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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PMC204

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