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内容简介

本书由“常用低压电器及控制”、“数控机床控制技术”和“数控机床保养与维修”三大模块组成。全面系统地介绍了数控机床常用低压电器的结构、文字及图形符号、作用及特点，数控机床电气控制原理图其基本规律及识图技能；通用PLC的分类、结构及工作原理，PLC的基本指令及部分功能指令；数控机床的工作原理、结构及分类；数控机床上常用驱动电动机、驱动装置的类型及工作原理、伺服控制技术、数控机床的PLC及典型数控系统等知识；数控机床操作者必须具备的数控设备维护保养方面的知识，以及典型故障的排除思路与维修方法。

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ISBN：9787121219849

开本：16开

页数：268

字数：429

本书目录

模块一  常用低压电器及控制
项目1  数控机床电气控制基础知识	（1）
1.1  数控机床常用低压电器	（3）
1.1.1  低压电器概述	（3）
1.1.2  数控机床中常用低压电器介绍	（5）
1.1.3  同步训练：数控机床中常用低压电器的认知	（16）
1.2  数控机床电气控制系统图	（17）
1.2.1  电气原理图	（17）
1.2.2  电气元件布置图及安装接线图	（20）
1.2.3  同步训练：电气原理图的识图	（21）
1.3  数控机床电气控制电路的基本规律	（22）
1.3.1  自锁控制	（22）
1.3.2  同步训练：三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制	（23）
1.3.3  互锁控制	（24）
1.3.4  联锁控制	（26）
1.4  内容小结	（27）
1.5  思考与练习	（27）
项目2  可编程序控制器	（28）
2.1  可编程序控制器的产生和发展	（28）
2.1.1  可编程序控制器的产生	（28）
2.1.2  可编程序控制器的发展	（29）
2.2  可编程序控制器的性能、特点及分类	（30）
2.2.1  可编程序控制器的性能指标	（30）
2.2.2  可编程序控制器的特点	（31）
2.2.3  可编程序控制器的分类	（32）
2.3  S7—200系列PLC的内存结构及寻址方式	（33）
2.3.1  内存结构	（33）
2.3.2  指令寻址方式	（36）
2.4  可编程序控制器的基本结构和工作原理	（37）
2.4.1  可编程序控制器的基本结构	（37）
2.4.2  可编程序控制器的工作原理	（38）
2.5  S7—200 PLC编程指令	（39）
2.5.1  基本逻辑编程指令	（39）
2.5.2  同步训练：电动机正/反转PLC控制程序的设计	（43）
2.5.3  定时器与计数器编程指令及应用	（44）
2.5.4  数据传送指令	（50）
2.5.5  数据比较指令	（51）
2.5.6  数据移位指令	（51）
2.6  梯形图程序的编写规则	（54）
2.6.1  同步训练一：自动往返控制	（56）
2.6.2  同步训练二：定时器及其扩展编程	（56）
2.6.3  同步训练三：三相异步电动机星形/三角形换接降压启动	（57）
2.7  内容小结	（58）
2.8  思考与练习	（58）
模块二  数控机床控制技术
项目3  数控技术概论	（60）
3.1  数控技术发展状况	（60）
3.1.1  数控技术的发展过程	（61）
3.1.2  我国数控机床的发展状况	（61）
3.1.3  以数控机床为基础的自动化生产系统	（61）
3.2  数控机床的组成及功能简介	（63）
3.2.1  数控机床的组成及功能	（63）
3.2.2  数控系统的组成	（65）
3.2.3  同步训练：数控系统的连接	（67）
3.3  数控系统的分类方法	（68）
3.4  内容小结	（70）
3.5  思考与练习	（70）
项目4  数控机床检测装置	（71）
4.1  检测元件基础知识	（71）
4.1.1  概述	（71）
4.1.2  检测方法的分类	（72）
4.2  角编码器	（73）
4.2.1  角编码器的分类和结构	（73）
4.2.2  角编码器的工作原理	（74）
4.2.3  同步训练：光电编码器的认知及输出信号的检测	（78）
4.2.4  编码器在数控机床中的应用	（79）
4.3  光栅测量装置	（80）
4.3.1  光栅的结构	（81）
4.3.2  莫尔条纹的作用	（81）
4.3.3  光栅测量系统	（83）
 
4.3.4  同步训练：光栅尺的认知及输出信号的检测	（83）
4.4  旋转变压器和感应同步器	（84）
4.4.1  旋转变压器	（84）
4.4.2  感应同步器	（86）
4.5  内容小结	（89）
4.6  思考与练习	（90）
项目5  数控机床驱动电动机	（91）
5.1  概述	（91）
5.2  步进电动机	（91）
5.3  伺服电动机	（95）
5.3.1  直流伺服电动机	（95）
5.3.2  交流伺服电动机	（97）
5.4  主轴电动机	（99）
5.4.1  直流主轴电动机	（99）
5.4.2  交流主轴电动机	（99）
5.5  内容小结	（100）
5.6  思考与练习	（101）
项目6  驱动装置	（102）
6.1  概述	（102）
6.1.1  驱动装置分类	（102）
6.1.2  功率元件	（103）
6.2  步进驱动装置环形分配原理	（104）
6.3  晶闸管直流驱动装置	（105）
6.3.1  直流电动机的调速控制	（105）
6.3.2  晶闸管直流调速系统	（107）
6.4  晶体管直流脉宽调制驱动装置	（112）
6.4.1  PWM主电路	（113）
6.4.2  PWM控制回路	（113）
6.4.3  FANUC PWM直流进给驱动	（115）
6.5  交流异步电动机驱动装置	（117）
6.5.1  交流调速的基本概念	（117）
6.5.2  正弦波脉宽调制（SPWM）	（119）
6.5.3  通用变频器	（120）
6.5.4  同步训练：通用变频器的操作与调整	（124）
6.6  内容小结	（126）
6.7  思考与练习	（127）
项目7  数控机床伺服系统	（128）
7.1  概述	（129）
7.1.1  伺服系统的组成	（129）
7.1.2  数控机床对进给伺服系统的要求	（130）
7.2  位置控制	（131）
7.2.1  位置比较实现的方式	（131）
7.2.2  速度控制信号的实现方式	（132）
7.2.3  位置控制实例	（133）
7.3  主轴定向控制	（134）
7.3.1  主轴定向控制的作用	（134）
7.3.2  主轴定向控制的实现方式	（135）
7.4  伺服系统性能及参数	（136）
7.4.1  稳态性能	（137）
7.4.2  动态性能	（138）
7.4.3  轮廓加工中的跟随精度	（139）
7.4.4  伺服系统参数	（142）
7.5  全数字式伺服系统	（143）
7.5.1  全数字伺服系统的构成	（143）
7.5.2  全数字式伺服系统的特点	（144）
7.6  内容小结	（145）
7.7  思考与练习	（145）
项目8  数控机床的可编程控制器	（146）
8.1  数控机床中PLC的位置及接口	（146）
8.1.1  数控机床中PLC的位置	（146）
8.1.2  接口的作用	（147）
8.1.3  PLC的接口信号	（148）
8.2  数控机床PLC的形式	（150）
8.2.1  内装型PLC	（150）
8.2.2  独立型PLC	（151）
8.3  数控机床PLC的输入/输出元件	（151）
8.3.1  数控机床常用的输入元件	（152）
8.3.2  数控机床常用的输出元件	（155）
8.3.3  同步训练：数控机床PLC接口信号的显示	（156）
8.4  数控机床PLC的作用	（158）
8.5  FANUC PLC的指令系统	（158）
8.5.1  基本指令	（158）
8.5.2  功能指令	（159）
8.5.3  同步训练：数控机床PLC顺序程序的显示	（161）
8.6  PLC在数控机床控制中的应用	（164）
8.7  内容小结	（166）
8.8  思考与练习	（166）
 
项目9  插补原理	（167）
9.1  概述	（167）
9.2  逐点比较法	（168）
9.2.1  逐点比较法直线插补	（169）
9.2.2  逐点比较法圆弧插补	（172）
9.3  数字积分插补法	（173）
9.3.1  数字积分法直线插补	（174）
9.3.2  数字积分法圆弧插补	（177）
9.4  数据采样插补法	（179）
9.4.1  数字采样插补法原理	（179）
9.4.2  时间分割插补法	（180）
9.5  内容小结	（181）
9.6  思考与练习	（181）
项目10  典型数控系统介绍	（182）
10.1  FANUC数控系统	（182）
10.1.1  系统简介	（182）
10.1.2  功能特点	（184）
10.1.3  FANUC系统的典型结构	（185）
10.2  SIEMENS系统	（187）
10.2.1  系统简介	（187）
10.2.2  功能特点	（188）
10.2.3  西门子系统的典型结构	（190）
10.3  国产数控系统简介	（191）
10.3.1  系统简介	（191）
10.3.2  功能特点	（192）
10.4  开放式数控系统	（193）
10.5  内容小结	（194）
10.6  思考与练习	（194）
模块三  数控机床保养与维修
项目11  数控机床的维护与保养	（195）
11.1  数控机床应合理使用及保养	（195）
11.1.1  数控机床合理使用及保养的意义	（195）
11.1.2  正确使用数控设备	（196）
11.2  数控设备的操作规程	（196）
11.2.1  概述	（196）
11.2.2  数控机床通用操作规程	（197）
11.2.3  数控设备的专项操作规程	（198）
11.3  数控机床的维护保养规则	（198）
11.3.1  数控设备维护保养的重要性	（198）
11.3.2  维护保养好数控设备	（199）
11.3.3  数控设备维护的基本要求	（199）
11.3.4  数控设备维护的类别和内容	（199）
11.3.5  数控设备各级保养规范	（202）
11.4  内容小结	（204）
11.5  思考与练习	（204）
项目12  数控机床的维修技术	（205）
12.1  概述	（205）
12.1.1  数控技术人才的现状	（205）
12.1.2  企业数控技术人才结构的变化趋势	（206）
12.2  数控机床故障诊断与维修技术	（206）
12.2.1  故障的分类	（206）
12.2.2  故障的诊断原则	（208）
12.2.3  故障的诊断步骤	（209）
12.2.4  故障的诊断方法	（210）
12.3  数控机床的参数	（211）
12.3.1  概述	（211）
12.3.2  同步训练：FANUC 0i-Mate-TD系统参数的显示	（214）
12.3.3  同步训练：FANUC 0i-Mate-TD系统参数的修改	（215）
12.3.4  同步训练：FANUC 0i-Mate-TD系统参数的备份	（215）
12.3.5  同步训练：FANUC 0i-Mate-TD系统参数的回传	（216）
12.3.6  同步训练：FANUC 0i-Mate-TD工件程序的备份	（216）
12.3.7  同步训练：FANUC 0i-Mate-TD工件程序的回传	（219）
12.4  常见数控机床故障诊断与维修	（220）
12.4.1  数控机床主轴常见故障	（220）
12.4.2  数控机床进给伺服系统的常见故障分析	（223）
12.4.3  数控机床返回参考点控制及常见故障分析	（228）
12.4.4  与PLC有关故障的诊断方法	（231）
12.4.5  数控机床操作中的常见故障及诊断方法	（233）
12.4.6  数控机床操作中软件故障及诊断方法	（237）
12.5  内容小结	（239）
12.6  思考与练习	（239）
附录A  CK0625数控车床电气图纸	（241）
参考文献	（256）

展开

前言

本书是在2009年第1版《数控机床电气控制与维修》教材的基础上，根据当今职业教育人才培养“突出能力目标、以学生为主体”的教改方向而进行修订的。在修订过程中，对内容进行了进一步的完善，增加了很多新知识和大量新的训练环节。
修订后本教材的主要特点如下：
（1）体系更科学，内容更完善。在教材修订过程中，充分考虑到数控加工专业及数控设备应用与维护专业人才培养目标对数控机床电气控制理论知识和技能的要求，重新丰富了原版教材的知识体系。根据各使用院校的反馈意见，在原有普通设备电气识图知识的基础上增加了数控机床电气图纸识图的详细介绍，并将某数控车床的电气图纸全面完整地附在书后的附录中；增加了项目8“数控机床的可编程控制器”部分，使得本教材对数控机床控制技术的介绍在内容上更加全面系统。
（2）注重学生自学能力的培养，保证其在走上职业岗位后具有持续发展的能力。原教材按照数控机床常用低压电器及控制、数控机床控制技术及数控机床保养与维修的知识认知顺序进行编写，共三个模块。在每一模块中都以循序渐进的方式分为不同的项目，而且都有“项目案例导入”，引人入胜。修订后的教材在原知识结构的基础上，又在每个项目之前明确给出“知识目标”和“技能目标”，便于学生自学，保证了“以学生为主体”的新教学理念的顺利实现。
（3）突出能力目标。为保证学生及时理解与掌握所学的知识，并同时掌握必要的技能，编者在对原教材进行修订的过程中，根据自己多年的工程实践和教学经验，增加了大量的与项目学习相关的同步训练环节，保证学生能“学中做、做中学”，突出当今职业教育重点培养学生动手实践能力的教学改革原则。
本书参考教学学时为60～70学时，有关章节内容可根据专业要求和学时情况酌情调整。
本书可作为高等职业院校数控技术专业、数控设备应用与维护专业、机电一体化专业的教学用书，也可作为从事数控机床工作的工程技术人员的参考用书。
本书由李虹任主编，共三个模块、12个项目。其中，模块一的项目1由郭大勇编写；项目2由徐宁编写；模块二的项目3、4、5、9、10由王忠华编写；模块二的项目6、7、8及模块三的项目11、12由李虹编写；另外，在本书的修订过程中，李虹还负责了项目1、2、3、4、5、9、10部分内容的编写及修改工作；项目1“项目案例导入”中的图片由王赛斌采集；全书由康勇亮、岳强负责统稿。
本书在修订过程中得到了来自企业的工程技术人员的大力支持与帮助，他们是：沈阳黎明航空发动机集团（有限）责任公司运行保障部技术专家王洪义、胡志阳及柏松，中科院沈阳计算技术研究所技术专家夏小君在此表示深深的感谢，此外，还要感谢南京自动化设备有限责任公司对本书的大力支持。
最后，我们也向为本教材编写提供大力支持的沈阳航空职业技术学院（黎明校区）的领导表示由衷的感谢。
这次修订虽然花费了不少精力，但由于编者水平有限，仍有许多不足之处，我们恳请使用本书的广大读者提出批评和修改意见。
编  者       
2013年8月

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