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第1章 数控机床的结构原理 1

1.1 数控机床的组成特点 1

1.1.1 数控机床的组成 1

1.1.2 数控机床的特点 3

1.2 数控机床的工作原理 5

1.2.1 数控机床加工工件的过程 5

1.2.2 数控机床系统的工作过程 6

1.3 数控机床系统结构与分类 8

1.3.1 数控机床的系统结构 8

1.3.2 数控机床加工零件的工作步骤 9

1.3.3 数控机床的分类方法 10

1.4 数控机床的控制对象与控制系统 15

1.4.1 数控机床的控制对象 15

1.4.2 数控机床的控制系统 16

习题1 33

第2章 数控机床的位置检测与电气控制器件 35

2.1 位置检测系统及检测器件 35

2.1.1 位置检测系统的分类 35

2.1.2 感应同步器与磁尺检测原理 35

2.1.3 光栅位置检测特点及原理 38

2.1.4 激光位置检测的结构原理 41

2.1.5 计数式测量器件的结构原理 42

2.1.6 直接编码式测量器件的结构原理 44

2.2 开关类控制电器的类型与功能 45

2.2.1 开关器件的类型与功能 45

2.2.2 主令电器的类型与功能 49

2.2.3 接触器的类型与功能 54

2.2.4 继电器的类型与功能 56

2.3 机床用电动机结构功能与控制原理 65

2.3.1 电动机的结构功能 65

2.3.2 电动机的控制原理 79

习题2 91

第3章 数控机床的数控装置与驱动装置 93

3.1 数控装置的控制功能与结构原理 93

3.1.1 数控装置的控制功能 93

3.1.2 数控装置的结构特点 93

3.1.3 数控装置的工作原理 94

3.2 主轴驱动装置的驱动功能与结构原理 97

3.2.1 数控机床对主轴控制驱动的要求 97

3.2.2 主轴驱动装置的功能特点 97

3.2.3 FANUC系统模拟量主轴驱动与变频控制 100

3.2.4 FANUC系列串行数字主轴驱动系统结构原理 104

3.2.5 主轴传动系统结构特点与传动方式 110

3.3 进给传动装置的传动功能与结构原理 112

3.3.1 数控机床对进给传动系统的要求 112

3.3.2 滚珠丝杠螺母副的结构原理 112

3.3.3 传动齿轮间隙消除机构 118

3.3.4 导轨的类型与功能 119

3.4 自动换刀装置的结构原理 122

3.4.1 自动换刀装置的结构形式 122

3.4.2 刀库的类型与选择 125

3.4.3 回转进给系统的功能特点 128

习题3 131

第4章 数控机床的电气控制与电路识图 133

4.1 数控电气系统的结构原理与电路符号 133

4.1.1 机床电气系统的作用与类型 133

4.1.2 常用继电器的结构原理与电路符号 134

4.1.3 常用控制开关的结构原理与电路符号 142

4.1.4 其他常用电气器件的结构原理与电路符号 146

4.2 电气控制电路的识图基础 149

4.2.1 电气识图的信息采集与读图原则 149

4.2.2 常见控制电路图的分类与识读 152

4.2.3 机床强电控制电路图的分类与识读 153

4.3 电动机控制电路图的结构与识读 155

4.3.1 电动机控制电路图的组成结构 155

4.3.2 电动机控制电路图的识读方法 162

习题4 178

第5章 数控机床与PLC控制电路 179

5.1 PLC的结构类型与应用功能 179

5.1.1 PLC的结构类型 179

5.1.2 PLC控制系统的基本模式 182

5.1.3 PLC技术的实际应用 183

5.2 PLC的电路结构与控制原理 186

5.2.1 PLC的电路结构 186

5.2.2 PLC的控制原理 187

5.3 PLC对三相交流感应电动机电路的控制方式 188

5.3.1 PLC对电动机连续运行的控制方法 188

5.3.2 PLC对电动机降压启动的控制方法 190

5.3.3 PLC对电动机Y-△降压启动的控制方法 193

5.4 PLC在数控机床电路中的应用 196

5.4.1 C620—1型卧式车床的PLC控制电路 196

5.4.2 Z35型摇臂钻床的PLC控制电路 198

5.4.3 X52K型立式升降台铣床的PLC控制电路 202

5.4.4 M1432A型万能外圆磨床的PLC控制电路 207

5.4.5 B690型液压牛头刨床的PLC基本结构 211

习题5 215

第6章 数控机床的触摸屏功能及其操作 217

6.1 触摸屏技术的类型与结构原理 217

6.1.1 电阻式触摸屏分类与工作原理 217

6.1.2 电容式触摸屏分类与工作原理 221

6.1.3 红外线式触摸屏分类与工作原理 224

6.1.4 表面声波式触摸屏分类与工作原理 225

6.2 触摸屏的操作方法与应用实例 226

6.2.1 触摸屏的操作实训 226

6.2.2 触摸屏的应用实例 230

6.2.3 触摸屏常见故障原因的分析与检测 232

习题6 234

第7章 数控机床常见故障的检测 235

7.1 数控机床故障检测的常用仪表 235

7.1.1 万用表的选择与使用 235

7.1.2 示波器的选择与使用 238

7.1.3 逻辑分析仪的选择与使用 247

7.1.4 相序表的选择与使用 248

7.1.5 短路追踪仪的选择与使用 248

7.1.6 逻辑测试笔与脉冲信号笔的选择与使用 249

7.2 数控机床故障的检修方法 250

7.2.1 故障检测的常用方法 250

7.2.2 常见故障的检修思路与分析方法 258

习题7 267

第8章 数控机床控制电路及电气器件故障的检修 269

8.1 数控机床步进电动机控制电路故障分析与检修 269

8.1.1 步进电动机控制电路结构原理 269

8.1.2 数控机床步进电动机控制电路故障的检修 271

8.2 数控机床伺服电动机控制电路故障分析与检修 273

8.2.1 伺服进给驱动控制单元故障分析与检修 273

8.2.2 伺服电动机测速反馈电路结构原理与故障检修 274

8.3 PLC电源的故障分析与检修 276

8.3.1 PLC电源系统结构原理 276

8.3.2 PLC电源系统故障的检修 277

8.4 数控机床模拟集成电路故障分析与检测 277

8.4.1 测阻法识别集成运算放大器的好坏 277

8.4.2 运算放大器放大能力估测与自激现象识别 279

8.4.3 用声或光识别集成运算放大器的好坏 280

8.4.4 集成运算放大器调零功能好坏识别与输出电压检测 280

8.5 数控机床系统数字逻辑门集成电路故障分析与检测 281

8.5.1 数字非门集成电路的检测 281

8.5.2 数字与门集成电路的检测 282

8.5.3 数字与非门集成电路的检测 283

8.5.4 数字或门集成电路的检测 284

8.5.5 数字或非门集成电路的检测 284

8.6 数字触发器与计数器故障分析与检测 285

8.6.1 数字基本RS触发器集成电路的检测 285

8.6.2 数字基本JK触发器逻辑功能的检测 286

8.6.3 数字基本D触发器逻辑功能的检测 287

8.7 常用元器件的识别与检测 288

8.7.1 稳压二极管的识别与检测 288

8.7.2 发光二极管的识别与检测 289

8.7.3 光电耦合器的识别与检测 290

8.7.4 压敏电阻器的识别与检测 291

8.7.5 晶体三极管的识别与检测 291

8.7.6 稳压集成电路的识别与检测 292

8.7.7 场效应晶体管的识别与检测 295

8.7.8 单向晶闸管的识别与检测 297

8.7.9 门极可关断晶闸管的识别与检测 300

8.7.10 桥式整流器的检测 301

习题8 302

习题参考答案 305