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第1章 绪论 1

1.1 数控机床的组成及工作原理 1

1.1.1 数字控制技术 1

1.1.2 数控机床的组成及工作原理 2

1.2 数控机床的特点及分类 4

1.2.1 数控机床的特点 4

1.2.2 数控机床的分类 5

1.3 数控机床控制技术概述 6

1.3.1 数控机床控制技术的基本概念 6

1.3.2 机械设备控制技术的发展 7

1.3.3 数控机床控制技术的发展趋势 8

思考与练习 8

第2章 电气控制技术 9

2.1 常用低压电器 9

2.1.1 接触器 9

2.1.2 继电器 11

2.1.3 熔断器 15

2.1.4 主令电器 16

2.1.5 低压隔离器 18

2.1.6 低压断路器 19

2.2 电气控制基本环节 20

2.2.1 国家电气制图标准简介 20

2.2.2 电气控制电路的逻辑代数分析方法 21

2.2.3 三相异步电动机的启动控制电路 23

2.2.4 三相异步电动机的正反转控制电路 25

2.2.5 三相异步电动机的制动控制电路 27

2.2.6 三相异步电动机的调速控制电路 28

2.2.7 电液控制 30

2.2.8 其他基本控制电路 31

2.3 典型电气控制电路分析 34

2.3.1 CA6140卧式车床电气控制电路 35

2.3.2 X6132卧式铣床电气控制电路 36

2.3.3 CJK6132数控车床电气控制电路 43

2.3.4 DK7732数控线切割机床电气控制电路 44

思考与练习 47

第3章 位置检测装置 49

3.1 概述 49

3.1.1 伺服系统对位置检测装置的要求 49

3.1.2 位置检测装置的分类 49

3.1.3 数控检测装置的性能指标 49

3.1.4 位置检测装置的测量方式 50

3.2 感应同步器 50

3.2.1 感应同步器的结构和类型 50

3.2.2 感应同步器的工作原理 51

3.2.3 感应同步器的使用 53

3.3 光栅 54

3.3.1 光栅的分类 54

3.3.2 光栅的工作原理 54

3.3.3 光栅的安装 56

3.4 磁栅 57

3.4.1 磁栅结构 58

3.4.2 磁栅工作原理 58

3.5 旋转变压器 59

3.5.1 旋转变压器的工作原理 59

3.5.2 旋转变压器工作方式 59

3.6 脉冲编码器 61

3.6.1 增量式编码器 61

3.6.2 绝对式编码器 61

思考与练习 62

第4章 数控伺服系统 64

4.1 概述 64

4.1.1 伺服系统的基本要求 64

4.1.2 数控机床伺服驱动系统的分类 65

4.2 进给伺服系统 65

4.2.1 直流伺服电动机 65

4.2.2 交流伺服电动机 68

4.2.3 步进电动机 70

4.2.4 进给伺服系统分类 75

4.2.5 进给伺服系统的位置控制 76

4.2.6 变频调速技术 81

4.2.7 三相交流永磁同步电动机的调速 84

4.2.8 全数字伺服系统介绍 85

4.3 主轴伺服系统 86

4.3.1 主轴电动机 86

4.3.2 交流主轴电动机的速度控制 87

4.3.3 主轴定向控制 90

思考与练习 91

第5章 可编程序控制器 92

5.1 概述 92

5.1.1 可编程序控制器的产生和发展 92

5.1.2 可编程序控制器的特点及分类 93

5.1.3 可编程序控制器的应用范围 94

5.2 可编程序控制器的工作原理 94

5.2.1 可编程序控制器的基本组成 94

5.2.2 可编程序控制器的工作原理 96

5.3 可编程序控制器的程序设计语言 97

5.3.1 梯形图（LAD） 97

5.3.2 语句表（STL） 99

5.3.3 顺序功能图（SFC） 99

5.4 数控机床的PLC 100

5.4.1 数控机床的PLC的控制对象 100

5.4.2 数控机床的PLC的形式 100

5.4.3 输入／输出与通信接口 103

思考与练习 103

第6章 GE系列PLC程序编制 104

6.1 各类软继电器及输入／输出定义号 104

6.2 GE系列PLC指令系统及编程方法 109

6.2.1 基本逻辑指令 109

6.2.2 编程举例 119

思考与练习 121

第7章 S7-200系列PLC程序编制 125

7.1 S7-200系列PLC的编程元件 125

7.2 S7-200系列PLC指令系统及编程方法 129

7.2.1 基本逻辑指令 129

7.2.2 定时器和计数器指令 135

7.2.3 逻辑堆栈指令 140

7.2.4 比较操作指令 144

7.2.5 程序控制指令 144

7.2.6 简单程序编制 147

7.3 PLC编程软件的使用 148

7.3.1 软件系统概述 148

7.3.2 编程 151

7.3.3 程序调试及监控 153

思考与练习 154

第8章 数控机床控制技术综合实训 156

8.1 可编程序控制器控制系统的设计 156

8.1.1 系统设计的基本原则 156

8.1.2 系统设计的一般步骤 156

8.2 综合举例——机械手控制 158

8.2.1 工艺过程分析 158

8.2.2 控制要求分析 160

8.2.3 确定输入／输出设备及I/O点数 160

8.2.4 选择PLC机型 161

8.2.5 分配I/O端子地址编号 161

8.2.6 PLC的程序设计 162

8.3 数控机床控制技术综合实训 168

8.3.1 综合实训1——继电器电路的PLC改造 168

8.3.2 综合实训2——组合机床动力滑台的控制 172

8.3.3 综合实训3——数控机床自动换刀系统控制 173

思考与练习 176

附录 178

实验1 两地控制接触器联锁正反转控制电路的安装 178

实验2 串电阻减压启动控制电路的安装 181

实验3 进给驱动单元实验 183

实验4 主轴调速单元实验 185

实验5 西门子S7-200PLC编程软件的使用 186

实验6 基本逻辑指令的应用 187

实验7 定时器指令的应用 188

实验8 计数器指令的应用 190

实验9 PLC控制系统设计 191

参考文献 192

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