機(jī)床電氣控制與PLC（第2版-劉祖其）第1-8章習(xí)題答案

第1章綜合練習(xí)題一、判斷題（正確打“√”、錯(cuò)誤打“×”）（√）1-4，7、8、9，17-24(×)5、6，10-16，二、填空題1.通電和斷電。3．10A，專門(mén);4．滅弧系統(tǒng)、保護(hù)裝置、操作機(jī)構(gòu)。2．電壓和電流。5．動(dòng)、靜。6．1140V、630A。7．雙金屬片、加熱元件、動(dòng)作機(jī)構(gòu)。9．滅弧柵；磁吹滅?。豢v縫。8．電感、電子。10．機(jī)械位移電信號(hào)。11．1200V1500V。12．短路和嚴(yán)重過(guò)載。13．交流和直流。14.電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置。15.延時(shí)接通或斷開(kāi)。三、選擇題1.B(。)2.B()。3.B()。4.B()。5.C()。6.C()7.A()8.(B)9.(A)10.B()四、簡(jiǎn)答題1．答：交流接觸器是電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中用來(lái)自動(dòng)地接通或斷開(kāi)大電流電路的一種低壓控制電器，主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，交流接觸器具有欠(零)電壓保護(hù)、低電壓釋放保護(hù)、使用壽命長(zhǎng)、工作可靠性高等優(yōu)點(diǎn),是一種最重要和最常用的低壓控制電器。2．答：電流繼電器與電壓繼電器在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要是線圈不同。電流繼電器的線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗，與負(fù)載串聯(lián)以反映電路電流的變化。電壓繼電器的線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)，與負(fù)載并聯(lián)以反映其兩端的電壓。中間繼電器實(shí)際上也是一種電壓繼電器，只是它具有數(shù)量較多、容量較大的觸點(diǎn)，起到中間放大的作用。3．答：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來(lái)切斷電路的保護(hù)電器，主要用于電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載的過(guò)載保護(hù)。當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)規(guī)定電流值并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量使雙金屬片受熱彎曲，帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分?jǐn)啵袛嚯妱?dòng)機(jī)的控制回路，使接觸器線圈斷電釋放，斷開(kāi)主電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。熱繼電器不能作短路保護(hù)。4．答：低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器，主要用于低壓動(dòng)力線路中。它相當(dāng)于刀閘開(kāi)關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合，它不但能用于正常工作時(shí)不頻繁接通和斷開(kāi)電路，而且當(dāng)電路發(fā)生過(guò)載、短路或失壓等故障時(shí)，能自動(dòng)跳閘，切斷故障電路。有效地保護(hù)串接在它后面的電氣設(shè)備，因此，低壓斷路器是低壓配電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛的一種保護(hù)電器，也廣泛應(yīng)用在機(jī)床上。5．答：熱繼電器由于熱慣性，雙金屬片在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)彎曲，當(dāng)電路短路時(shí)不能立即動(dòng)作使電路立即斷開(kāi)，因此不能作短路保護(hù)。6．答：按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛的主令電器，通常用作短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流控制電路的開(kāi)關(guān)，按鈕在低壓控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出起動(dòng)或停止等控制信號(hào)。通過(guò)接觸器、繼電器等控制電器接通或斷開(kāi)主電路，從而控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備的運(yùn)行。7．答：繼電器和接觸器都是用來(lái)自動(dòng)接通或斷開(kāi)電路,但它們有很多不同之處。繼電器主要用于控制與保護(hù)電路或作信號(hào)轉(zhuǎn)換用，可對(duì)各種電量或非電量的變化作出反應(yīng),而接觸器只有在一定的電壓信號(hào)下動(dòng)作;繼電器是用來(lái)控制小電流電路,而接觸器則是用來(lái)控制大電流電路,繼電器觸點(diǎn)容量不大于5A。8．答：電子式時(shí)間繼電器具有體積小、延時(shí)精度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠、安裝方便、觸頭輸出容量大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于電力拖動(dòng)、順序控制及各種生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子式時(shí)間繼電器將得到廣泛的應(yīng)用,可取代阻容式、空氣式、電動(dòng)機(jī)式等時(shí)間繼電器。9．答：熔斷器是一種簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)電器,又稱保險(xiǎn)絲,在低壓配電線路中主要起短路保護(hù)和嚴(yán)重過(guò)載時(shí)的保護(hù)用。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、工作可靠、價(jià)格低廉、重量輕等,廣泛的應(yīng)用在強(qiáng)電、弱電系統(tǒng)。熔斷器主要由由熔體和安裝熔體的絕緣管或絕緣座組成。5.8綜合練習(xí)題一、判斷題（正確打“（√）”、錯(cuò)誤打“×”）（√）1-3，8-13，16-18，20-23，25；（×）4-7、14、15、19、24。二、填空題1．2．3．4．水平,垂直。只有線圈，動(dòng)合或動(dòng)斷。串聯(lián)或并聯(lián)，并聯(lián)串聯(lián)。助記符、邏輯功能圖、梯形圖、高級(jí)。5．動(dòng)合和動(dòng)斷。6．ANB，沒(méi)有。7．左，右，右。8．右母線圈。9．多次，不受。10．繼電器、晶體管或晶閘管。11．接點(diǎn)，接點(diǎn)。最右。12．從左到右、從上到下左右母。線圈。三、簡(jiǎn)答題1．答：如果電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果用ANB、ORB等難以處理，可以重復(fù)使用一些接點(diǎn)改畫(huà)出等效電路,這樣能使編程清晰明了，簡(jiǎn)便可行，不易出錯(cuò)。2．答：在電氣原理圖上輸入信號(hào)的動(dòng)斷接點(diǎn)，在連接PLC面板輸入端子時(shí)一定要改成動(dòng)合接點(diǎn)，如果PLC輸入端子連接成動(dòng)斷接點(diǎn)，表示PLC輸入端電源已經(jīng)接通。為了正確顯示梯形圖，通常PLC輸入端的動(dòng)斷接點(diǎn)全部改成動(dòng)合接點(diǎn)。所以，對(duì)輸入動(dòng)斷接點(diǎn)的編程。輸入外部控制信號(hào)的動(dòng)斷接點(diǎn)，在編制梯形圖時(shí)要特別引起注意,否則將造成編程錯(cuò)誤。3．答：助記符語(yǔ)言,表示一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類似的助記符編程方式，但比匯編語(yǔ)言直觀，編程簡(jiǎn)單，比匯編語(yǔ)言易懂易學(xué)。要將梯形圖語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言，必須先弄清楚所用PLC的型號(hào)及內(nèi)部各種器件的標(biāo)號(hào)，使用范圍及每條助記符使用方法。也可以采用邏輯功能圖來(lái)編寫(xiě)PLC程序，4．答：邏輯功能圖也是PLC的一種編程語(yǔ)言。這種編程方式采用的是半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框圖來(lái)表達(dá)。5.答：梯形圖是各種PLC通用的一種圖形編程語(yǔ)言，在形式上類似于繼電器控制電路。它沿用了常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、繼電器線圈、接觸器線圈、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等術(shù)語(yǔ)及圖形符號(hào)，也增加了一些簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)符號(hào)，來(lái)完成時(shí)間上的順序控制操作。觸點(diǎn)和線圈等的圖形符號(hào)就是編程語(yǔ)言的指令符號(hào)。這種編程語(yǔ)言與電路圖相呼應(yīng)，使用簡(jiǎn)單，形象直觀，易編程，容易掌握，是目前應(yīng)用最廣泛的一種編程語(yǔ)言。四、編程題1．根據(jù)指令表畫(huà)出以下對(duì)應(yīng)的梯形圖。(1)0LDM27LDM111ANDX0018ORIM122LDX0029LDX0043ANIX00310ORIX0054ORB11ANB5ANDX00412OUTY0026OUTY00113ENDM2X001X004Y001X002X003M11X004Y002ENM12X005（2）0LDX0006OUTY0011OUTY0007LDIX0012LDI8X000ORX0023ANDX0019ORIX0034OUTM010OUTY0025ANIX00211ENDX000X000Y000X001M0Y1X002X001X002X003Y002EN（3）0LDX0009ORB1ANDX00110ANB2LDX00211LDM1003ANIX00312ANDM1014567ORB13ORNLDX00414ANDM102ANDX00515OUTY000LDX00616END8ANDX007X000X001X004X005M102Y000X002X0X0306X007M100M101EN(4)0LDX00010ORX0021ANIT1211OUTY0002OUTT1112LDX0013K1013ORM1004LDT1114ANDX0005OUTT1215OUTM1006K1016LDX0007LDT1117ANIM1008ORM1009ANDX00018OUTY00119ENDX000T12T11K10T11T12K10T11X000M100Y000M100X002X001X000M100X000M100Y000EN(5)0LDX0001ORIX0012ANIX0039ANB10ORIM10711OUTY0003LDT1112LDM1024ANDM1045ORB13ORM10014ANIX00515OUTM10516END6LDIX0027ANDX0048ORX005X000X003X002X004Y000X001T11M104X005M107M102X005M100M105EN(6)0LDX0001ORY0002ANIX0013ANIX0024ANIY0015OUTY0006LDX0017ORY0018ANIX0009ANIX00210ANIY00011OUTY00112LDY00013ORY00114MPS15OUTT0K2016MRD17ANIT018ANIY00219OUTY00320MPP21ANDT022ANIY00323OUTY00224ENDX000X001X002Y001Y000Y001Y000X001X000X002Y000Y001Y000T0K30Y003Y001T0T2T0Y003Y0022.根據(jù)梯形圖寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的梯形圖指令表程序。（1）0LDX0014OUTT2K101OUTY0015LDT22LDIX0026OUTY0023OUTM07END（2）0LDX0025OUTM1001ANDM1006ANDT42OUTY0047OUTY0053LDY0048END4ANDX003（3）0LDX0015ORM1001ORX0026ANIX0042ORM1017ORIM1103OUTY0018OUTM1004LDX0039END（4）0LDX0015LDX0051ANDX0026ANDX00062LDIX0037ORB3ANDX0048OUTY0014ORB9END（5）

0LDX0001ORX0012LDIX0023ORX0034ANB5ORX0046OUTY0017END(6)0LDX0001ORX0012LDX0023LDIX0034ANDX0045ANB6OUTY0017END(7)0LDX0001MPS9MPP10ANDX0042ANDX0013MPS11MPS12ANDX0054ANDX0025OUTY0006MPP13OUTY00214MPP15ANDX0067ANDX0038OUTY00116OUTY00317END(8)0LDX0001ANDX0012MPS11MRD12ANDX00513OUTY0053ANDX0024OUTY0005MPP14MRD15ANDX00616OUTY0066OUTY0017LDX0038MPS17MPP18ANDX00719OUTY0079ANDX00410OUTY00420END(9)0LDX0001ORX0022ANIX0013ORM1004LDIX0025ANDX0036ORM1017ANB8ORIM1029OUTY00010END

(10)0LDIX00115ANDX0011ANDX00216OUTRSTC12LDY00117MRD3ANIX00318ANIX0054ORB19OUTT2K105ORY00120MPP6OUTY00121ANDX0067LDX00422OUTY0028ANIX00123LDX0079LDIX00124OUT10ANDX00325LDX01012OUTT1K207OUTPLSM111ORB2613LDX00014MPS28PLSC129END6.6綜合練習(xí)題一、判斷題（正確打“√”、錯(cuò)誤打“×”）（√）1-4，17-19；，6-15（×）5、16、20。二、填空題1．硬件和軟件。和測(cè)量。2．伺服驅(qū)動(dòng)3．進(jìn)給速度換算和輔助。4．理論與實(shí)際反饋,差5．差恒定。也不會(huì)。7．進(jìn)給和機(jī)床。。6．8．位置、手動(dòng)、視頻和PLC。9．單。兩個(gè)以。獨(dú)立，CNC，。三、選擇題1.（C）2.（）B3.（A）4.（B）8.（C）5.（A）6.A()四、簡(jiǎn)答題7.C()1．答：CNC系統(tǒng)的軟件分為管理軟件和控制軟件兩種。管理軟件用來(lái)管理零件程序的輸入、輸出，刀具位置、系統(tǒng)參數(shù)、零件程序顯示、機(jī)床狀態(tài)及報(bào)警，故障診斷等?？刂栖浖勺g碼、插補(bǔ)運(yùn)算、刀具補(bǔ)償、速度控制、位置控制等軟件組成。2.答：數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它由微處理器CPU、存儲(chǔ)器、總線、外圍邏輯電路、以及與CNC系統(tǒng)接口及相應(yīng)控制軟件組成。目前的數(shù)控裝置都是基于微型計(jì)算機(jī)的硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，所以稱之為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置。CNC系統(tǒng)大都采用體積小，成本低，功能強(qiáng)的微處理機(jī)。它具有一般微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如微處理器CPU、存儲(chǔ)器、總線、輸入/輸出接口等。又具有數(shù)控機(jī)床完成特有功能所需要的功能模塊和接口單元。如位置控制器、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入/輸出接口、視頻顯示(CRT或LCD)接口和PLC接口等。3.答：微處理器控制器的任務(wù)是將存儲(chǔ)器中的程序指令進(jìn)行譯碼、獲取信息、處理信息、決定下一步的命令操作。主要包括對(duì)零件加工息的記憶控制。4.答：在多微處理器數(shù)控系統(tǒng)中，各個(gè)CPU分別承擔(dān)一項(xiàng)任務(wù),CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)都具有多任務(wù)并行處理和多重實(shí)時(shí)中斷特點(diǎn)。前臺(tái)程序是一個(gè)中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)、位控及機(jī)床相關(guān)邏輯等實(shí)時(shí)功能；后臺(tái)程序?qū)崿F(xiàn)輸入譯碼、數(shù)據(jù)處理及管理等功能，是一個(gè)循環(huán)程序輸入、輸出的控制及機(jī)床加工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)信運(yùn)行程序，又稱為背景程序。5．答：CNC系統(tǒng)的軟件是由輸入、程序譯碼、刀具補(bǔ)償、插補(bǔ)運(yùn)算、進(jìn)給速度處理、位置控制、I/O開(kāi)關(guān)量處理、管理及診斷程序等部分組成。其核心任務(wù)是控制零件程序的執(zhí)行。是由伺服系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)控裝置輸出的指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成加工的。7.5綜合練習(xí)題一、判斷題（正確打“√”、錯(cuò)誤打“（√）1-20二、填空題×”）1．CNC。2．?dāng)?shù)字和順序。3．輸入/輸出。4．系統(tǒng)和機(jī)床。5．包括、MT側(cè)至PLC、PLC至MT側(cè)、CNC側(cè)至PLC、PL至CNC四個(gè)部分。側(cè)6．CNC側(cè)”和“MT側(cè)”。7．?dāng)?shù)字；順序。8．輸入，輸出。9．開(kāi)關(guān)量，繼電器。10．硬件和軟件，三、簡(jiǎn)答題獨(dú)立。1．答：數(shù)控機(jī)床有內(nèi)裝型PLC和獨(dú)立型PLC，內(nèi)裝型PLC集成在CNC裝置中,也稱集成式PLC，它從屬于CNC裝置，是CNC裝置的一個(gè)部件,PLC與NC之間的信號(hào)傳送是在CNC裝置內(nèi)部總線實(shí)現(xiàn)的。2.答：PLC與CNC及機(jī)床之間的信息交換，對(duì)于PLC的功能發(fā)揮，是非常重要的。數(shù)控系統(tǒng)中PLC的信息交換，就是以PLC為中心，在CNC、PLC和MT間的信息傳送，PLC與CNC側(cè)和MT側(cè)三者之間的信息交換。3.答：獨(dú)立型PLC又稱外裝型PLC，它獨(dú)立于NC裝置，不從屬于CNC裝置,具有獨(dú)立完成控制功能的PLC。大多采用模塊化結(jié)構(gòu)，裝在插板式籠箱內(nèi),它的CPU、系統(tǒng)程序、用戶程序、I/O電路，通信等均設(shè)計(jì)成獨(dú)立的模塊，I/O點(diǎn)數(shù)可以通過(guò)I/O模塊的增減、配置靈活?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)外部伺服裝置直接進(jìn)行控制,可以擴(kuò)大CNC的控制功能。4．答：PLC至CNC側(cè)的關(guān)系：PLC送至CNC的信息也由開(kāi)關(guān)量信號(hào)或寄存器完成,PLC發(fā)給CNC的信息主要功能代碼是M、S、T功能的應(yīng)答信息和各坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)的機(jī)床參考點(diǎn)等信息。5．答：PLC主要完成主軸的正反轉(zhuǎn)和停止、準(zhǔn)停、主軸的起動(dòng)和停止、刀架換刀、卡盤(pán)夾緊/松開(kāi)、工作臺(tái)交換、冷卻和潤(rùn)滑控制、報(bào)警監(jiān)測(cè)、排屑、機(jī)械手取送刀等一些輔助動(dòng)作及對(duì)機(jī)床外部開(kāi)關(guān)、輸出信號(hào)等功能控制。6．答：對(duì)于內(nèi)裝型PLC,機(jī)床輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)→CNC裝置的RAM→PLC的RAM。PLC的進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)還在PLC的RAM中，同時(shí)傳送到CNC裝置的RAM中，由CNC裝置軟件讀取RAM中數(shù)據(jù)。對(duì)于獨(dú)立型PLC,開(kāi)關(guān)量信號(hào)過(guò)PLC的輸入接口送到PLC的RAM中,然后進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)還放在PLC的RAM中,同時(shí)傳送到CNC裝置的RAM中，由CNC裝置軟件讀取RAM中數(shù)據(jù)。7．答：（1）輸入采樣：就是PLC以順序掃描的方式讀入所有輸入端口的信號(hào)狀態(tài)，并將此狀態(tài)，讀入到數(shù)據(jù)輸入映象寄存器中。（2）程序執(zhí)行：程序執(zhí)行階段系統(tǒng)會(huì)對(duì)程序進(jìn)行特定順序的掃描，并且同時(shí)讀入數(shù)據(jù)輸入映像寄存區(qū)、輸出映像寄存區(qū)的讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像寄存區(qū)供輸出和下次運(yùn)行使用。（3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完成后，輸出映像寄存區(qū)的所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開(kāi)）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)特定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。8.6綜合練習(xí)題一、判斷題（正確打“√”、錯(cuò)誤打“×”）（√）1-3，9-19，21-33；（×）4-8、20、34、35。二、填空題1.0～400。Hz2．反應(yīng)式、永磁式、混合式。光電式、接觸和電磁感應(yīng)。4．直線型和旋轉(zhuǎn)型。3．5．6．磁性標(biāo)尺、磁頭和三和單。檢測(cè)電路組成。7．步進(jìn)電機(jī)、直流和交流。8．伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給機(jī)械傳動(dòng)。9．主軸主軸編碼器。10．大,迅速。11．速度,位置。12．最高轉(zhuǎn)速和應(yīng)用環(huán)境。13．位置進(jìn)給。14．50交Hz流。15．電樞電壓、氣隙磁通量、電樞電路的電阻值。16．控制、伺服電機(jī)、反饋、進(jìn)給和主軸。17．旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、有磁柵、接近開(kāi)關(guān)、光柵傳感器。18．CNC，速度和位置。19．主軸，進(jìn)給。20．連續(xù)，寬,四象限。準(zhǔn)停。三、選擇題1．（C）2．（C）3.（C）4.（A）5．（C）6．（A）7．（C）8.B()9.（A）10．（C）11.（A）12.（B）四、簡(jiǎn)答題1．答：半閉環(huán)控制位置測(cè)量裝置，在閉環(huán)回路內(nèi)是不包括機(jī)械傳動(dòng)部分，它的位置檢測(cè)裝置通常采用旋轉(zhuǎn)變壓器或高分辨率的脈沖編碼器，并裝在進(jìn)給電動(dòng)機(jī)或絲杠的端頭，旋轉(zhuǎn)變壓器或脈沖編碼器每旋轉(zhuǎn)一定的角度，都必須嚴(yán)格地對(duì)應(yīng)著工作臺(tái)所移動(dòng)的距離。測(cè)量出電動(dòng)機(jī)或絲杠的角位移，間接地測(cè)量出工作臺(tái)的直線位移。對(duì)閉環(huán)控制位置測(cè)量裝置，采取直接測(cè)量工作臺(tái)的直線位移，使用感應(yīng)同步器、光柵、磁柵等測(cè)量裝置。通過(guò)工作臺(tái)直接帶動(dòng)感應(yīng)同步器的滑動(dòng)尺移動(dòng)與裝在機(jī)床床身上的定尺配合，測(cè)出工作臺(tái)的實(shí)際位移值。位置測(cè)量裝置非常重要，它是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是檢測(cè)位移和速度，發(fā)送反饋信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制環(huán)節(jié)。檢測(cè)系統(tǒng)決定了數(shù)控機(jī)床的加工精度。2.答:SPWM變頻控制器是交—直—交變頻器，經(jīng)可控整流器經(jīng)濾波后形成恒定幅值的直流電壓加在逆變器上，控制逆變器功率開(kāi)關(guān)器件的通和斷,在出端獲得不同寬度的矩形脈沖波形。改變矩形脈沖波的寬度可控制逆變器輸出電壓的幅值；改變調(diào)制周期可控制其輸出頻率，從而在逆變器上同時(shí)進(jìn)行輸出電壓與頻率的控制。3.答：數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是以加工指令脈沖為輸入量，以機(jī)床移動(dòng)部件的位置為輸出量的控制系統(tǒng)稱之為位置隨動(dòng)系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)裝置就是位置隨動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱伺服系統(tǒng)?；蛩欧到y(tǒng)就是一種能夠跟蹤輸入指令信號(hào)而動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度或以機(jī)械位移為直接控制目標(biāo)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。4.答：主軸準(zhǔn)?？煞譃闄C(jī)械準(zhǔn)停和電氣準(zhǔn)停，它們的控制過(guò)程是一樣的。機(jī)械方式是采用機(jī)械擋塊等來(lái)定位；電氣方式采用主軸定位，只要系統(tǒng)發(fā)出Ml9指令，主軸就能準(zhǔn)確地定位。5．答：脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式的脈沖發(fā)生器,它能把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖，是數(shù)控機(jī)床上使用最多的角位移檢測(cè)傳感器。編碼器除了可以測(cè)量角位移外，還可以通過(guò)測(cè)量光電脈沖的頻率。6．答：磁柵又稱磁，尺是一種高精度位置檢測(cè)裝置，主要用于長(zhǎng)度和角度的測(cè)量，具有精度高、操作簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、工作可靠、使用條件要求不高等特點(diǎn)。磁柵位置測(cè)量裝置由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測(cè)電路組成，按其結(jié)構(gòu)可分為直線磁柵和圓形磁柵兩種,分別用于直線位移和角位移的測(cè)量。7．答：主軸無(wú)級(jí)調(diào)速主要有三種方式：一是通過(guò)主軸輸出的模擬電壓接口，輸出0～±10V模擬電壓至主軸驅(qū)動(dòng)裝置；二是輸出單極性O(shè)～10V模擬電壓至主軸驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)量信號(hào)指定正反轉(zhuǎn)；三是選擇數(shù)控裝置輸出的二進(jìn)制代碼或開(kāi)關(guān)量信號(hào)至主軸驅(qū)動(dòng)裝置，控制主軸的轉(zhuǎn)速。8.答：旋轉(zhuǎn)變壓器是一種電磁式傳感器（或同步分解器），是利用電磁感應(yīng)原理的一種角度位移測(cè)量元件，它將機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成與該轉(zhuǎn)角呈某一函數(shù)關(guān)系的電信號(hào)。旋轉(zhuǎn)變壓器一般用于精度要求不高的機(jī)床，旋轉(zhuǎn)變壓器分為有刷和無(wú)刷兩種。旋轉(zhuǎn)變壓器又分為單極和多極兩種形式，單極型的定子和轉(zhuǎn)子各有一對(duì)磁極，多級(jí)型有多對(duì)磁極。9．答：光電脈沖編碼器利用光電原理把機(jī)械角位移變換成電脈沖信號(hào)，是數(shù)控機(jī)床上使用較廣泛的位置檢測(cè)元件。光電脈沖編碼器又可分為增量式光電編碼器、絕對(duì)式光電編碼器和混合式光電編碼器。光電編碼器輸出信號(hào)中有兩個(gè)相位互為90°的脈沖用來(lái)作為辨向，光電編碼器的安裝有兩種形式，一種是安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的非輸出軸端，稱為伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝式編碼器；另一種是安裝在傳動(dòng)鏈末端，稱為獨(dú)立型旋轉(zhuǎn)式編碼器。10．答：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)受數(shù)字脈沖信號(hào)控制,控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電順序，將脈沖信號(hào)變?yōu)檗D(zhuǎn)角,輸出轉(zhuǎn)角與輸入的脈沖個(gè)數(shù)成嚴(yán)格的比例關(guān)系，沒(méi)有累積誤差，只要控制輸入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖個(gè)數(shù)就能控制位移量。2.6綜合練習(xí)題一、判斷題（正確打“√”、錯(cuò)誤打“×”）（√）2-7，9-15，18-22(×)1、8、16、17、二、填空題1．電氣原理。2．對(duì)稱和不對(duì)稱。3．___未接通電源___和____沒(méi)有受外力_____。布置、電氣安裝接線圖。4．電氣原理、電器5．星形-三角形、自耦變壓器。6．反接、能耗、發(fā)電。7．電動(dòng)機(jī)、電器、儀表。8．接觸器、繼電器、行程開(kāi)關(guān)。9．反接制動(dòng),反接制動(dòng)零。10．國(guó)家，三、選擇題1.A()2.A()。3.（A）4.(B)5.B()。6.（B）7.(D)。8.C()。四、簡(jiǎn)答題三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)，原理子繞組任意兩相加一直流電壓,使定子繞組產(chǎn)生恒定的磁磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)制動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零時(shí),及時(shí)切除直流電源。2．答：把一個(gè)接觸器的常閉觸頭串入另一個(gè)接觸器線圈電路中，這樣連接可保證一個(gè)接觸器先通電后,即使按下相反方向的起動(dòng)按鈕，另一個(gè)接觸器也無(wú)法通電，這種利用兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方式，就是電氣的互鎖控制。3.答：交流接觸器在動(dòng)作時(shí)動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)的動(dòng)作順序是:在線圈得電時(shí),動(dòng)斷觸點(diǎn)先1．答：就是在電動(dòng)機(jī)切斷三相交流電源后,迅速在定場(chǎng),利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止斷開(kāi),動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合;在線圈斷電時(shí),動(dòng)合觸點(diǎn)先斷開(kāi),動(dòng)斷觸點(diǎn)后閉合。4.答：速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。主要用于籠型異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路中,當(dāng)反接制動(dòng)的轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)能自動(dòng)及時(shí)切斷電源。3．答:（1）用規(guī)定的圖形、文字符號(hào)繪制各電器元件,元器件所占圖面要按實(shí)際尺寸以統(tǒng)一比例繪制，應(yīng)與實(shí)際安裝位置一致，同一電器元件各部件應(yīng)畫(huà)在一起。（2）一個(gè)元器件中所有的帶電部件應(yīng)畫(huà)在一起，并用點(diǎn)劃線框起來(lái)，采用集中表示法。（3）各電氣元器件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須與電氣原理圖一致,而且必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（4）繪制安裝接線圖時(shí)，走向相同的多根導(dǎo)線可用單線表示。（5）接線端子繪制，各電器元件的文字符號(hào)及端子板的編號(hào)應(yīng)與原理圖一致，并按原理圖的接線進(jìn)行連接。各接線端子的編號(hào)必須與電氣原理圖上的導(dǎo)線編號(hào)相一致。五、設(shè)計(jì)電路1.解：設(shè)計(jì)聯(lián)鎖控制電路時(shí)，一般有以下兩種情況：(1)當(dāng)要求甲接觸器動(dòng)作而不許乙接觸器動(dòng)作時(shí)，可把甲的常閉觸點(diǎn)串接在乙的線圈回路中。在圖1(a)中，接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)Ml運(yùn)行，接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行，KM1的常閉觸點(diǎn)串在KM2的線圈回路里，KM2的常閉觸點(diǎn)串在KM1的線圈回路里，兩者就不會(huì)同通，可滿足題中(1)的要求。(2)當(dāng)要求甲接觸器動(dòng)作后才允許乙接觸器動(dòng)作時(shí)，可把甲的常開(kāi)觸點(diǎn)回路中。在圖1(b)中，由于KMl的常閉觸點(diǎn)串在KM2的線圈回路里，啟動(dòng)時(shí)只有KM1接通，即電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行后，才具備了電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行的條件，否則即使按下啟動(dòng)按鈕SB4，KM2也不能接通，電動(dòng)機(jī)M2就不能運(yùn)行。時(shí)接串接在乙的線圈停止時(shí)，只有按下停止按鈕SB3后，KM2線圈斷電，并聯(lián)在停止按鈕SB1上的常開(kāi)觸點(diǎn)KM2才斷開(kāi)，再按下SBl才能使電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行。因此，圖1(b)所示電路能夠滿足題中(2)的要求。SB1SB2KM2KM1SB3SB4KM1KM2（a）SB1SB2KM1KM2KM1SB3（b）圖12.啟動(dòng)過(guò)程如下：按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KMl線圈通電，KMl的主觸點(diǎn)閉合，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，KM，的輔助常開(kāi)(自鎖觸點(diǎn))觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。與此同時(shí)，時(shí)間繼電器KT線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)延時(shí)閉合，使接觸器KM2的線圈通電，則其主觸點(diǎn)閉合，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，同時(shí)KM2的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)(自鎖觸點(diǎn))閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖；KM2的輔助常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使時(shí)間繼電器KT線圈斷電?？梢?jiàn)，該電路是滿足第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，延時(shí)一定時(shí)間第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)的要求的。停止過(guò)程如下：按下停止按鈕SB1，接觸器KM1、KM2的線圈同時(shí)失電，其主觸點(diǎn)斷開(kāi)，使兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。與此同時(shí)，它們的輔助觸點(diǎn)也斷開(kāi)，消除了自鎖?？梢?jiàn)，只要按下停止按鈕SB1兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均可停止運(yùn)行。FR1FR2SB1SB2KM1KM2KTKM2圖23.在試車(chē)時(shí)，將開(kāi)關(guān)K合上，通過(guò)按鈕SB2～SB7可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)電動(dòng)機(jī)的單啟停，可不受順序控制的約束。正常運(yùn)行時(shí)，將開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，按啟動(dòng)按鈕SB2，則電動(dòng)機(jī)Ml啟動(dòng)。M1啟動(dòng)后，按啟動(dòng)按鈕SB3，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)：如果M1沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，由于KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)串在KM2的線圈回路里，即使按下啟動(dòng)按鈕SB3，也不能啟動(dòng)M2。M2啟動(dòng)后，按啟動(dòng)按鈕SB4，電動(dòng)機(jī)M3可啟動(dòng)。當(dāng)要停止運(yùn)行時(shí)，按停止按鈕SBl，可使三臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止運(yùn)行：而通過(guò)操作停止按鈕SB5～SB7也可以實(shí)現(xiàn)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的分別停車(chē)。下圖所示的控制電路可以滿足題中提出的控制要求。SB1SB2SB5KM1SB3SB6SB7KM1K1KM2SB4KM2KM3圖3K24．SB1SB2SB3SB5KM1KM2KM1KMSB4SB6KM2KM圖45.SB1SB2KM2KM1KKKT1KM2KM2KT2KKM3圖56．SB1FR1FR2SB2KKSB3SB5SB6KM2KM1SB4KKM3KM1圖67．SB1KT3FR1FR2FR3SB2KT2KM1KT1KM2KT2KM3圖7綜合練習(xí)題3.5一、判斷題（正確打“√”、錯(cuò)誤打“×”）（√）1-3，5-12，15-20；（×）4、13、14。二、填空題1．主、控制及照明。2．說(shuō)明書(shū)、電氣控制原理、電氣總裝接線與電器元件布置。3．主、控制、輔助及特殊控制。4．切削速度和切削用量。5．正、反轉(zhuǎn)。6．主軸，冷卻泵；刀架快速移動(dòng)。7．機(jī)械和電氣；矩形和圓。三、簡(jiǎn)答題1．答：按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KMl的線圈得電吸合，KMl主觸頭閉合，主軸電動(dòng)機(jī)Ml起動(dòng)運(yùn)行,同時(shí)KMl的自鎖觸點(diǎn)和另一副常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。按下停止按鈕SBl,主軸電動(dòng)機(jī)Ml停轉(zhuǎn)。2．答：(1)所使用的液壓泵電動(dòng)機(jī)、砂輪電動(dòng)機(jī)、砂輪箱升降電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)均采用普通籠型交流異步電動(dòng)機(jī)。(2)換向是通過(guò)工作臺(tái)上的撞塊碰撞床身上的液壓換向開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)磨床的砂輪、砂輪箱升降和冷卻泵不要求調(diào)速。(4)磨削工件采用電磁吸盤(pán)來(lái)吸持工件。并有必要的信號(hào)指示和局部照明。(5)砂輪電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)，砂輪箱升降電動(dòng)機(jī)要求能正、反轉(zhuǎn)。(7)保護(hù)環(huán)節(jié)完善,對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè)有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、電磁吸盤(pán)欠壓保護(hù)等。為減少工件在磨削加工中的熱變形并沖走磨屑,以保證加工精度,需用冷卻液。3.答：主電路中共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)：其中液壓泵電動(dòng)機(jī)是Ml,用于工作臺(tái)的往返運(yùn)動(dòng)；砂(8)輪電動(dòng)機(jī)是M2，用于砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成磨削加工；冷卻泵電動(dòng)機(jī)是M3。為砂輪磨削工件時(shí)輸送冷卻液,用于單向旋轉(zhuǎn)。冷卻泵電機(jī)M3只有在砂輪電機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)。砂輪升降電動(dòng)機(jī)是M4，用于磨削過(guò)程中調(diào)整砂輪與工件之間的位置。4．答：銑床主電路共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)。（1）M1是主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工，起動(dòng)和停止采用兩地控制，一處在升降臺(tái)上，一處在床身上，KMl是Ml的起動(dòng)接觸器，SA5是主軸換向開(kāi)關(guān)。由于慣性，主軸設(shè)有反接制動(dòng)。（2）M2是進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，通過(guò)操縱手柄和機(jī)械離合器的配合后可進(jìn)行工作臺(tái)前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，由接觸器KM3、KM4控制M2的正反轉(zhuǎn)。6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的。（3）M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，供應(yīng)切削液,主軸電動(dòng)機(jī)Ml和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3采用順序控制，當(dāng)Ml起動(dòng)后M3才能起動(dòng)，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3控制。（4）三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3共用熔斷器FUl作短路保護(hù)、熱繼電器FRl、FR2、FR3分別作過(guò)載保護(hù)。X62W工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)由工作臺(tái)縱向操作手柄控制，手柄有左位、中位、右位三個(gè)位置。5．答：主電路故障首先從主電路入手分析,根據(jù)各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求去分析各電動(dòng)