機床電氣控制技術(shù)（第2版）圖書目 錄

第1章 緒論 1

1.1 機床電氣自動控制系統(tǒng)的作用及發(fā)展趨勢 2

1.1.1 機床電氣自動控制系統(tǒng)的作用 2

1.1.2 機床電氣自動控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 2

1.2 機床電氣自動控制系統(tǒng) 6

1.2.1 電氣控制系統(tǒng)的組成 6

1.2.2 機床電力拖動自動控制系統(tǒng) 7

1.3 課程內(nèi)容要求 9

1.4 思考與練習 9

第2章 機床常用低壓電器 10

2.1 低壓電器的基本知識 11

2.1.1 低壓電器的分類 11

2.1.2 常用低壓電器 11

2.1.3 常用低壓電器的發(fā)展 12

2.2 低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 13

2.2.1 電磁機構(gòu) 14

2.2.2 觸點系統(tǒng) 15

2.2.3 滅弧系統(tǒng) 15

2.3 熔斷器 17

2.3.1 熔斷器的結(jié)構(gòu)和分類 17

2.3.2 熔斷器的主要參數(shù) 18

2.3.3 熔斷器的類型選擇 18

2.3.4 快速熔斷器 19

2.4 低壓隔離器 20

2.4.1 低壓刀開關(guān) 20

2.4.2 熔斷式刀開關(guān) 22

2.4.3 組合開關(guān) 23

2.5 主令電器 24

2.5.1 控制按鈕 24

2.5.2 行程開關(guān) 26

2.5.3 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 29

2.5.4 主令控制器 30

2.6 接觸器 31

2.6.1 接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理 31

2.6.2 接觸器的主要技術(shù)參數(shù) 32

2.6.3 常用接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 34

2.6.4 接觸器選用原則 36

2.7 繼電器 36

2.7.1 電磁式繼電器 37

2.7.2 時間繼電器 39

2.7.3 熱繼電器 43

2.7.4 速度繼電器 46

2.8 低壓斷路器 47

2.8.1 低壓斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理 47

2.8.2 低壓斷路器的常用類別 48

2.8.3 低壓斷路器的主要參數(shù)和技術(shù)數(shù)據(jù) 48

2.8.4 低壓斷路器的控制特性 50

2.8.5 低壓斷路器的選擇及使用注意事項 50

2.9 主要電氣元件故障診斷與維修 51

2.9.1 電磁式電器共性故障診斷與維護 51

2.9.2 常見電器故障診斷與維修 52

2.10 本章小結(jié) 55

2.11 思考與練習 56

第3章 常用電動機應用基礎 57

3.1 直流電動機應用基礎 58

3.1.1 直流電動機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 58

3.1.2 直流電動機的基本方程 66

3.1.3 直流電動機的機械特性 68

3.1.4 直流電動機的電氣控制原理 71

3.2 異步電動機應用基礎 78

3.2.1 異步電動機的結(jié)構(gòu)、類型及工作原理 79

3.2.2 三相異步電動機的機械特性 85

3.2.3 異步電動機的啟動、調(diào)速及制動控制 92

3.3 步進電動機 98

3.3.1 步進電動機的工作原理 98

3.3.2 步進電動機的靜態(tài)指標術(shù)語 100

3.3.3 步進電動機的應用 100

3.4 伺服電動機 100

3.4.1 直流伺服電動機 101

3.4.2 交流伺服電動機 102

3.5 本章小結(jié) 104

3.6 思考與練習 104

第4章 基本電氣控制電路 105

4.1 控制電路的圖形、文字符號及繪圖原則 106

4.1.1 常用電器的圖形符號和文字符號 106

4.1.2 電氣控制線路原理圖的繪圖規(guī)則 106

4.1.3 電氣控制圖的分類 108

4.1.4 電氣圖閱讀的基本方法 109

4.2 典型基本控制電路 110

4.2.1 點動與連續(xù)控制電路 110

4.2.2 正/反轉(zhuǎn)控制電路 112

4.2.3 位置控制 115

4.2.4 其他控制電路 118

4.3 直流電動機的基本控制電路 121

4.3.1 直流電動機的勵磁方式 121

4.3.2 他勵直流電動機的啟動控制 123

4.3.3 直流電動機的調(diào)速控制 125

4.3.4 他勵直流電動機正/反轉(zhuǎn)控制電路 131

4.3.5 直流電動機的制動控制 133

4.3.6 直流電動機的保護 135

4.4. 三相交流異步電動機基本控制電路 135

4.4.1 三相鼠籠式電動機的啟動控制 135

4.4.2 三相繞線式異步電動機降壓啟動控制 139

4.4.3 三相異步電動機的正/反轉(zhuǎn)控制 142

4.4.4 三相異步電動機的制動控制 144

4.4.5 交流電動機多地及順序控制 147

4.5 本章小結(jié) 149

4.6 思考與練習 149

第5章 計算機數(shù)控（CNC）系統(tǒng) 150

5.1 概述 151

5.1.1 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 151

5.1.2 CNC系統(tǒng)的基本功能 151

5.2 數(shù)控系統(tǒng)的硬件 153

5.2.1 CNC系統(tǒng)的硬件組成 153

5.2.2 CNC系統(tǒng)各組成部分工作原理 154

5.3 數(shù)控系統(tǒng)的軟件 158

5.3.1 CNC系統(tǒng)的軟件功能 158

5.3.2 CNC系統(tǒng)軟件功能的實現(xiàn) 158

5.3.3 CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 161

5.4 本章小結(jié) 162

5.5 思考與練習 162

第6章 數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng) 163

6.1 概述 164

6.1.1 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)概述 164

6.1.2 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的分類 165

6.2 步進電動機的驅(qū)動控制 167

6.3 直流伺服電動機的驅(qū)動控制 171

6.4 交流伺服電動機的驅(qū)動控制 174

6.4.1 交流伺服系統(tǒng)簡介 174

6.4.2 SPWM變頻控制器 174

6.4.3 交流伺服驅(qū)動器的信號連接 175

6.5 數(shù)控機床檢測裝置 176

6.5.1 光柵傳感器 177

6.5.2 脈沖編碼器 178

6.5.3 感應同步器 180

6.6 本章小結(jié) 183

6.7 思考與練習 183

第7章 數(shù)控機床主軸驅(qū)動及控制 184

7.1 概述 184

7.1.1 數(shù)控機床對主軸系統(tǒng)的要求 185

7.1.2 主軸系統(tǒng)的分類 186

7.2 主軸驅(qū)動器的工作原理 187

7.3 主軸分段無級調(diào)速及控制 190

7.3.1 概述 190

7.3.2 自動換擋的控制 191

7.3.3 齒輪自動換擋的操縱機構(gòu) 192

7.4 主軸準停控制 193

7.4.1 概述 193

7.4.2 機械準?？刂?194

7.4.3 電氣準停控制 195

7.5 主軸驅(qū)動器與CNC的連接 198

7.6 本章小結(jié) 199

7.7 思考與練習 200

第8章 可編程控制器及其應用 201

8.1 PLC的概述 202

8.1.1 PLC的定義 202

8.1.2 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 202

8.1.3 PLC的特點和應用 204

8.1.4 PLC的分類 206

8.2 PLC的組成及工作原理 208

8.2.1 PLC的基本組成 208

8.2.2 PLC的工作原理 212

8.3 PLC的指令系統(tǒng) 215

8.3.1 PLC的編程語言 215

8.3.2 PLC的基本指令 216

8.3.3 PLC的功能指令 227

8.3.4 邏輯運算指令 231

8.3.5 傳送指令 232

8.3.6 移位和循環(huán)移位指令 233

8.3.7 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 236

8.3.8 編碼和譯碼指令 237

8.4 PLC的程序設計 238

8.4.1 軟件設計概述 238

8.4.2 梯形圖和語句表編程簡介 240

8.4.3 PLC應用程序編制舉例 242

8.5 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC 246

8.5.1 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC概述 246

8.5.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)置PLC 247

8.5.3 西門子CNC的內(nèi)置PLC 257

8.6 本章小結(jié) 260

8.7 思考與練習 260

第9章 典型機床電氣控制 262

9.1 臥式車床電氣與PLC控制 263

9.1.1 臥式車床主要結(jié)構(gòu) 263

9.1.2 臥式車床的運動形式及控制要求 263

9.1.3 臥式車床電氣原理圖分析 264

9.2 臥式鏜床電氣與PLC控制 267

9.2.1 臥式鏜床主要結(jié)構(gòu) 268

9.2.2 臥式鏜床的運動形式及控制要求 268

9.2.3 臥式鏜床電氣原理圖分析 269

9.3 平面磨床電氣控制 271

9.3.1 平面磨床主要結(jié)構(gòu) 272

9.3.2 平面磨床的運動形式 272

9.3.3 平面磨床的電氣與PLC控制 273

9.4 立式加工中心的電氣與PLC控制 276

9.4.1 立式加工中心的結(jié)構(gòu) 276

9.4.2 立式加工中心的運動形式及控制要求 277

9.4.3 立式加工中心的電氣與PLC控制分析 278

9.5 本章小結(jié) 283

9.6 思考與練習 283

第10章 機床電氣與PLC控制系統(tǒng)設計 284

10.1 機床電氣控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容和一般原則 285

10.1.1 機床電氣控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容 285

10.1.2 機床電氣控制線路設計的一般原則 285

10.1.3 機床電氣控制線路設計方法 286

10.2 機床進給系統(tǒng)設計 287

10.2.1 伺服電動機的基本選擇 287

10.2.2 伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計 288

10.2.3 伺服進給系統(tǒng)的動態(tài)設計 294

10.3 機床電氣控制系統(tǒng)工藝設計 298

10.3.1 機床電氣設備總體配置設計 298

10.3.2 機床電氣元件布置圖的設計及電器部件接線圖的繪制 298

10.3.3 清單匯總和說明書的編寫 299

10.4 機床PLC控制系統(tǒng)設計 299

10.4.1 機床PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則 300

10.4.2 機床PLC控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容 300

10.4.3 機床PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟 300

10.5 本章小結(jié) 301

10.6 思考與練習 302

第11章 機床電氣與PLC控制的實踐環(huán)節(jié) 303

11.1 基本實驗 304

11.1.1 低壓電器的認識實驗 304

11.1.2 三相異步電動機 -△降壓啟動及正/反轉(zhuǎn)控制 306

11.1.3 三相異步電動機能耗制動控制 307

11.1.4 三相異步電動機變頻調(diào)速控制 308

11.1.5 直流電動機的調(diào)速實驗 309

11.1.6 可編程控制器的控制實驗 311

11.1.7 步進電動機的調(diào)速控制實驗 312

11.2 三相異步電動機的基本拆裝實習 313

11.2.1 異步電動機的拆卸 313

11.2.2 電動機的裝配 314

11.3 機床電氣與PLC控制的綜合設計部分 314

11.3.1 低壓電器控制設計 314

11.3.2 用可編程控制器對異步電動機可逆運行控制實驗 315

11.3.3 利用可編程控制器設計搶答器 317

11.3.4 人行道按鈕控制交通燈程序設計實驗 320

11.3.5 典型機床電氣與PLC控制設計 321

附錄A 常用電器圖形符號 323

附錄B 常用電器文字符號 327

附錄C 《機床電氣控制技術(shù)》專業(yè)詞匯中英文對照 329

參考文獻 330

本書從機床電氣自動控制的原理和應用出發(fā)，把握典型機床的電氣自動控制系統(tǒng)的應用特點，講解了相應的數(shù)控系統(tǒng)的原理。本書系統(tǒng)地介紹了常用低壓電器、常用電動機的應用基礎、電氣控制的基本控制電路、CNC、各種電動機驅(qū)動器、可編程控制器以及典型機床的電氣與PLC控制等內(nèi)容。 本書特點：首先，基礎知識講解透徹，介紹了機床電氣控制的基礎知識、基本控制電路及控制系統(tǒng)等；其次，本書以機電控制為主線，系統(tǒng)全面地介紹機床電氣控制的相關(guān)知識，對于學習機床電氣控制及其具體應用有很大幫助。同時為教學需要，第11章進行典型的實驗指導，便于教師教學與學生實踐。

隨著世界制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，制造設備控制技術(shù)的不斷發(fā)展，需要一批高質(zhì)量的專業(yè)書籍，以指導和幫助工程技術(shù)人員及在校學生了解機床設備的控制技術(shù)。

《機床電氣控制技術(shù)（第2版）》主要根據(jù)電氣控制的基本要求和實踐需要編寫，介紹機床繼電器接觸器控制、電器元件的原理、結(jié)構(gòu)和符號及元件的選用、機床電氣控制的基本環(huán)節(jié)、典型機床設備電氣控制線路分析、控制線路設計。同時介紹設備控制系統(tǒng)中的可編程序控制器，由于 PLC在國內(nèi)應用的型號較多，考慮工作過程的實際情況，本書主要介紹FX2N 系列、OMRON和SIMATIc S7—200系列的可編程序控制器，隨著數(shù)控技術(shù)的不斷應用，《機床電氣控制技術(shù)（第2版）》也介紹了數(shù)控機床的電氣控制線路的特點并進行了分析。

《機床電氣控制技術(shù)（第2版）》可作為高等院校機電類、電氣電子類、智能樓宇類等專業(yè)的教材，也可供從事機床設備電氣控制的工程技術(shù)人員參考。

本書從教學角度出發(fā)，兼顧實際工程應用，系統(tǒng)地介紹了機床電氣控制技術(shù)、PLC的原理和應用、電力拖動直流和交流調(diào)速技術(shù)等內(nèi)容。全書由四部分組成，共6章。第一部分由第1、2章組成，介紹了電氣控制中常用的低壓電器、電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)、典型電氣控制系統(tǒng)的分析與設計方法并提供了工程實例。第二部分由第3、4章組成，介紹了PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，以歐姆龍C系列、三菱FX2N系列產(chǎn)品為典型機型，分別詳解了它們的基本指令，對西門子S200系列產(chǎn)品作了簡單介紹，結(jié)合工程實例對采用PLC的控制系統(tǒng)給出了分析與設計方法。第三、第四兩部分分別由第5、6章組成，重點介紹直流、交流調(diào)速系統(tǒng)基本構(gòu)成原理及工程應用。每章后附有思考與練習，以便于學生自學。

• 課程資源

《機床電氣控制技術(shù)與技能》配套建設有“機床電氣控制技術(shù)與技能”數(shù)字課程，數(shù)字課程內(nèi)容與紙質(zhì)教材一體化設計，包括電子教案和演示文稿 。