回答下列應知應會問題

1、任務7.回答下列應知應會問題，進行自我專業(yè)技術(shù)知識和崗位技能測試3-7-1應知專業(yè)技術(shù)知識1 機床電氣控制設計中應遵循的總體原則是什么？答：機床的種類繁多，其控制裝置也各不相同，但任何機床電控裝置的設計總體原則卻 是相同的：第一，設計應滿足機床對電氣控制提出的要求，這些要求包括控制方式、控制精 度、自動化程度、響應速度等等，在電氣控制原理設計時要根據(jù)這些要求制訂出總體技術(shù)方 案。第二，設計應滿足機床本身的制造、使用和維護等需要，全套機床的造價要經(jīng)濟，結(jié)構(gòu) 要合理，這些問題應在機床電氣控制裝置的工藝設計階段予以充分的考慮；第三，設計應與時俱進，盡可能地采用當今世界出現(xiàn)的高新技術(shù)，與國際先進技術(shù)同

2、步和接軌，使國產(chǎn)機床不落后。2機床電氣控制設計的內(nèi)容包括哪些方面？一般原則包括哪些方面 ？答：要設計機床電氣控制系統(tǒng)，必須熟知機床電氣控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容。一般機床電氣控制系統(tǒng)設計應包括以下設計內(nèi)容。(1 )擬定機床電氣設計的技術(shù)條件 (任務書)；(2) 選擇機床電氣傳動形式與控制方案；(3) 確定機床傳動電動機的容量和選型；(4) 設計機床電氣控制原理圖；(5) 選擇機床電氣元器件，制訂機床電機和電氣元器件明細表；(6) 畫出機床電動機、執(zhí)行電磁鐵、電氣控制部件以及檢測元件的總布置圖；(7) 設計機床電氣柜、操作臺、電氣安裝板以及非標準電器和專用安裝零件(8) 繪制機床電控設備裝配圖和接線

3、圖；(9) 編寫機床電控系統(tǒng)設計計算說明書和安裝使用說明書。根據(jù)機床設備的總體技術(shù)要求和電氣系統(tǒng)的復雜程度不同，以上步驟可以有增有減， 某些圖紙和技術(shù)文件的內(nèi)容也可適當合并或增刪。一般原則包括：(1) 最大限度地實現(xiàn)機床設備和生產(chǎn)工藝對電氣控制線路的要求(2) 在滿足機床生產(chǎn)要求的前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)濟(3) 保證機床控制線路工作的可靠性和安全性(4) 操作和維修方便3 如何根據(jù)設計要求選擇拖動方案與控制方式？答：機床電力拖動方案是指確定機床傳動電動機的類型、數(shù)量、傳動方式及電動機的啟動、運行、調(diào)速、轉(zhuǎn)向、制動等控制要求，是機床電氣設計的主要內(nèi)容之一，為機床電氣控 制原理圖設計及電氣

4、元件選擇提供依據(jù)。確定機床電力拖動方案必須依據(jù)機床的精度、工作效率、結(jié)構(gòu)以及運動部件的數(shù)量、運動要求、負載性質(zhì)、調(diào)速要求以及投資額等條件。4 如何根據(jù)設計要求選擇機床傳動電動機？答：機床電動機的選擇包括電動機的種類、結(jié)構(gòu)形式、額定轉(zhuǎn)速和額定功率。機床電動機的種類和轉(zhuǎn)速根據(jù)機床的調(diào)速要求選擇，一般都應采用感應電動機，僅在啟動、制動和調(diào)速不滿足機床要求時才選用直流電動機；電動機的結(jié)構(gòu)形式應適應機床結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場環(huán)境，可選用開啟式、防護式、封閉式、防腐式甚至是防爆式電動機；電動機的額定功率根據(jù)機床的功率負載和轉(zhuǎn)矩負載選擇，使電動機容量得到充分利用。一般情況下為了避免復雜的計算過程，機床電動機容量的選擇往

5、往采用統(tǒng)計類比或根據(jù)經(jīng)驗采用工程估算方法，但這通常具有較大的寬裕度。5機床電氣控制線路的設計方法通常有那兩種？各有什么特點？最常有的設計方法是 哪一種？答：機床電氣控制線路有兩種設計方法：一種是經(jīng)驗設計法，另一種是邏輯代數(shù)設計法。最常有的設計方法是經(jīng)驗設計法。6 經(jīng)驗設計法的基本步驟有哪些？答：一般機床電氣控制經(jīng)驗設計法的基本步驟主要包括主電路和輔助電路等的設計：（1）主電路設計 主要考慮機床電動機的啟動、點動、正反轉(zhuǎn)、制動及多速電動機的調(diào) 速、短路、過載、欠壓等各種保護環(huán)節(jié)以及連鎖、照明和信號等環(huán)節(jié)。（2）控制電路設計 主要考慮如何滿足電動機的各種運轉(zhuǎn)功能及生產(chǎn)工藝要求。設計步驟是根據(jù)機床對

6、電氣控制電路的要求和常用的控制原則，首先設計出各個獨立環(huán)節(jié)的控制電路，然后再根據(jù)各個控制環(huán)節(jié)之間的相互制約關(guān)系， 進一步擬定連鎖控制電路等輔助電路的 設計，最后再考慮根據(jù)線路的簡單、經(jīng)濟和安全、可靠等原則，修改線路。（3）反復審核電路是否滿足設計原則在條件允許的情況下，進行模擬試驗，逐步完善整個機床電氣控制電路的設計，直至電路動作準確無誤。7 邏輯設計法的基本步驟有哪些？答：邏輯設計法的基本步驟如下：1） ）充分研究機床加工工藝過程，由機床生產(chǎn)工藝要求， 繪出工作循環(huán)圖或工作示意圖。2）確定執(zhí)行元件和檢測元件，按工作循環(huán)圖繪出做出執(zhí)行元件的動作節(jié)拍表和檢測元 件狀態(tài)表。執(zhí)行元件的動作節(jié)拍表由生

7、產(chǎn)工藝要求決定，是預先提供的。執(zhí)行元件動作節(jié)拍表實際上表明繼電器、接觸器等電器線圈在各程序中的通電、斷電情況。檢測元件狀態(tài)表根據(jù)各程序中檢測元件狀態(tài)變化編寫。3）根據(jù)主令元件和檢測元件狀態(tài)表寫出各程序的特征數(shù)，確定待相區(qū)分組，增設必要 的中間記憶元件，使待相區(qū)分組的所有程序區(qū)分開。程序特征數(shù)，即由對應程序中所有主令元件和檢測元件的狀態(tài)構(gòu)成的二進制數(shù)碼的組合 數(shù)。例如，當一個程序有兩個檢測元件時，根據(jù)狀態(tài)取值的不同，則該程序可能有四個不同的特征數(shù)。當兩個程序中不存在相同的特征數(shù)時，這兩個程序是相區(qū)分的；否則，是不相區(qū)分的。 將具有相同特征數(shù)的程序歸為一組，稱為待相區(qū)分組。根據(jù)待相區(qū)分組可設置必要

8、的中間記憶元件，通過中間記憶元件的不同狀態(tài)將各待相區(qū)分組區(qū)分開。4）列寫中間記憶元件和執(zhí)行元件的邏輯函數(shù)式。5）根據(jù)邏輯函數(shù)式建立電氣控制線路圖。6）進一步檢查、化簡、完善電路，增加必要的連鎖、保護等輔助環(huán)節(jié)，檢查電路是否 符合原控制要求？有無寄生回路？是否存在觸點競爭等現(xiàn)象 ？進一步完善電路，完成以上 6步，就可得到一張完整的機床控制原理圖。&繼電器常用的有哪幾種？如何選用？答：（1）電磁式電流、電壓、中間繼電器：選用電磁式繼電器時應考慮繼電器線圈電壓或電流滿足控制線路的要求，同時還應按照控制需要區(qū)別選擇過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、 欠電壓繼電器、 中間繼電器等，另外要

9、注意交流與直流之分。 選擇中間繼電器一般根據(jù)負載電流的類型、電壓等級和觸點數(shù)量來選擇。（2）時間繼電器選擇時間繼電器主要從繼電器類型、延時方式（通電延時和斷電延時）、線圈電壓等方面考慮。凡是對延時要求不高的場合一般采用價格較低的JS7-A系列時間繼電器，要求較高時可采用JS20系列晶體管式時間繼電器。(3) 熱繼電器熱繼電器選擇時要從電動機的工作環(huán)境、起動情況、負載性質(zhì)等因素來考慮。一般輕載起動、長期工作的電動機或間斷長期工作的電動機選擇二相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；當電源電壓的均衡性和工作環(huán)境較差時可選三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；三角形聯(lián)結(jié)的電動機應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。根據(jù)熱繼電器的額定電流應大于電

10、動機額定電流的原則選擇熱繼電器的型 號。根據(jù)熱繼電器熱元件額定電流應略大于電動機額定電流的原則選定熱元件額定電流值。根據(jù)型號和熱元件額定電流確定熱元件整定電流的調(diào)節(jié)范圍。一般將熱繼電器的整定電流調(diào)整到電動機的額定電流。對過載能力差的電動機， 可將熱元件整定值調(diào)整到電動機額定電流的0.60.8倍；對起動時間長、拖動沖擊性負載或不允許停車的電動機，熱元件的整定電 流應調(diào)節(jié)到電動機額定電流的1.11.15倍。(4) 速度繼電器速度繼電器可按安裝位置和轉(zhuǎn)速范圍選用。JYI型轉(zhuǎn)速范圍較大，JFZ0型有兩種規(guī)格和轉(zhuǎn)速范圍。另外從觸點分斷能力看JYI要比JFZ0大一些。(5) 溫度繼電器溫度繼電器可按使用條

11、件和溫控范圍選用。9 接觸器常用的有哪幾種？如何選用？答：接觸器根據(jù)其主觸點通過電流種類不同分交流、直流兩種：(1) 交流接觸器交流接觸器的種類較多，就目前來看，主要分為國產(chǎn)型和國外引進型。1) 國產(chǎn)型主要產(chǎn)品國產(chǎn)型主要產(chǎn)品有 CJ0、CJ10 CJX1、CJ15、CJ20、CKJ等系列產(chǎn)品；其中 CJ10、CJ0Z 為常規(guī)系列交流接觸器。2) 國外引進型主要產(chǎn)品自改革開放以來，我國開始引進國外先進技術(shù)，特別是我國加入 WTC以后，更加快了先進技術(shù)、先進生產(chǎn)工藝及先進設備引入的步伐。交流接觸器的引進就是典型事例，我國從國外引進的先進交流接觸器有：LC1-D系列交流接觸器、LC2-D系列機械聯(lián)鎖

12、交流接觸器、3TB4058系列空氣電磁式交流接觸器。(2) 直流接觸器直流接觸器的結(jié)構(gòu)較交流接觸器簡單，它主要由鐵芯與銜鐵、電磁線圈、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等組成。直流接觸器主要用于600V及以下、額定電流至1500 A及以下的各種直流電力線路的接通與分斷，直流電動機的頻繁起動、停止、換向、反接制動、調(diào)速之用。常用的 直流接觸器有：CZ0系列、CZ16系列、CZ16系列。選擇接觸器主要考慮主觸點的額定電流，線圈額定電壓及操作頻率等。確定主觸點額定電流時按下式進行計算：* 齊式中，In為接觸器額定電流； 瓜UN為電動機額定功率和額定電壓。主觸點的額定電壓應大于或等于負載的額定電壓，線圈的額定電壓值應

13、等于控制電路電壓。選擇操作頻率時要注意，當通斷電流較大及通斷頻率過高時會引起觸點過熱，甚至熔焊，所以操作頻率若超過規(guī)定值時應選用額定電流大一級的接觸器。10熔斷器常用的有哪幾種？如何選用？答：常用的熔斷器有瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉式熔斷器及快速熔斷器。斷器選擇包括熔斷器種類、額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流等內(nèi)容。而關(guān)鍵是選擇確定熔體額定電流。熔體額定電流與負載性質(zhì)有關(guān)。11 控制電器常用的有哪幾種？如何選用？答：控制電器又稱為“主令電器”，是專門控制其他電器執(zhí)行電路通斷的元件。常用的 控制電器有按鈕、行程開關(guān)等。(1) 按鈕按鈕的的選擇應：1) 根據(jù)用途和使用場合選擇型號和型式

14、；2) 按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕和指示燈的顏色；3) 按控制回路的需要選定鈕數(shù)。(2) 行程開關(guān)行程開關(guān)又稱為“位置開關(guān)”或“限位開關(guān)”。常用位置開關(guān)有 LX19、LX21、LX22、JLXK1 及JLXW5系列。位置開關(guān)的選擇主要考慮其結(jié)構(gòu)型式、觸點數(shù)目、電壓電流等級等因素。12低壓開關(guān)常用的有哪幾種？如何選用？答：低壓開關(guān)在機床中是最常用的一種電器，幾乎任何一個控制電路都離不開低壓開關(guān)。機床中使用的低壓開關(guān)主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)、斷路器等。(1) 刀開關(guān)刀開關(guān)又可分為膠蓋瓷底刀開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)。常用的膠蓋瓷底刀開關(guān)為HK1和HK2系列；常用的封閉式負荷開關(guān)為HH3 HH4

15、 HH10和HH11系列。選擇刀開關(guān)時應根據(jù)它在線路中的作用和它在成套配電裝置中的安裝位置來確定它的 結(jié)構(gòu)形式。刀開關(guān)的額定電流，一般應等于或大于所關(guān)斷電路中的各個負載額定電流的總和。 若負載是電動機，則要考慮其起動電流，故應選用額定電流大一級的刀開關(guān)。(2 )組合開關(guān)組合開關(guān)實際上也稱 “轉(zhuǎn)換開關(guān)”。在實際應用中，組合開關(guān)又可分為無限位型組合開 關(guān)和有限位型組合開關(guān)；另外還有一種“萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)”。常用的無限位型組合開關(guān)為HZ10系列；2)常用的有限位型組合開關(guān)為HZ3系列；3)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)常用的有 LW5 LW6系列。組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類，電壓等級及電動機容量來選用。其額定電流選擇時要考

16、慮負載類型。當用于照明或電熱電路時，組合開關(guān)的額定電流應等于或大于被控制電路中各負 載電流的總和。當用于電動機電路時，組合開關(guān)的額定電流一般取電動機額定電流的1.52.5倍。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要是根據(jù)工作電壓和工作電流選用合適的系列，按控制要求選觸點 數(shù)量及手柄形式和定位特征。13控制變壓器常用的有哪幾種？如何選用？答：控制變壓器常用的有 JZ5、CJ10、MQ1等。選擇控制變壓器主要是確定其容量。從 保證已經(jīng)吸合的那些電器在起動其他電器吸合時仍能保證都可靠地吸合的原則考慮，可用下式確定其容量：兒=汕.心亠- J 二.從控制變壓器長期運行的溫升來考慮，這時變壓器容量應大于或等于最大工作負荷的功率，

17、可用下式確定其容量：' 14.機床電氣控制系統(tǒng)工藝設計包含哪些內(nèi)容?答：機床電氣控制系統(tǒng)工藝設計內(nèi)容包括以下幾點：（1）機床電氣控制設備總體配置，即總裝配圖、總接線圖。（2）機床電氣控制各部分的電器裝配圖與接線圖，并列出各部分的元件目錄清單等技術(shù) 資料。（3）機床電氣控制設備使用、維修說明書。15什么是機床電氣設備總體配置設計？包含哪些方面的內(nèi)容？如何進行設計？答：機床電氣設備中各種電動機及各類電氣元件根據(jù)各自的作用，都有一定的裝配位置，在構(gòu)成一個完整的機床自動控制系統(tǒng)時，必須劃分組件。以龍門刨床為例，可劃分機床電器部分（各拖動電動機，抬刀機構(gòu)電磁鐵，各種行程開關(guān)和控制站等）、機組部件

18、（交磁放大機組，電動發(fā)電機組等）以及電氣箱（各種控制電氣、保護電器、調(diào)節(jié)電器等等）。根據(jù)各部分的復雜程度又可劃分成若干組件，如印制電路組件、電器安裝板組件、控制面板組件，電源組件等。同時要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線問題?？傮w配置設計是以機床電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖與總接線圖形式來表達的。圖中應以示意形式反映出機電設備部分主要組件的位置及各部分接線關(guān)系，走線方式及使用管線要求 等?？傃b配圖、接線圖是進行分部設計和協(xié)調(diào)各部分組成一個完整系統(tǒng)的依據(jù)?？傮w設計要使整個系統(tǒng)集中、緊湊，同時在場地允許條件下，對發(fā)熱嚴重、噪聲和振動大的電氣部件， 如電動機組、啟動電阻箱等盡量放在

19、離操作者較遠的地方或隔離起來；對于多工位加工的大型設備，應考慮兩地操作的可能； 總電源緊急停止控制應安放在方便而明顯的位置?？傮w配置設計合理與否將影響到機床電氣控制系統(tǒng)工作的可靠性，并關(guān)系到機床電氣系統(tǒng)的制造、 裝配、調(diào)試、操作以及維護是否方便。16 如何進行機床電氣元器件布置圖的設計及電器部件接線圖的繪制？答：（1 ）機床電氣元器件布置圖的設計1）體積大和較重的電氣元件應裝在電器板的下面，而發(fā)熱元件應安裝在電器板的上面。2）強弱電分開并注意弱電屏蔽，防止外界干擾。3）需要經(jīng)常維護、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。4）電氣元件的布置應考慮整齊、美觀、對稱，外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安

20、放在一起以利加工、安裝和配線。5）電氣元件布置不宜過密，要留有一定的間距，若采用板前走線槽配線方式，應適當 加大各排電器間距，以利布線和維護。（2）機床電氣部件接線的繪制1） 接線圖和接線表的繪制應符合GB6988-86中電氣制圖接線圖和接線表的規(guī)定。2）電氣元件按外形繪制，并與布置圖一致，偏差不要太大。3）所有電氣元件及其引線應標注與電氣原理圖中相一致的文字符號及接線號。4） 與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電氣元件的各個部分（觸點、線圈等）必須畫在 一起。5）電氣接線圖一律采用細線條，走線方式有板前走線及板后走線兩種，一般采用板前走線。對于簡單電氣控制部件，電氣元件數(shù)量較少，接線關(guān)系不復雜

21、，可直接畫出元件間的連線。但對于復雜部件，電氣元件數(shù)量多，接線較復雜的情況，一般是采用走線槽，只需在 各電氣元件上標出接線號，不必畫出各元件間連線。6）接線圖中應標出配線用的各種導線的型號、規(guī)格、截面積及顏色要求。7）部件的進出線除大截面導線外，都應經(jīng)過接線板不得直接進出。17 機床電氣控制系統(tǒng)設計及使用說明書應包含哪些主要內(nèi)容？ 答：機床電氣控制系統(tǒng)設計及使用說明書應包含的主要內(nèi)容如下（1）機床拖動方案選擇依據(jù)及本設計的主要特點。（2）機床電氣控制系統(tǒng)設計主要參數(shù)的計算過程。（3）機床電氣控制系統(tǒng)各項技術(shù)指標的核算與評價。（4）機床電氣控制系統(tǒng)設備調(diào)試要求與調(diào)試方法。(5) 機床電氣控制系統(tǒng)使用、維護要求及注意事項。18. C6163臥式車床電氣控制線路圖的設計包含哪些內(nèi)容？答：C6163臥式車床電氣控制線路圖的設計包含以下內(nèi)容：(1) 根據(jù)車床機械設備、工藝過程及對電控的要求確定控制方案；(2) 主電路設計(3) 控制電路的設計(4) 局部照明及信號指示電路的設計(5) 進行電器元器件的選擇(6) 繪制電器元件布置圖和電氣安裝接線圖(7) 檢查和調(diào)整電器元件(8) 電氣控制柜的安裝配線(9) 電氣控制柜的安裝檢查(10) 電氣控