. 实施计划。制定好计划之后, 各小组根据计划准备具体实施步骤。从设备的安装、调试、线路检查到最后通电试车, 都由学生以小组为单位进行。学生可以根据自身优势进行分工合作, 还可以互换角色, 每个学生都可以参与多个分工, 体验不同任务。

4. 检查评价。任务完成后, 先由小组选出代表, 对任务完成情况进行描述和评价, 再让各组之间进行互相评价, 最后老师对每一组进行整体评价并给出成绩。

评价标准参考: (1) 是否正确按照给定的电气线路图进行连接; (2) 线路连接是否简洁美观、布线是否合理; (3) 是否正确选用了元器件, 元器件检测方法是否正确; (4) 线路完成后, 检测故障的方法是否正确; (5) 通电试车过程中操作是否规范。

四、实施项目教学法时的注意事项

1. 要适应师生角色的转换。项目教学法强调学生的主体性, 学生是学习活动的主角, 教师是配角。要体现这一改变, 在教学过程中应遵循以下四点原则:一是自主性。要保证学生的主体地位, 让学生从教学活动的“观众”变成真正的“主角”。二是趣味能动性。使学生感觉到学习不再是无聊、沉闷的事情, 教学过程应是一个能激发学生学习兴趣的互动过程。三是探究性。项目教学法强调学习的探究过程, 注重培养学生的探索精神和创新能力。

2. 精心研究教材, 开发校本课程。目前, 市面上的《机床电气技术》教材主要适合于“老师教, 学生学”这种传统的教学模式, 不利于项目教学法的开展。唯一的途径, 是依靠广大一线教师自主研发校本课程, 根据学校的硬件及软件条件、生源情况和当地的地理优势编写《机床电气技术》教材, 在教学设计时还要具体对每个单元的内容进行处理, 并按照项目教学法的要求和思路, 重新设计教学步骤和教学方法。

五、教学效果

笔者在《机床电气技术》课程中实施项目教学法一年多来, 取得了显著效果。过去, 该课程一直沿用课堂讲授的形式, 知识点都是教师用粉笔在黑板上写, 学生在下面死记硬背。学生一致反映理解起来困难, 听不懂, 学不会。

参考文献

[1]袁洁.“电机与电气控制技术”学科行动导向教法探讨[J].教育教学研究, 2011 (205) .

[2]刘丽萍, 宋云艳, 赵波.《普通机床电气系统安装与维修》项目化教材建设初探[J].文化与教育技术, 2010 (9) .