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第1讲 数控机床入门1

1.1 数控机床的工作原理与特点2

1.1.1 数控机床的基本知识和特点2

1.1.2 数控车床概述4

1.1.3 数控铣床概述9

1.1.4 加工中心特点及组成11

1.2 数控机床的编程基础15

1.2.1 直径编程及坐标15

1.2.2 数控编程与程序的构成16

1.2.3 数控编程G指令19

1.3 技能训练一：认识数控机床28

1.3.1 数控机床各组成部分的识别28

1.3.2 FANUC 0i Mate-TC数控系统的熟悉30

1.3.3 西门子SINUMERIK 802S/C操作界面的熟悉36

1.4 技能训练二：读写简易数控代码40

思考与练习41

第2讲 机床低压电器43

2.1 低压电器常识44

2.1.1 低压电器的基本知识44

2.1.2 接触器44

2.1.3 控制继电器48

2.1.4 其他常用低压电器54

2.2 常用机床电气控制电路58

2.2.1 基本控制电路58

2.2.2 设备的供电与接地59

2.2.3 三相异步电动机正反转控制61

2.2.4 三相异步电动机的顺序起动控制64

2.2.5 三相异步电动机的起动控制电路65

2.2.6 常用的制动控制电路69

2.3 技能训练一：常用低压电器的选择与应用71

2.3.1 常用低压电器的认识及测试71

2.3.2 常用低压电器的拆装72

2.3.3 电气材料与电气元件的认识和选型72

2.4 技能训练二：机床电气控制系统的设计与调试74

2.4.1 电气原理识图与制图74

2.4.2 某数控车床部分电气原理图的阅读分析76

2.4.3 点动加连续运行电路安装与故障检修78

2.4.4 双重联锁正反转控制电路安装与故障检修79

2.4.5 两台电动机顺序起动电路安装与故障检修79

2.4.6 自动往返控制电路安装与故障检修80

2.4.7 ？-△减压起动电路安装与故障检修81

思考与练习82

第3讲 数控系统85

3.1 数控系统概述86

3.1.1 数控机床的基本知识和特点86

3.1.2 数控系统的分类89

3.1.3 数控机床中伺服系统的控制方式93

3.2 FANUC数控系统及基本连接96

3.2.1 概况96

3.2.2 硬件安装和连接96

3.3 西门子802S/C/D数控系统及基本连接103

3.3.1 西门子802系列系统介绍103

3.3.2 西门子802数控系统的技术特点104

3.3.3 系统结构及接口108

3.4 技能训练一：FANUC数控系统基本参数的设置113

3.5 技能训练二：西门子802S数控系统的初步调试118

3.5.1 西门子802S数控系统的初始化118

3.5.2 西门子802S数控系统的调试与参数设置120

思考与练习126

第4讲 机床主轴的变频与伺服控制128

4.1 机床主轴的通用变频器控制129

4.1.1 交流电动机的调速方式129

4.1.2 变频调速原理131

4.1.3通用变频器的构造133

4.1.4 变频器的频率给定方式和运转指令方式135

4.1.5 变频器矢量控制原理137

4.2 机床主轴的通用伺服控制141

4.2.1 交流伺服电动机的分类与特点141

4.2.2 交流伺服电动机的矢量控制142

4.3 技能训练一：西门子和三菱通用变频器的安装与调试144

4.3.1 三菱A700系列变频器的安装与调试144

4.3.2 西门子MM440变频器的安装与调试155

4.4 技能训练二：FANUC 0i数控系统的主轴连接与调试161

思考与练习169

第5讲 数控机床的进给控制171

5.1 步进电动机及控制172

5.1.1 步进电动机的工作原理172

5.1.2 步进电动机的主要特性174

5.1.3 步进电动机的分类175

5.1.4 步进电动机的环形分配器177

5.1.5 功率放大电路178

5.2 直流伺服及控制181

5.2.1 直流伺服电动机的结构与分类181

5.2.2 直流伺服电动机的调速原理与方法182

5.2.3 直流伺服电动机速度控制单元的调速控制方式183

5.3 技能训练一：西门子802C进给轴电气系统接线与配置186

5.4 技能训练二：西门子802C进给轴伺服的优化201

思考与练习204

第6讲 数控机床的位置检测206

6.1 编码器与光栅、磁栅传感器207

6.1.1 机床数字式位置测量基本知识207

6.1.2 脉冲编码器及应用208

6.1.3 光栅传感器及应用213

6.1.4 磁栅传感器及应用217

6.2 感应同步器及应用220

6.2.1 感应同步器及应用220

6.2.2 接近开关及应用222

6.3 技能训练一：FANUC伺服电动机编码器的更换226

6.4 技能训练二：西门子伺服电动机编码器的安装与调试229

思考与练习233

第7讲 数控机床的PLC控制236

7.1 数控机床的PLC基本知识237

7.1.1 PLC的进化与定义237

7.1.2 PLC的组成部分238

7.1.3 PLC实现控制的过程241

7.1.4 用户程序243

7.1.5 PLC的基本特点243

7.1.6 数控机床PLC的应用246

7.2 FANUC数控的PLC（PMC）编程基础248

7.2.1 入门知识248

7.2.2 PMC顺序程序的执行249

7.2.3 PMC语言及编程249

7.2.4 PMC基本指令251

7.2.5 PMC功能指令表252

7.2.6 PMC功能指令举例253

7.3 技能训练一：FANUC PMC的编程258

7.3.1 PMC的基本操作258

7.3.2 PMC控制逻辑分析262

7.4 技能训练二：西门子802C的编程266

7.4.1 正确安装“Programming Too1 PLC802”和基本操作266

7.4.2 电动机？-△起动案例270

7.4.3 编制并调用EMG STOP子程序案例273

思考与练习277

参考文献279