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目录1

第一章 绪论1

一、电气自动控制在现代机床中的地位1

二、机床电气自动控制的发展概况1

三、本课程的内容及要求3

第二章 机床继电接触器基本控制电路及逻辑表示4

§2-1常用低压电器4

一、开关电器4

二、熔断器5

三、主令电器6

四、交流接触器7

五、继电器8

§2-2机床电气原理图的画法规则11

一、绘制原理图的原则与要求11

二、图面区域的划分12

三、符号位置的索引13

§2-3机床电路的逻辑表示13

一、机床电器的逻辑表示13

二、逻辑代数的基本逻辑关系及串、并联电路的逻辑表示14

三、机床电路的逻辑表示14

四、逻辑代数的基本性质及应用举例15

一、异步电动机的起动电路16

§2-4异步电动机起动、正反转、制动电路16

二、异步电动机正反转控制电路19

三、异步电动机的制动电路20

§2-5其它基本控制电路22

一、连续工作（长动）与点动控制22

二、多地点控制22

三、联锁控制22

四、顺序起动控制24

五、双速异步电动机的调速控制24

习题27

一、CY6140普通车床控制电路28

二、CM6132普通车床控制电路28

§3-1普通车床电气控制电路28

第三章 机床电路分析28

§3-2摇臂钻床电气控制电路32

一、主电机控制34

二、摇臂升降及夹紧、放松控制35

三、主轴箱与立柱的夹紧与放松35

四、机床安装后控制电路的检查35

§3-3铣床电气控制电路36

一、主轴电动机的控制40

二、进给运动的电气控制40

一、数控立铣的控制要求42

§34数控铣床控制电路42

四、其它控制42

三、圆形工作台的控制42

二、供电电源43

三、主轴及X、Y、Z轴伺服驱动工作原理43

四、X、Y、Z电机控制电路分析43

§3-5T619卧式镗床电气控制电路46

一、电气控制电路特点48

二、电气控制电路52

§3-6组合机床电气控制电路55

一、机械动力滑台控制电路56

二、液压动力滑台控制电路58

习题61

第四章 电气调速系统62

§4-1电气调速概述62

一、调速与稳速62

二、电动机无级调速的类型63

三、调速的性能指标64

四、扩大调速范围的途径65

§42直流电动机的调速控制66

一、直流电动机的基本调速方式及其调速特性66

二、直流电动机的功率驱动68

三、有静差及无静差调速控制70

四、直流电动机的PWM调速原理79

§43交流电机调速控制81

一、异步电动机的调速原理及调速方式82

二、晶闸管交流调压及逆变电路原理83

三、异步电动机的调压调速与串级调速85

四、异步电动机变频调速的机械特性87

五、变频器的分类及特点91

六、脉宽调制型（PWM）变频器及异步电动机矢量控制原理94

七、变频调速的功率接口及系统实例96

习题98

二、固有可靠性和使用可靠性100

三、可修复产品和不可修复产品100

§5-1可靠性的基本概念100

一、可靠性的定义与重要性100

第五章 机床电气控制的可靠性100

§5-2失效与可靠性特征量101

一、失效率101

二、早期、偶然、耗损失效101

三、可靠度与可靠寿命102

§5-3可靠性设计102

一、可靠性设计的内容102

二、可靠性指标的制定102

§5-4提高可靠性的途径103

一、电气控制系统方案的选择103

四、可靠性分配103

三、可靠性预测103

二、控制元件的选用104

三、控制元件的工作环境104

四、筛选和预防性更换104

五、现场失效调查104

第六章 机床电气控制电路设计105

§6-1机床电气设计的基本原则105

一、机床电气设计的基本要水105

二、机床电气设计的内容及设计步骤105

三、电气设计的技术条件105

四、机床电力传动方案的确定106

五、机床电气控制方案的确定107

六、控制方式的选择108

七、确定电动机容量108

§6-2机床常用电器元件选择110

一、电器元件的可靠性110

二、电器元件选择的基本原则110

三、电器元件的选择110

§6-3机床电气电路设计119

一、原理图设计的一般原则119

二、控制电路电源选择及主回路设计120

三、控制电路的经验设计法120

四、设计举例123

五、控制电路的逻辑设计法125

§6-4电气位置图的绘制128

一、电器布置原则128

二、常用配线方式128

三、电气元件位置图的绘制129

四、检查与试验129

习题131

第七章 机床数字控制132

§7-1概述132

一、机床数字控制技术132

二、数控机床的组成132

三、开环和闭环数控134

§7-2计算机数控（CNC）系统136

一、CNC系统的定义与结构136

二、CNC系统软件138

§7-3插补运算140

一、逐点比较法140

二、数字积分法（DDA）145

三、时间分割法151

§7-4数控机床的伺服系统154

一、伺服系统的性能154

二、相位伺服系统155

三、幅值伺服系统157

四、CNC伺服系统159

习题160

第八章 经济型数控系统161

§8-1经济型数控概述161

一、经济型数控的特点161

二、经济型数控系统的种类161

§8-2步进电机的工作原理及特性162

一、步进电机的工作原理163

二、步进电机的分类164

三、步进电机的主要技术指标与特性164

§8-3步进电机的驱动电源168

一、步进电机的驱动168

二、步进电机的环形分配器169

三、对步进电机驱动电源的要求171

四、步进电机驱动电源的分类171

五、提高驱动电源性能的措施171

六、功率放大器线路介绍173

§8-4经济型数控系统的控制软件及接口逻辑177

一、系统软件的组成177

二、系统控制程序框图177

三、步进电机的运行速度控制178

四、阶梯方式升降频的实现181

五、插补程序183

六、经济型数控接口逻辑184

习题185

第九章 可编程控制器（PLC）186

§9-1可编程控制器概述186

一、PLC的结构与工作原理186

二、PLC的特点与应用领域189

三、PLC的发展190

§9-2PLC的编程语言及指令系统193

一、PLC的程序表达方式193

二、PLC的编程元件194

三、PLC的指令系统197

§9-3梯形图程序设计的规则及方法203

一、梯形图设计规则203

二、梯形图的经验设计法204

三、梯形图的顺序控制设计法205

§9-4PLC在机械控制中的应用207

一、PLC的选型207

二、开关量I/O模块的外部接线208

三、采用通用逻辑指令实现时间顺序控制的程序设计209

四、用置位（S）复位（R）指令实现机床运动循环控制210

五、使用移位寄存器的编程方式212

六、有多种操作方式的程序设计213

七、三工位钻床的程序设计举例216

习题219

附录220

参考文献232