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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133

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291

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3131

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4178

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5215

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6234

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7267

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8302

习题参考答案305