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绪论1

0．1 金属切削机床应用1

0．2 机床化改造的现状2

0．2．1 国外机床改造业的现状2

0．2．2 我国机床改造业的现状2

0．2．3 目前我国机床化改造市场的现状3

0．2．4 机床化改造的原则及基本改造设计方案3

第1章 机床设计及自动化改造基础知识7

1．1 机床的功能设置与总体布局的安排7

1．1．1 机床运动功能设置7

1．1．2 机床总体布局的常见形式8

1．2 机床设备自动化改造中常见技术参数15

1．2．1 主参数和尺寸参数16

1．2．2 运动参数16

1．2．3 动力参数20

1．3 机床主传动系统设计25

1．3．1 主传动系统设计应满足的基本要求25

1．3．2 主传动系统分类和传动方式25

1．3．3 分级变速主传动系统的转速图28

1．3．4 分级变速主传动系统的基本特性29

1．3．5 分级变速主传动系统设计31

1．3．6 特殊形式的分级变速主传动系统39

1．4 机床的主轴部件44

1．4．1 对主轴部件的基本要求44

1．4．2 主轴部件的典型结构46

1．4．3 滚动轴承在主轴部件上的应用49

1．4．4 主轴54

1．5 数控机床高速主传动设计57

1．6 无级变速主传动系统60

1．6．1 无级变速装置的分类60

1．6．2 无级变速主传动系设计原则60

1．6．3 数控机床主传动系设计无级调速61

1．7 通用机床专用化改造实例分析65

1．7．1 车床改造实例分析65

1．7．2 卧式车床改为镗床的实例分析68

1．7．3 铣床改造实例分析70

技能训练1．1 卧式车床部件拆卸和装配72

技能训练1．2 卧式车床精度检测74

拓展资源：机械设备的拆卸和清洗76

习题与思考题82

第2章 数控技术在机床数控化中的应用85

2．1 数控机床及数控技术概述85

2．1．1 数控机床的组成85

2．1．2 CNC系统的组成87

2．1．3 CNC系统的功能和一般工作过程88

2．1．4 CNC系统的硬件结构91

2．1．5 CNC系统的软件结构95

2．1．6 常用的数控系统介绍102

2．2 通用机床数控化改造总体设计及常用部件112

2．2．1 机床数控化改造的必要性112

2．2．2 机床改造系统的组成及传动原理117

2．2．3 常用机械传动装置118

2．2．4 进给传动系统的改装124

2．2．5 主传动系统改装141

2．2．6 自动转位刀架142

2．2．7 数控系统中常用的检测装置146

2．2．8 高速动力卡盘156

2．3 CA6140卧式车床的数控化改造159

2．3．1 总体设计方案的拟订159

2．3．2 数控系统软、硬件的设计160

2．3．3 进给伺服系统的设计计算163

2．3．4 主轴脉冲发生器的安装173

2．3．5 自动回转刀架173

2．3．6 丝杠及导轨的自动润滑174

2．4 X6132A铣床的数控化改造174

2．4．1 铣床数控化改造概述174

2．4．2 X6132A型万能卧式铣床基本概况175

2．4．3 数控化改造具体方案176

2．4．4 具体改造内容177

2．4．5 伺服进给系统的改造178

2．4．6 驱动电动机的选择180

2．4．7 电气系统的改造182

2．4．8 数控系统的选型182

技能训练2．1 数控机床精度检测183

技能训练2．2 数控机床的安装与调试185

拓展知识 数控加工程序编制基础186

习题与思考题198

第3章 PLC在设备改造中的应用199

3．1 PLC概述199

3．1．1 PLC特点199

3．1．2 PLC机型的选择200

3．1．3 PLC的实际应用200

3．2 PLC“翻译法”改造继电器、接触器控制线路一电动机正反转控制202

3．2．1 交流电动机正反转运行的理论依据203

3．2．2 PLC—电动机正反转控制“工作过程与控制要求”203

3．3 PLC改造C650卧式车床控制系统206

3．3．1 卧式车床的主要结构、运动形式及控制要求206

3．3．2 C650型车床控制线路分析207

3．4 PLC改造卧式车床CA6140控制系统210

3．4．1 CA6140主要结构及运动特点210

3．4．2 CA6140车床原有电气控制线路210

3．4．3 用PLC对CA6140车床的电气控制线路进行改造213

3．5 PLC改造X62W型万能升降台铣床控制系统215

3．5．1 主要结构及运动形式215

3．5．2 电力拖动特点及控制要求216

3．5．3 控制要求216

3．5．4 动作分析217

3．5．5 控制电路的联锁与保护218

3．5．6 I/O点分配218

3．5．7 PLC硬件接线与软件编程219

3．6 PLC改造Z3040摇臂钻床控制系统220

3．6．1 主要构造和运动情况221

3．6．2 Z3040摇臂钻床电器原理图分析221

3．6．3 摇臂钻床电路位置图224

3．6．4 Z3040摇臂钻床的PLC改造225

3．7 PLC改造T68卧式镗床控制系统227

3．7．1 卧式镗床的主要结构和运动形式图227

3．7．2 卧式镗床的电力拖动方式和控制要求228

3．7．3 主电路229

3．7．4 硬件电路及I/O分配表229

3．7．5 PLC程序231

3．8 液压组合机床的PLC控制233

3．8．1 液压组合机床控制基本情况、工序及控制要求233

3．8．2 液压组合机床控制分析234

3．9 PLC在电梯控制中的应用239

3．9．1 电梯的结构239

3．9．2 电梯的控制原则240

3．9．3 控制系统的组成240

3．9．4 梯形图程序设计为方便起见，将程序分为几段讨论241

3．9．5 梯形图的汇总245

技能训练 电动机Y/△启动的PLC控制247

拓展知识 机床电气的逻辑表示及逻辑设计法249

习题与思考题259

第4章 变频器在设备改造中的应用262

4．1 变频器在桥式起重机改造中的应用262

4．1．1 概述262

4．1．2 变频调速对电动机的要求262

4．1．3 变频起重机中电动机的选型263

4．1．4 变频器容量选择264

4．1．5 制动单元及制动电阻的选择265

4．1．6 控制线路265

4．2 运用变频器改造桥式起重机控制线路举例267

4．2．1 起重机负载的特点267

4．2．2 重力负载的四象限运行267

4．2．3 变频器选型268

4．2．4 变频调速系统中电动机选用268

4．2．5 起升装置的防溜钩270

4．2．6 应急措施举例271

4．3 车床的变频调速272

4．3．1 车床的外形与特性272

4．3．2 改造应用实例272

4．3．3 拖动系统的折算273

4．3．4 两挡传动比方案273

4．4 龙门刨床的变频器改造274

4．4．1 外形与功率特性274

4．4．2 关于拖动系统的容量275

4．4．3 主电路的设计276

4．4．4 制动电阻和制动单元279

4．5 变极调速电动机的变频改造280

4．4．1 改造前状况280

4．5．2 变频改造282

技能训练 变频器与PLC总线控制调速285

拓展知识 变频器的基本知识289

习题与思考题293

参考文献294