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第1章 绪论 1

1.1 数控机床电气控制系统的发展 1

1.1.1 开放结构的发展 1

1.1.2 软件伺服驱动技术 2

1.1.3 CNC系统 2

1.2 数控机床电气控制系统的结构 3

1.3 现代数控系统的发展 5

1.4 数控机床的电气故障分析 6

本章小结 7

习题1 7

第2章 数控机床电气控制原理 8

2.1 数控机床常用低压电器 8

2.1.1 接触器 8

2.1.2 继电器 12

2.1.3 低压断路器 16

2.1.4 熔断器 20

2.1.5 主令电器 22

2.1.6 电源变压器 26

2.2 数控机床电气控制原理图 28

2.2.1 电气控制原理图中图形符号与文字符号 29

2.2.2 电气控制原理图绘制规则 30

2.2.3 电气原理图符号位置的索引 31

2.2.4 电气控制原理图 32

2.2.5 电气原理图的识读 33

2.3 数控机床电气控制的逻辑表示 36

2.3.1 电气控制的逻辑表示 36

2.3.2 逻辑运算法则 36

2.3.3 数控机床电气控制线路的基本规律 37

2.4 数控机床电气控制系统的基本环节 41

2.4.1 笼型异步电动机的直接启动控制 41

2.4.2 笼型异步电动机的正反转控制 42

2.4.3 笼型异步电动机制动控制电路 45

2.4.4 联锁控制 46

2.4.5 应用实例分析 47

本章小结 48

习题2 48

第3章 数控系统 50

3.1 概述 50

3.1.1 数控系统的组成 50

3.1.2 数控系统的类型 53

3.2 CNC系统结构 57

3.2.1 CNC系统硬件 57

3.2.2 CNC系统软件 57

3.3 数控系统举例 58

3.3.1 华中系统 58

3.3.2 德国SIEMENS系统 60

3.3.3 日本FANUC系统 60

3.4 数控系统的电磁兼容性 64

3.4.1 数控系统电磁兼容性要求 64

3.4.2 接地技术 65

3.4.3 屏蔽技术 68

3.4.4 滤波技术 70

本章小结 70

习题3 70

第4章 数控伺服驱动系统 72

4.1 伺服驱动系统 72

4.1.1 伺服驱动系统的组成 73

4.1.2 伺服驱动系统的工作原理 73

4.1.3 伺服驱动系统电动机类型 75

4.1.4 数控机床对伺服驱动系统的要求 78

4.2 伺服电动机驱动系统 78

4.2.1 步进电动机驱动系统 78

4.2.2 直流电动机驱动系统 81

4.2.3 交流电动机驱动系统 82

4.2.4 交流电动机伺服系统 84

4.3 数控机床伺服系统控制实例 85

4.3.1 华中系统 85

4.3.2 德国SIEMENS系统 92

4.3.3 日本FANUC系统 94

本章小结 102

习题4 103

第5章 数控机床主轴系统 104

5.1 主轴系统 104

5.1.1 主轴系统的组成 104

5.1.2 数控机床对主轴系统的要求 106

5.2 主轴变速 106

5.2.1 无级变速 107

5.2.2 分段无级变速 108

5.3 主轴电动机驱动 110

5.3.1 直流主轴电动机驱动 110

5.3.2 交流主轴电动机驱动 111

5.4 主轴的定向控制与准停控制功能 112

5.4.1 主轴电气定向控制 112

5.4.2 主轴电气准停控制 114

本章小结 115

习题5 115

第6章 检测装置 116

6.1 检测装置概述 116

6.1.1 检测方式 116

6.1.2 伺服系统对检测装置的要求 117

6.2 编码器 117

6.2.1 编码器结构与工作原理 117

6.2.2 编码器的类型 119

6.3 感应同步器 120

6.3.1 感应同步器结构与工作原理 121

6.3.2 感应同步器工作方式 122

6.4 旋转变压器 123

6.4.1 旋转变压器结构与工作原理 123

6.4.2 旋转变压器应用 124

6.5 光栅 125

6.5.1 光栅结构与工作原理 125

6.5.2 光栅检测装置的特点 128

6.6 磁栅 128

6.6.1 磁栅结构与工作原理 128

6.6.2 拾磁磁头及其拾磁原理 131

6.7 测速发电机 132

本章小结 135

习题6 135

第7章 数控系统与PLC 136

7.1 可编程控制器PLC 136

7.1.1 可编程控制器概述 136

7.1.2 PLC的结构与工作原理 139

7.1.3 PLC的技术指标 140

7.1.4 PLC的类型与特点 140

7.1.5 PLC的应用及发展 142

7.2 PLC在数控系统中的配置 144

7.2.1 配置方式 144

7.2.2 PLC与数控系统外部信息交换 145

7.3 PLC在数控系统中的应用 146

7.3.1 电动机启动／停止 146

7.3.2 电动机正反转 147

7.3.3 自动换刀 149

本章小结 152

习题7 152

第8章 数控机床综合维修 153

8.1 概述 153

8.1.1 故障检查知识与故障分析知识 154

8.1.2 控制系统的保养与维护 154

8.2 数控机床故障分析方法 155

8.2.1 数控机床的维修方法 155

8.2.2 数控机床使用注意事项 157

8.2.3 数控机床故障诊断技术 158

8.3 实践技能 159

8.3.1 通过数控机床电气控制梯形图识读 159

8.3.2 交流主轴的故障分析 163

本章小结 164

习题8 164

第9章 数控机床电气控制电路设计实例 165

9.1 电气控制电路设计 165

9.1.1 电气控制电路设计原则 165

9.1.2 电气控制电路设计注意事项 165

9.1.3 数控系统功能的选择 166

9.2 数控车床电气控制电路设计 167

9.2.1 数控车床的功能 167

9.2.2 数控车床电气控制电路 168

9.3 数控铣床电气控制电路设计 172

9.3.1 数控铣床的功能 172

9.3.2 数控铣床电气控制电路 173

9.4 数控加工中心电气控制电路设计 176

9.4.1 数控加工中心的功能 176

9.4.2 数控加工中心电气控制电路 176

本章小结 177

习题9 178

附录 179

参考文献 182