气动系统的基本组成
一个气动系统通常包括：
1.气源设备：包括空压机、气罐
2.气源处理元件：包括后冷却器、过滤器、干燥器和排水器
3.压力控制阀：包括增压阀、减压阀、安全服、顺序阀、压力比例阀、真空发生器
润滑元件：油雾器、集中润滑元件
方向控制阀：包括电磁换向阀、气控换向阀、人控换向阀、机控换向阀、单向阀、梭阀
各类传感器：包括磁性开关、限位开关、压力开关、气动传感器
流量控制阀：包括速度控制阀、缓冲阀、快速排气阀
4.气动执行元件：气缸、摆动气缸、气马达、气爪、真空吸盘
其他辅助元件：消声器、接头与气管、液压缓冲器、气液转换器
气动系统的管路：
吸气管路:从吸入口过滤器到空压机吸入口之间的管路。（管径宜大，降低压力损失）
排出管路：从空压机排气口到后冷却器或储气罐之间的管路。（应能耐高温、高压与振动）送气管路：从储气罐到气动设备之间的管路。（主管路中必须安装断路阀，它能保证在维修和保养期间把空气主管道分离成几部分）
控制管路：连接气动执行元件和各种控制阀间的管路。（大多采用软管）
排水管路：收集气动系统中的冷凝水，并将水分排出管路。
电气动系统原理
电气动系统原理 电气动系统原理的英文名是Electro-pneumatic Systems，在机械﹑电子﹑纺织﹑印刷﹑交通等行业的自动化生产和控制中,有各种各样的传动和控制系统。主要包括:气动(气压传动与控制),液动(液压传动与控制),电动(电气/电子传动与控制),电-气动,电-液动。这些系统都包括两个方面内容--传动和控制。各种系统的区别在于传输介质,控制元件,执行元件的不同。 第1章传动控制系统种类 第1节电气动系统概述 在机械﹑电子﹑纺织﹑印刷﹑交通等行业的自动化生产和控制中,有各种各样的传动和控制系统。主要包括:气动(气压传动与控制),液动(液压传动与控制),电动(电气/电子传动与控制),电-气动,电-液动。这些系统都包括两个方面内容--传动和控制。各种系统的区别在于传输介质,控制元件,执行元件的不同。表1.1a列出了上述系统的特点。 传输介质执行装置控制装置气动压缩气体气缸或气马达气动阀 液动液压油液压缸和液压马达液压阀 电动电流电机电气/电子装置 电-液动液压油液压缸和液压马达电气/电子装置 电-气动压缩气体气缸或气马达电气/电子装置根据不同的应用背景和应用环境，可以採用不同的系统，或者是几种系统的组合，实现整个控制系统优化。
第2节电气动系统产生背景 “电气动系统”是指用电子/电气设备作為控制装置﹐以气动设备驱动执行提供机械能量的综合系统。与气动系统的区别主要在控制装置的不同。 追踪溯源﹐纯气动技术在几百年之前就出现了﹐当时就出现了气动步枪。二次世界大战至六十年代中叶﹐纯气动技术有了狠大发展﹐同时﹐电气控制技术也已经產生﹐不过﹐由於当时的电磁產品相当不可靠﹐為了消除电气控制与气动控制接口的薄弱环节﹐气动(包括液动技术)是工业界应用最广泛的传动和控制技术。 气动系统在系统传动效率﹐传递讯号的速度，讯号传递的距离等方面因素的受到狠大限制﹐特别是控制系统复杂程度的增加﹐為了适应低成本﹐高生產效率的需求﹐人们考虑能否将气动和电动结合起来﹐充份发挥各自的优点﹐这就產生了“电气动”技术。随着电气控制技术发展﹐电气控制元件巳具有极高的可靠性﹐标準化程度高﹐可扩展﹐可编程﹐高度弹性。 第3节电气动系统特点 电气动系统综合了电动和气动两者的优势﹐其优点為﹕系统传动效率高﹑讯号传递速度快﹑讯号传递距离长﹑使用寿命长﹑系统尺寸小﹑控制逻辑弹性高﹑无污染。但其缺点在於执行元件运\动速度的调节范围和运\动精度要低於液压系统和电液系统﹐而且噪音较大。 第2章电气动系统组成 第1节典型电气动元件的组成 电气动系统由三部份组成: 1能量供应部份:其作用类似人的心脏。它提供气动执行元件和电气控製作用所需要的能量。如提供压缩气体的气源系统,提供电气控制元件的电源(交流电或直流电)。对於较大型的工厂,各种电气动系统往往安装在不同的车间使用,一般都採取建立一个压
数控机床工作原理及组成
数控机床工作原理及组成 1．1．1 数控机床工作原理 数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。 1．1．2 数控机床的种类 由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类。 ①金属切削类数控机床。金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。 ②金属成形类数控机床。金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床和数控压力机等。 ③数控特种加工机床。数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。 1．1．3 数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。图1—1是数控机床的硬件构成。
(1)输入和输出装置 输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备． 输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体 第1页 为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值，以及报警信号等。 (2)数控装置(CNC装置) 数控装置是计算机数控系统的核心，是由硬件和软件两部分组成的。它接受的是输入装置送来的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴(即作进给运动的各执行部件)的进给速度、进给方向和位移量指令(送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动)，还有主轴的变速、换向和启停信号，选择和交换刀具的刀具指令信号，控制切削液、润滑油启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度工作和转位的辅助指令信号等。 数控装置主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。 (3)可编程逻辑控制器(PLC)
气动技术基本知识(精)
气动技术基本知识 1. 气动技术中常用的单位 1个大气压=760mmHg = =101kpa 压力单位换算 ' 1N/㎡=bar 105-=1002.17-?kgf/m ㎡=1002.15-?kgf/c ㎡ 1kgf/c ㎡= 2. 气动控制装置的特点 ⑴空气廉价且不污染环境，用过的气体可直接排入大气 ⑵速度调整容易 ⑶元件结构紧凑，可靠性高 ⑷受湿度等环境影响小 。 ⑸使用安全便于实现过载保护 ⑹气动系统的稳定性差 ⑺工作压力低，功率重量比小 ⑻元件在行程中途停止精度低 3. 气动系统的组成 气动系统基本由下列装置和元件组成 (1)气源装置——气动系统的动力源提供压缩空气 ] (2)空气处理装置——调节压缩空气的洁净度及压力 (3)控制元件 方向控制元件——切换空气的流向 流量控制元件——调节空气的流量 (4)逻辑元件——与或非 (5)执行元件——将压力能转换为机械功 (6)辅助元件——保证气动装置正常工作的一些元件 、 压缩机 a ）气源装置 储气罐
后冷却器 { 过滤器 油雾分离器 减压阀 b）空气调节油雾器 处理装置空气净化单元 干燥器 其它 . 电磁阀气缸 气压控制阀带终端开关气缸 方向控制阀机械操作阀带制动器气缸 手动阀气缸带锁气缸 其它带电磁阀气缸 其它 / 速度控制阀 C）控制元件速度控制阀d）执行元件 节流阀 摆动缸 回转执行件 逻辑阀 ） 空气马达 管子接头 消音器 e）辅助元件压力计 其它
[ 污染物质的去除能力 污染物质过滤器油雾分离器干燥器 水蒸气微小水雾微小油雾 { 水滴固体杂质 × × × ○ ○ " × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ： × ○ ×表1 二、空气处理元件 压缩空气中含有各种污染物质。由于这些污染物质降低了气动元件的使用寿命。并且会经常造成元件的误动作和故障。表1列出了各种空气处理元件对污染物的清除能力。 1．空气滤清器 ? 空气滤清器又称为过滤器、分水滤清器或油水分离器。它的作用在于分离压缩空气中的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。 ） 2．油雾分离器 油雾分离器又称除油滤清器。它与空气滤清器不同之处仅在于所用过滤元件不同。空气滤清器不能分离油泥之类的油雾，原因是当油粒直径小于2～3цm 时呈干态，很难附着在物体上，分离这些微粒油雾需用凝聚式过滤元件，过滤元件的材料有： 1）{ 2）活性炭 3）用与油有良好亲和能力的玻璃纤维、纤维素等制成的多孔滤芯 3．空气干燥器 为了获得干燥的空气只用空气滤清器是不够的，空气中的湿度还是几乎达100%。当湿度降时，空气中的水蒸气就会变成水滴。为了防止水滴的产生，在很多情况下还需要使用干燥器。干燥器大致可分为冷冻式和吸附式两类。
840D数控系统的基本构成
——西门子数控系统调试,编程和维修概要 西门子840D系统的组成 SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU）， MMC,PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将 SIMODRIVE611D驱动和数控单元（CCU或NCU）并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。 ●人机界面 人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成： MMC（Man Machine Communication） 包括：OP（Operation panel）单元， MMC,MCP（Machine Control Panel）三部分。 MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。 1.MMC 我们最常用的MMC有两种： MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘； 而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103. ※PCU（PC UNIT）是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。PCU的软件被称作 HMI,HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入 式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI. 2.OP OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最为常用。 3.MCP MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。 对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI （Operator Panel Interface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。 ●数控及驱动单元 1.NCU数控单元 SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元：中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯它由一个COM CPU板. 一个 PLC CPU板和一个DRIVE板组成。 根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为 NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2（12轴），NCU573.2（31轴）等若干种，同
气动系统常见故障
气动系统常见故障 1．气动系统维护的要点 （1）保证供给洁净的压缩空气压缩空气中通常都含有水分、油分和粉尘等杂质。水分会使管道、阀和气缸腐蚀；油分会使橡胶、塑料和密封材料变质；粉尘造成阀体动作失灵。选用合适的过滤器，可以清除压缩空气中的杂质，使用过滤器时应及时排除积存的液体，否则当积存液体接近挡水板时，气流仍可将积存物卷起。 （2）保证空气中含有适量的润滑油大多数气动执行元件和控制元件都要求适度的润滑。如果润滑不良将会发生以下故障：①由于摩擦阻力增大而造成气缸推力不足，阀心动作失灵；②由于密封材料的磨损而造成空气泄漏：③由于生锈造成元件的损伤及动作失灵。润滑的方法一般采用油雾器进行喷雾润滑，油雾器一般安装在过滤器和减压阀之后。油雾器的供油量一般不宜过多，通常每10m3的自由空气供lmL的油量（即40~50滴油）。检查润滑是否良好的一个方法是：找一张清洁的白纸放在换向阀的排气口附近，如果阀在工作三至四个循环后，白纸上只有很轻的斑点时，则表明润滑是良好的。 （3）保持气动系统的密封性漏气不仅增加了能量的消耗，也会导致供气压力的下降，甚至造成气动元件工作失常。严重的漏气在气动系统停止运行时，由漏气引起的响声很容易发现；轻微的漏气则利用仪表，或用涂抹肥皂水的办法进行检查。 （4）保证气动元件中运动零件的灵敏性从空气压缩机排出的压缩空气，包含有粒度为0.01-0.08μm的压缩机油微粒，在排气温度为 120-220oC的高温下，这些油粒会迅速氧化，氧化后油粒颜色变深，粘性增大，并逐步由液态固化成油泥。这种μm级以下的颗粒，一般过滤器无法滤除。当它们进入到换向阀后便附着在阀心上，使阀的灵敏度逐步降低，甚至出现动作失灵。为了清除油泥，保证灵敏度，可在气动系统的过滤器之后，安装油雾分离器，将油泥分离出来。此外，定期清洗阀也可以保证阀的灵敏度。 （5）保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度调节工作压力时，压力表应当工作可靠，读数准确。减压阀与节流阀调节好后，必须紧固调压阀盖或锁紧螺母，防止松动。 2．气动系统的点检与定检 （1）管路系统点检主要内容是对冷凝水和润滑油的管理。冷凝水的排放，一般应当在气动装置运行之前进行。但是当夜间温度低于0℃时，为
数控机床的基本组成
数控机床的基本组成 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。 1、加工程序载体 数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 2、数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控(Software NC)。CNC 系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。 1)输入装置:将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入，现仍有不
少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。 (1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。 (2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。 在控制装置编辑状态(EDIT)下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。 在具有会话编程功能的数控装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。 (3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中，CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。 2)信息处理:输入装置将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括:零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等)，数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。
数控机床的工作原理及基本结构
数控机床的工作原理及基本结构 一、程序编制及程序载体 数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、 工艺参数等加工信息后，用由文字、数字和符号组成的标准数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件，则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM 设计。 编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它 可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。 数控机床的基本结构
二、输入装置 输入装置的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方 式传送到数控系统中。 零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工（数控 系统内存较小时），另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从內部存储器中逐段逐段调出进行加工。 三、数控装置 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。 零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的各执行元件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。 四、驱动装置和位置检测装置 驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指
气动系统图实例
气动系统图实例 如图13—42所示，识读气液动力滑台气压传动系统图。 气液动力滑台是采用气液阻尼缸作为执行元件。由于它的上面可安装单轴头、动力箱或工件，因而在机床上常用来作为实现进给运动的部件。图13—42为气液动力滑台的回路原理图，读图步骤如下。 图中阀l、2、3和阀4、5、6实际上分别被组合在一起，成为两个组合阀。完成下面两种工作循环。 (1)快进、慢进、快退、停止 当图13—42中阀4处于图示状态时，就可实现上述循环的进给程序，其动作原理为：当手动阀3切换至右位时，实际上就是给予进刀信号，在气压作用下，汽缸中活塞开始向下运动，液压缸中活塞下腔的油液经行程阀6的左位和单向阀7进入液压缸活塞的上腔，实现了快进；当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀6(使它处于右位)后，油液只能经节流阀5进入活塞上腔，调节节流阀的开度，即可调节气液阻尼缸运动速度，所以，这时才阡始慢进，工作进给；当慢进到挡铁c使行程阀2切换至左位时，输出气信号使手动阀3切换至左位，这时汽缸活塞开始向上运动。液压缸活塞上腔的油液经行程阀8的左位和手动阀4的单向阀进入液压缸的下腔，实现了快退；当快退到挡铁A切换行程阀8至图示位置而使油液通道被切断时，活塞就停止运动。所以改变挡铁A的位置，就能改变“停”的位置。 (2)快进、慢进、慢退、快退、停止 把手动阀4关闭(处于左位)时，就可实现上述的双向进给程序，其动作原理为：动作循环中的快进、慢进的动作原理与上述相同；当慢进至挡铁C切换行程阀2至左位时，输出气信号使手动阀3切换至左位，汽缸活塞开始向上运动，这时液压缸活塞上腔的油液经行程阀8的左位和节流阀5进入液压缸活塞下腔，即实现了慢退(反向进给)；当慢退到挡铁B离开行程阀6的顶杆而使其复位(处于左位)后，液压缸活塞上腔的油液就经行程阀8的左位、再经行程阀6的左位而进入液压缸活塞下腔，开始快退；快退到挡铁A切换行程阀8至图示位置时，油液通路被切断，活塞就停止运动。 图13—42中补油箱10和单向阀9仅仅是为了补偿系统中漏油而设置的，因而一般可用油杯来代替。 如图13—44所示，识读气动机械手气压传动系统图。如图13—44所示，识读气动机械手气压传动系统图。 图13-43是用于某专用设备上的气动机械手的结构示意图，它由4个汽缸组成，11丁在三个坐标内工作。图中A为夹紧缸，其活塞退回时夹紧工件，活塞杆伸出时松开工件。B缸为长臂伸缩缸，可实现伸出和缩回动作。C缸为立柱升降缸。D缸为立柱回转缸，若要求该汽缸有两个活塞，分别转带齿条的活塞杆两头，齿条的往复运动带动立柱上的齿轮旋转．从而实现立柱的回转。 图13-44是气动机械手的回路原理图，若要求该机械手的动作顺序为：立柱下降C一伸臂B一夹紧工件A。一缩臂B0一澎柱顺时针转D。一立柱上升C．一放开工件A，一立柱逆时针转D0，则该传动系统的工作顺换分析如下： ①按下气动阀q，主控阀C将处于C。位，活塞杆退回，即得到C； ②当C缸活塞杆上的挡铁碰到c。则控制气将使主控阀B处于B。位，使B缸活塞杆伸出，即得到B，； ③当B缸活塞杆上的挡铁碰到b。，则控制气将使主控阀A处于A。，位，A缸活塞杆退回，即得到A。；
基本气动回路
1、1 换向回路 单作用气缸控制回路气缸活塞杆运动的一个方向靠压缩空气驱动,另一个方向则靠其她外力,如重力、弹簧力等驱动。回路简单,可选用简单结构的二位三通阀来控制 常断二位三通电磁阀控制回路 通电时活塞杆伸出,断电时 靠弹簧力返回 常通二位三通电磁阀控制回路 断电时活塞杆缩回,通电时 靠弹簧力返回 三位三通电磁阀控制回路 控制气缸的换向阀带有全封闭 型中间位置,可使气缸活塞停止在任 意位置,但定位精度不高 两个二位二通电磁阀代替一个二位三 通阀的控制回路 两个二位二通电磁阀同时通电换 向,可使活塞杆伸出。断电后,靠外力 返回 双作用气缸控制回路 气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动,通常选用二位五通阀来控制 采用单电控二位五通 阀的控制回路 通电时活塞杆伸出,断电时 活塞杆返回 双电控阀控制回路 采用双电控电磁阀,换向信号 可以为短脉冲信号,因此电磁铁 发热少,并具有断电保持功能 中间封闭型三位五通阀控制回路 左侧电磁铁通电时,活塞杆伸出。 右侧电磁铁通电时,活塞杆缩回。左、 右两侧电磁铁同时断电时,活塞可停 止在任意位置,但定位精度不高 中间排气型三位五通阀控制回路 当电磁阀处于中间位置时活塞 杆处于自由状态,可由其她机构驱 动 中间加压型三位阀控制回路电磁远程控制回路 采用二位五通气控阀作为主控 阀,其先导控制压力用一个二位三通 电磁阀进行远程控制。该回路可以应 用于有防爆等要求的特殊场合 双气控阀控制回路 主控阀为双气控二位五通阀, 用两个二位三通阀作为主控阀的先 导阀,可进行遥控操作 当左、右两侧电磁铁同时断 电时,活塞可停止在任何位置,但 定位精度不高。采用一个压力控 制阀,调节无杆腔的压力,使得在 活塞双向加压时,保持力的平衡 采用带有双活塞杆的气缸,使活 塞两端受压面积相等,当双向加压时, 也可保持力的平衡
数控系统的基本构成与分类
数控系统 科技名词定义 中文名称：数控系统 英文名称：numerical control system 定义：能按照零件加工程序的数值信息指令进行操纵，使机床完 成工作运动并加工零件的一种操纵系统。 所属学科：机械工程（一级学科）；切削加工工艺与设备（二级学科）； 自动化制造系统（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
数控系统是数字操纵系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），依照计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或全部数值操纵功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作操纵，它所操纵的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。 目录 数控系统 差不多构成 差不多分类 进展趋势 工作流程 应用举例 SAJ变频器S350应用 数控系统 差不多构成 差不多分类 进展趋势 工作流程 应用举例 SAJ变频器S350应用
展开 数控系统 编辑本段数控系统 是数字操纵系统简称，英文名称为Numerical Control System，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。 计算机数控（Computerized numerical control,简称CNC）系统是用计算机操纵加工功能，实现数值操纵的系统。CNC系统依照计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或全部数值操纵功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。 CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC装置）、可编程逻辑操纵器（PLC）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成。 CNC系统的核心是CNC装置。由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器逻辑操纵装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于
气动系统基本回路
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基本回路分类1.换向控制回路2.压力（力）控制回路5.同步控制回路6.气动逻辑回路3.位置控制回路4.速度控制回路7.其它控制回路
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 换向控制回路 3/ 59
换向控制回路——单作用气缸换向回路? 回路的初始由三通阀的弹簧控制阀处于常闭状态电磁阀得电，三通阀换向，单作用气缸活塞杆向前伸出电磁阀失电，三通阀回到初始状态，单作用气缸活塞杆在弹簧作用下退回
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气动系统基本回路讲解及举例
东莞市塘厦领航者自动化设备厂 公司官网：https://www.360docs.net/doc/fe12231264.html,/ 气动系统基本回路讲解及举例 1、换向控制回路 采用二位五通阀的换向控制回路，使用双电控阀具有记忆功能，电磁阀失电时，气缸仍能保持在原有的工作状态 问:单电控失电会怎样？ 采用三位五通阀的换向控制回路 三种三位机能
东莞市塘厦领航者自动化设备厂 公司官网：https://www.360docs.net/doc/fe12231264.html,/中位封闭式 中位加压式 中位排气式
东莞市塘厦领航者自动化设备厂 公司官网：https://www.360docs.net/doc/fe12231264.html,/ 2、压力（力）控制回路 气源压力控制主要是指使空压机的输出压力保持在储气罐所允许的额定压力以下 为保持稳定的性能，应提供给系统一种稳定的工作压力，该压力设定是通过三联件（F.R.L)来实现的
东莞市塘厦领航者自动化设备厂 公司官网：https://www.360docs.net/doc/fe12231264.html,/ 双压驱动回路： 在气动系统中，有时需要提供两种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动，采用减压阀的双压驱动回路 电磁铁得电，气缸以高压伸出
东莞市塘厦领航者自动化设备厂 公司官网：https://www.360docs.net/doc/fe12231264.html,/电磁铁失电，由减压阀控制气缸以较低压力返回 多级压力控制回路 在一些场合，需要根据工件重量的不同，设定低、中、高三种平衡压力 利用电气比例阀进行压力无级控制，电气比例阀的入口应该安装微雾分离器
东莞市塘厦领航者自动化设备厂 公司官网：https://www.360docs.net/doc/fe12231264.html,/ 3、位置控制回路 利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制
数控机床组成、工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点 第一节数控机床的组成 数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体，见图2-1。 图2-1数控机床组成 一、控制介质 数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。 在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。
二、数控装置 数控装置是数控机床的核心。其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT 显示器等硬件以及相应的软件组成。数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。它具备的主要功能如下： 1）多轴联动控制。 2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。 3）输入、编辑和修改数控程序功能。 4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。 5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。 6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。 7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。 三、伺服系统 机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统，它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移量。每个进给运动的执行部件都配有一套伺服系统。伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动，它相当于手工操作人员的手，使工作台（或溜板）精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出符合图样要求的零件。 伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成，它是数控系统的执行部分。驱动机床执行机构运动的驱动部件，包括主轴驱动单元（主要是速度控
基本气动系统的组成
基本气动系统的组成 ①压缩机②电动机③压力开关④单向阀⑤储气罐⑥压力表⑦自动排水器⑧安全阀 ⑨冷冻式空气干燥器⑩主管道过滤器 1.压缩空气的分支输出管路 2.自动排水器 3.空气处理组件 4.方向控制阀 5.执行元 件 6.速度控制阀 基本的气动系统如图1.2所示，它由压缩空气的产生和输送系统及压缩空气消耗系统二个主要部分组成。 一、压缩空气产生系统各组件及其主要功能 （一）压缩机：将大气压力的空气压缩并以较高的压力输给气动系统，把机械能转变为气压能。 （二）电动机：把电能转变成机械能，给压缩机提供机械动力。 （三）压力开关：将储气罐内的压力转变为电信号，用来控制电动机。它被调节到一个最高压力， 达到这个压力就使电动机停止；也被调节另一个最低压力，储气罐内压力跌到这个压力就重新激活电动机。
（四）单向阀：让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时.阻止压缩空气反方向流动。 （五）储气罐：贮存压缩空气。它的尺寸大小由压缩机的容量来决定，储气罐的容积愈大，压缩机运行时间间隔就愈长。 （六）压力表：显示储气罐内的压力。 （七）自动排水器：无需人手操作，排掉凝结在储气罐内所有的水。 （八）安全阀：当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气溢出。 （九）冷冻式空气干燥器：将压缩空气冷却到零上若干度，使大部分空气中的湿气凝结，以减少系统中的水份。 （十）主管道过滤器：它清除主要管道内灰尘、水份和油。主管道过滤器必须具有最小的压力降和油雾分离能力。 二、压缩空气消耗系统 (一)压缩空气的分支输出管路：压缩空气要从主管道顶部输出到分支管路，以便偶尔出现的凝结水仍留在主管道里， 当压缩空气达到低处时，水传到管子的下部，流入自动排水器内，将凝结水去除。 (二)自动排水器：每一根下接管的末端都应有一个排水器，最有效的方法是用一个自动排水器，将留在管道里的水自动排掉。
数控系统的基本结构
第二讲数控系统的基本结构 数控系统由基本硬件与控制软件组成。目前各数控厂家的产品可以归纳为两种风格：一种是采用专用硬件，其控制软件简单；另一种是采用通用硬件，其控制软件复杂。 一、基本硬件构成 数控系统（）基本硬件通常由微机基本系统、人机界面接口、通信接口、进给轴位置 控制接口、主轴控制接口以及辅助功能控制接口等部分组成，如图—所示。 图—数控系统总体结构示意图
数控装置构成框图如图—所示。 数控装置构成框图如图—所示。 图—数控装置构成框图 ㈠、微机基本系统 通常微机基本系统是由、存储器（、）、定时器、中断控制器等几个主要部分组成。 、 是整个数控系统的核心，常见的中低档数控系统基本上采用位或位，如／、等。随着系 统向高精度方向发展，要求其最小设定单位越来越小，同时又要求系统能满足大型机床的需要，当最小设定单位是μ时，位二进制数所表示的最大坐标为－～＋32.767mm，这显然是不够的，而采用位二进制数时，最大坐标范围约为－～＋2000m，因此数控系统一般采用位 二进制数，其坐标范围为－～＋8388.607mm。因此选用位就需要三个或四个字节运算，这 就严重影响了运算速度，当最小设定单位为μ时，这个问题将更加严重。因此现代数控系统大多采用位或位的，以满足其性能指标，如采用位，则为多结构。例如、、等系统均为位，而系统则采用位多结构。 、 用于固化系统控制软件，数控系统的所有功能都是固化在中的程序的控制下完成的。在数控系统中，硬软件有密切的关系，由于软件的执行速度较硬件慢，当功能较弱时，则需要 专用硬件解决问题或采用多结构。现代数控系统常采用标准化与通用化总线结构，因此不同的机床数控系统可以采用基本相同的硬件结构，并且系统的改进与扩展十分方便。 在硬件相对不变的情况下，软件仍有相当大的灵活性。扩充软件就可以扩展的功能，而且软件的这种灵活性有时会对数控系统的功能产生极大的影响。在国外，软件的成本甚至超过硬件。例如与3M的差别仅在中的软件，3M二轴半联动变为三轴联动也仅需要更换中 的软件。
数控机床的组成及基本工作原理
1．2 数控机床的组成及基本工作原理 一、数控机床组成 数控机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。 1、程序的存储介质，又称程序载体 1)穿孔纸带（过时、淘汰）； 2)盒式磁带（过时、淘汰）； 3)软盘、磁盘、U盘； 4)通信。 2、输人/输出装置 1)对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）； 2)对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）； 3)对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡； 4)现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)； 5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。 3、CNC单元 CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。 CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。 准备功能：G00,G01,G02,G03, 辅助功能：M03，M04 刀具、进给速度、主轴：T，F，S 4、伺服系统 由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。如三轴联动的机床就有三套驱动系统。 脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。 5、位置反馈系统（检测反馈系统） 伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。（作业：让同学们网上查找反馈元件，下节课用5分钟自述所查内容） 反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。 反馈系统包括半闭环、闭环两种系统。 6、机床的机械部件 1)主运动部件
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。 1）加工程序载体 数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 2）数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。 3）伺服与测量反馈系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。 4）机床主体 机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。 5）数控机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。
数控系统的组成
数控系统的组成 SINUMERIK 802C base line 控制软件已经存储在数控部分的Flash—EPROM(闪存)上，Too1box软件工具(调整所用的软件工具)包含在标准的供贷范围内。系统不再需要电池，免维护设计。采用电容防止掉电引起的数据丢失。 1．硬件组成 SINUMERIK 802C base line 硬件部分(见图)有操作面板、背面接口、外接设备3部分组成。集成式操作面板，分为三大区：LCD显示区、NC键盘区、机床控制键盘区(MCP)。 系统背面接口及外接设备有： 1.电源接口，系统使用DC 24v直流电源； 2.熔断器(俗称保险丝)； 3.急停按钮； 4.X7：驱动信号接口； 5.X20：BERO信号接口； 6.X10：手轮信号接口(可连接两只手轮)； 7.X3、X4、X5、X6：编码器接口，连接5V电平的增量式编码器，最大引出线长度为25m； 8.X105、X104、X103、X102、X101、X100：数字信号输入接口，光电隔离； 9.X200、X201数字信号输出接口；10.RS232接口，RS232与计算机连接时是交叉连接，除开地信号，其余全部交叉，即RXD与TXD交叉、RTS与CTS交叉、DTR与DSR交叉。当使用串口隔离器时，由系统到隔离器，由隔离器到计算机均使用交叉线连接；11.D15、S2、S3这些部件是
西门子公司技术人员留用调试接口，如非必要，不要改变这些开关等部件的状态12.塑料插条入口，当系统应用在不同的控制场合时，需更换按键名称，选择相应的话条更换即可。 图硬件组成 2．软件组成 SINUMERIK 802C base line 由以下软件组成： 位于 CNC 中的永久存储器FLASH中的系统软件：①引导软件，把系
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理 一、任务描述 了解CAK40100VL的基本组成和工作原理 二、任务准备 （一）、安全文明生产（播放插件） （二）、机床结构和工作原理 1、机床结构 数控机床一般由输入输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。如下图是数控机床的组成框图。 数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。 ⑵、CNC单元 CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC
单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。 ⑶输入/输出设备 输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。 输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。 ⑷伺服单元 伺服单元由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。 ⑸驱动装置 驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。 伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。 ⑹可编程控制器 可编程控制器 (PC，Programmable Controller) 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制，故把称它为可编程逻辑控制器( PLC， Programmable Logic Controller)。当PLC用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器( PMC，Programmable Machine Controller )。PLC己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC 和PLC协调配合，共同完成对数控机床的控制。 ⑺测量反馈装置 测量装置也称反馈元件，包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上，它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置，供CNC 装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。 2、工作原理 使用数控机床时，首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式