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第1章 数控机床概述 1

1.1 数控机床的组成、分类及特点 1

1.2 数控技术的发展 2

1.2.1 数控技术的发展历史 2

1.2.2 数控技术的发展趋势 4

第2章 数控机床电气控制基础 7

2.1 常用低压电器基本知识 7

2.1.1 常用低压电器的分类 7

2.1.2 常用低压电器的基本结构 8

2.2 常用低压电器 10

2.2.1 接触器 10

2.2.2 继电器 14

2.2.3 熔断器 24

2.2.4 主令电器 27

2.2.5 断路器 31

2.2.6 开关 34

2.3 数控机床电气基本控制电路 36

2.3.1 电气控制系统图 36

2.3.2 三相异步电动机的起动控制 40

2.3.3 三相异步电动机降压起动控制电路 42

2.3.4 三相异步电动机的制动控制 45

2.3.5 其它典型控制环节 49

2.3.6 电气控制的保护环节 51

2.4 实验与实训 53

2.4.1 三相交流电路的测量实验 53

2.4.2 低压电器识别实训 54

2.4.3 三相异步电动机的长动、正、反转控制实验 55

2.4.4 三相异步电动机的顺序控制实验 56

2.4.5 低压电器的安装检修实训 56

本章小结 57

综合练习题 58

第3章 可编程序控制器及程序编制 62

3.1 概述 62

3.2 可编程序控制器的基本组成 65

3.3 可编程序控制器的工作原理 69

3.4 可编程序控制器的分类及性能指标 71

3.5 S7系列可编程序控制器 74

3.6 S7-200系列可编程序控制器 75

3.6.1 S7-200系列可编程序控制器的内存结构 75

3.6.2 S7-200系列可编程序控制器的硬件配置 77

3.6.3 S7-200系列CPU的接线 78

3.7 S7-200系列可编程序控制器基本指令及编程 80

3.7.1 指令构成 81

3.7.2 S7-200基本指令及程序编制 84

3.7.3 梯形图编程的基本规则 97

3.8 S7-300/400系列PLC简介 97

3.9 S7-200系列PLC的应用举例 100

3.9.1 异步电动机正、反转PLC控制 100

3.9.2 三相异步电动机的Y-△降压起动控制 102

3.9.3 自动往返PLC控制 104

本章小结 107

综合练习题 108

第4章 计算机数控系统 113

4.1 概述 113

4.2 典型数控系统简介 114

4.2.1 SIEMENS数控系统 114

4.2.2 FANUC数控系统 116

4.2.3 华中数控系统 117

4.3 计算机数控装置的结构 119

4.3.1 硬件结构 120

4.3.2 软件结构 124

4.4 数控装置的信息处理 128

4.5 数控装置的通信 130

4.6 数控装置的接口与连接 132

4.6.1 HNC-21/22数控装置接口及连接 133

4.6.2 西门子802C数控装置接口及连接 139

4.7 数控系统的抗干扰 139

本章小结 143

综合练习题 143

第5章 数控机床检测装置 147

5.1 概述 147

5.2 脉冲编码器 148

5.2.1 光电式脉冲编码器 149

5.2.2 编码器在数控机床上的应用 154

5.3 其它检测装置 156

5.3.1 旋转变压器 156

5.3.2 感应同步器 157

5.3.3 磁尺 158

5.3.4 光栅 160

5.3.5 接近开关 162

本章小结 166

综合练习题 166

第6章 数控机床伺服驱动控制 169

6.1 概述 169

6.2 步进电机与进给驱动系统 176

6.2.1 步进电机的结构与分类 176

6.2.2 步进电机工作原理 176

6.2.3 步进电机驱动装置及其应用 177

6.3 直流伺服电机及其速度控制系统 179

6.3.1 直流伺服电机 179

6.3.2 直流主轴电机及其驱动控制 180

6.4 交流伺服电机及其速度控制 182

6.4.1 交流伺服电机 183

6.4.2 变频控制器 185

6.4.3 变频器在数控机床上的应用 187

6.4.4 主轴调速控制 188

6.4.5 主轴准停控制 189

6.5 实验与实训 192

6.5.1 变频器变频调速控制实验 192

6.5.2 主轴编码器的安装与故障诊断实训 193

本章小结 195

综合练习题 195

第7章 PLC在数控机床上的应用 198

7.1 概述 198

7.2 PLC与数控机床的控制 199

7.3 PLC与CNC装置及机床之间的信号处理 202

7.4 S7-200系列PLC在数控机床上的应用实例 204

7.4.1 PLC与PMC 204

7.4.2 数控机床润滑系统的控制实例 206

7.4.3 数控机床急停、进给保持控制实例 208

7.5 FANUC系列PMC在数控机床上的应用实例 209

7.5.1 FANUC系列PMC数控机床 209

7.5.2 工件加工计数控制实例 212

7.5.3 主轴控制实例 213

7.5.4 刀库换刀控制实例 216

7.6 电动刀架实验 217

本章小结 218

综合练习题 219

第8章 数控机床电气控制电路分析及设计 221

8.1 数控机床电气控制电路基础 221

8.2 SINUMERIK 802C数控系统的接口与连接 222

8.3 数控机床电气控制电路的设计 226

8.3.1 普通机床电气控制线路的设计 226

8.3.2 数控机床电气控制电路的设计 227

8.3.3 PLC的设计原则及步骤 229

8.3.4 数控机床电气控制电路设计实例 230

8.4 普通车床数控改造 232

8.4.1 机械结构的改造 232

8.4.2 数控系统配置 235

8.4.3 数控车床电气控制电路的分析 238

8.4.4 电气控制电路的改造 239

8.4.5 整机电气参数调试 242

8.5 数控铣床电气控制电路分析简介 244

8.6 实验与实训 246

8.6.1 数控车床电气故障分析与检修 246

8.6.2 普通车床的数控改造实训 247

本章小结 248

综合练习题 249

第9章 数控机床常见故障的诊断与排除 250

9.1 数控机床常用的维修方法 250

9.2 数控机床常见机械故障的排除方法 251

9.3 数控机床常见电气故障的诊断与排除 253

9.3.1 数控机床常见电气故障的诊断 253

9.3.2 数控机床常见电气故障的排除方法 255

参考文献 257