第1章 绪论 1
1.1 数控机床的组成与分类 1
1.2 机床数控技术的发展过程 7
本章小结 10
思考与练习 10
第2章 数控机床常用低压电器 11
2.1 低压电器的电磁机构及执行机构 11
2.2 开关电器 13
2.2.1 低压刀开关 14
2.2.2 组合开关 16
2.2.3 低压断路器 16
2.3 熔断器 17
2.4 主令电器 19
2.4.1 控制按钮 20
2.4.2 行程开关 20
2.4.3 万能转换开关 21
2.4.4 主令开关 21
2.5 接触器 22
2.5.1 接触器的结构和工作原理 22
2.5.2 接触器的主要技术参数及型号含义 23
2.6 继电器 26
2.6.1 电压、电流继电器 26
2.6.2 时间继电器 27
2.6.3 中间继电器 28
2.6.4 热继电器 29
2.6.5 速度继电器 30
2.6.6 固态继电器 31
2.7 执行电器 31
本章小结 34
思考与练习 35
第3章 数控机床电动机驱动系统 36
3.1 电动机驱动系统的功能和要求 36
3.2 电动机驱动系统的形式 37
3.3 步进电动机伺服系统及其控制 39
3.3.1 步进电动机的基本类型 39
3.3.2 步进电动机位置控制系统 41
3.3.3 步进电动机驱动电路 43
3.3.4 步进电动机的特性 44
3.4 直流伺服电动机调速系统及其控制 45
3.5 交流伺服电动机调速系统及其控制 47
本章小结 49
思考与练习 49
第4章 数控机床电气控制基本环节 50
4.1 数控机床电气原理图的画法规则 50
4.1.1 电气原理图 50
4.1.2 电气安装图 51
4.1.3 电气接线图 52
4.1.4 图面区域的划分 52
4.2 数控机床电气控制的逻辑表示 53
4.3 电气控制基本环节 54
4.3.1 三相笼型异步电动机的直接启动控制线路 54
4.3.2 三相笼型异步电动机的降压启动控制线路 56
4.3.3 电动机正反转控制线路 58
4.3.4 电动机制动控制线路 60
4.3.5 双速电动机的高低速控制线路 62
4.3.6 电动机的保护环节 63
4.3.7 电液联合控制 64
本章小结 66
思考与练习 66
第5章 PLC编程入门及指令系统 68
5.1 PLC概述 68
5.1.1 PLC的基本结构 68
5.1.2 PLC的物理结构 70
5.1.3 PLC的工作原理 70
5.1.4 PLC的特点 73
5.1.5 PLC的应用领域 74
5.1.6 PLC的主要生产厂家 75
5.2 FX系列PLC性能简介 75
5.2.1 FX系列PLC的特点 75
5.2.2 FX系列PLC型号名称的含义 77
5.2.3 FX系列PLC的一般技术指标 77
5.2.4 FX1S系列PLC 78
5.2.5 FX2N系列PLC 79
5.2.6 编程设备与人机接口 80
5.2.7 GOT-900系列图形操作终端 82
5.3 PLC程序设计基础 82
5.3.1 PLC编程语言的国际标准 82
5.3.2 梯形图的主要特点 84
5.4 FX系列PLC梯形图中的编程元件 85
5.4.1 基本数据结构 85
5.4.2 输入继电器与输出继电器 85
5.4.3 辅助继电器（M） 86
5.4.4 状态继电器（S） 87
5.4.5 定时器（T） 88
5.4.6 内部计数器（C） 90
5.4.7 高速计数器（HSC） 91
5.4.8 数据寄存器 93
5.4.9 指针P/I 94
5.4.10 常数 94
5.5 FX系列PLC的基本逻辑指令 94
5.6 PLC的应用指令 101
5.6.1 FX系列PLC应用指令的表示方法与数据 101
5.6.2 程序流控制指令 104
5.6.3 与中断有关的指令 105
5.6.4 循环指令 107
5.6.5 比较与传送指令 108
5.6.6 算术运算与字逻辑运算指令 110
5.6.7 移位指令 112
5.6.8 数据处理指令 112
5.6.9 处理指令 114
5.6.10 方便指令 115
5.6.11 外部I/O设备指令 117
5.6.12 ASCII码处理指令 118
5.6.13 FX系列外部设备指令 119
5.6.14 浮点数运算指令 120
5.6.15 时钟运行指令 122
5.6.16 其他指令 123
5.7 PLC应用系统的设计调试方法 124
5.7.1 系统规划与设计 124
5.7.2 PLC及其组件的选型 125
5.7.3 硬件、软件设计与调试 127
本章小结 129
思考与练习 129
第6章 典型数控机床电气与PLC控制 131
6.1 机床电气控制电路的设计 131
6.1.1 机床电气控制电路的设计方法及注意事项 131
6.1.2 机床电气控制电路的设计实例 135
6.2 数控机床电气控制电路设计原则 137
6.3 数控机床电气设计的一般内容 138
6.4 TK1640型数控车床电气控制电路 139
6.4.1 电气原理图分析的方法和步骤 139
6.4.2 TK1640数控车床 140
6.4.3 TK1640数控车床的电气控制电路 141
6.5 XK714A型铣床电气控制电路 145
6.5.1 XK714A数控铣床 145
6.5.2 XK714A数控铣床的电气控制电路 147
6.6 100-T型数控系统及其在CJK0630A车床上的应用 149
6.6.1 100-T型数控系统 149
6.6.2 CJK0630A数控车床传动结构和控制原理 151
6.6.3 控制电路工作原理 151
本章小结 154
思考与练习 154
第7章 机床电气控制线路 156
7.1 机床电气控制线路应用示例 156
7.1.1 C650型卧式车床的电气控制线路 156
7.1.2 X62W型万能升降台铣床的电气控制线路 160
7.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路 163
7.3 T68型卧式镗床的电气控制线路 166
7.4 M7120型平面磨床的电气控制线路 170
7.4.1 平面磨床结构及控制特点 170
7.4.2 控制电路工作原理 172
7.4.3 电磁吸盘充、退磁电路的改进 173
7.5 组合机床电气控制系统 175
7.5.1 机械动力滑台控制线路 175
7.5.2 液压动力滑台控制线路 176
本章小结 179
思考与练习 179
第8章 数控机床控制系统设计方法 180
8.1 数控机床PLC系统设计及调试 180
8.1.1 PLC系统设计原则与步骤 180
8.1.2 PLC程序设计 182
8.1.3 PLC调试 184
8.2 PLC在数控机床中的应用实例 185
8.3 数控机床PLC控制应用实例 187
8.4 减少I/O点数的措施 190
8.5 提高PLC在数控机床控制系统中可靠性的措施 191
8.5.1 PLC的安装 191
8.5.2 合理的安装与布线 192
8.5.3 必需的安全保护环节 193
8.5.4 PLC的接线 193
8.5.5 必要的软件措施 194
8.5.6 冗余系统与热备用系统 195
8.6 PLC控制系统的维护和故障诊断 196
本章小结 198
思考与练习 198
第9章 数控机床电气及PLC控制技术项目训练实例 200
9.1 三相异步电动机单方向启动、停止及点动控制 200
9.1.1 启动、停止控制线路 200
9.1.2 点动控制线路 201
9.1.3 多点控制线路 202
9.1.4 可逆运行控制线路 202
9.2 FX2N系列PLC的硬件连接与基本指令练习 203
9.2.1 PLC与电源连接 203
9.2.2 PLC输入接口连接 204
9.2.3 PLC输出接口连接 205
9.2.4 FX2N系列PLC基本指令练习 207
9.3 PLC控制异步电动机γ-△启动 214
9.3.1 异步电动机的启动方式 214
9.3.2 大电动机的γ-△启动控制 215
9.4 PLC控制电动机循环正反转 217
9.4.1 C650车床控制元件配置 217
9.4.2 主电动机正反转控制 220
9.4.3 主电动机点动控制 220
9.4.4 点动停止和反接制动 221
9.4.5 主电动机反接制动 221
9.4.6 实验设备及线路连接 222
9.5 C650卧式车床的电气及PLC控制系统 223
9.5.1 C650卧式车床的主要结构与运动分析 223
9.5.2 C650卧式车床的电气控制线路分析 224
9.5.3 C650卧式车床的PLC控制系统 227
9.6 Z3040摇臂钻床的电气及PLC控制系统 230
9.6.1 摇臂钻床电气控制系统 231
9.6.2 Z3040摇臂钻床的PLC控制系统 233
9.6.3 Z3040B摇臂钻床电气线路的故障与维修 237
9.6.4 Z3040B摇臂钻床电气模拟装置的试运行操作 237
9.6.5 Z3040B电气控制线路故障及排除实习训练指导 238
9.7 T68卧式镗床的实训说明 241
9.7.1 T68卧式镗床实训的基本组成 241
9.7.2 卧式镗床电气线路的工作原理 241
9.7.3 电气控制线路的分析 243
9.7.4 T68卧式镗床电气线路的故障与维修 245
9.7.5 T68卧式镗床电气模拟装置的试运行操作 247
9.7.6 T68卧式镗床电气控制线路故障及排除实训训练指导 248
9.8 X62W万能铣床的实训 250
9.8.1 X62W万能铣床实训的基本组成 250
9.8.2 X62W万能铣床原理图 250
9.8.3 机床分析 252
9.8.4 电气线路的故障与维修 256
9.8.5 模拟装置的安装与试运行操作 258
9.8.6 电气控制线路故障排除实训指导 259
9.8.7 教学演示、故障图及设置说明 260
9.9 本章小结 263
9.10 思考与练习 263
附表A 电气设备常用基本文字符号 264
附表B FX系列PLC功能指令一览表 269
参考文献 273