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徐宏海等編著的《數控機床機械結構與電氣控制》貫徹機械與控制相結合，略偏重于電氣，便于機械專業的學生理解、掌握數控機床電氣控制基本理論及基本知識的原則，系統地論述了數控機床的機械結構和電氣控制的基本理論和方法，重點對伺服驅動系統分析設計和數控系統硬件結構、接口與調試技術進行分析。 《數控機床機械結構與電氣控制》共分8章。第1章緒論主要介紹數控機床的組成與分類；第2章主要涉及數控機床的結構特點，按照數控機床的功能部件分別介紹；第3章主要介紹數控機床電氣控制系統的組成、常用電氣元件及檢測裝置；第4章重點介紹伺服驅動系統的分析和設計方法。第5、6章從應用的角度，介紹國內市場占有量較大的FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等典型數控系統的硬件結構與接口技術、PLC(PMC)結構與接口技術；第7章介紹數控機床常見故障的診斷與維修方法；第8章介紹開放式數控系統的產生背景、基本特徵及其關鍵技術，并給出PMAC、UMAC運動控制卡的應用實例。 本書可作為本科機械設計製造及其自動化專業“數控技術與數控機床”課程的教材，也可作為從事運動控制領域課題研究的工程技術人員的重要參考書。
目次
第1章 緒論1
1.1 數控機床的組成與分類1
1.2 數控技術的發展趨勢6
習題8
第2章 數控機床機械結構9
2.1 數控機床的結構特點與設計要求9
2.1.1 數控機床的結構特點9
2.1.2 數控機床的結構設計要求10
2.2 典型數控機床的結構及運動軸14
2.2.1 數控車床15
2.2.2 數控銑床15
2.2.3 加工中心16
2.3 數控機床的主軸部件17
2.3.1 主軸的結構形式17
2.3.2 主軸部件的支承17
2.3.3 主軸準停裝置19
2.3.4 高速電主軸20
2.4 進給傳動系統21
2.4.1 進給傳動系統的基本要求22
2.4.2 滾珠絲杠副22
2.4.3 齒輪傳動副24
2.5 自動換刀機構25
2.5.1 回轉刀架25
2.5.2 轉塔頭式換刀裝置26
2.5.3 帶刀庫的自動換刀裝置26
習題28
第3章 數控機床電氣控制系統29
3.1 數控機床電氣控制系統概述29
3.1.1 數控機床電氣控制系統的組成29
3.1.2 數控機床電氣控制系統的特點30
3.2 數控機床的主要技術性能指標31
3.3 數控機床驅動電機32
3.3.1 步進電機32
3.3.2 直流伺服電機34
3.3.3 交流伺服電機35
3.4 數控機床檢測裝置36
3.4.1 檢測裝置的作用和要求36
3.4.2 脈沖編碼器37
3.4.3 光柵40
習題43
第4章 伺服驅動系統分析與設計44
4.1 進給伺服驅動系統44
4.1.1 進給伺服驅動系統的組成及設計要求44
4.1.2 進給伺服驅動系統的設計步驟與計算45
4.1.3 進給伺服驅動控制系統51
4.2 主軸伺服驅動系統61
4.2.1 變頻電機主軸驅動裝置62
4.2.2 交流伺服電機專用主軸驅動裝置69
習題69
第5章 典型數控系統硬件結構、接口及調試技術70
5.1 典型數控系統簡介70
5.1.1 FANUC數控系統70
5.1.2 SIEMENS數控系統71
5.1.3 三菱數控系統71
5.2 FANUC系統硬件結構、接口及調試技術72
5.2.1 FANUC 0iC 系統硬件結構與接口73
5.2.2 FANUC 0iC系統連接74
5.2.3 FANUC 0i C系統調試79
5.3 SIEMENS系統硬件結構、接口及調試技術82
5.3.1 SINUMERIK 840D 數控單元硬件結構與接口82
5.3.2 SINUMERIK 840D 系統連接82
5.3.3 SINUMERIK 840D系統調試88
5.4 MITSUBISHI數控系統硬件結構、接口及調試技術92
5.4.1 MITSUBISHI數控單元硬件結構與接口92
5.4.2 MITSUBISHI M60S系統連接93
5.4.3 MITSUBISHI數控系統調試100
習題103
第6章 數控機床PLC104
6.1 數控機床PLC概述104
6.1.1 數控機床PLC的形式104
6.1.2 數控機床PLC的控制對象105
6.1.3 PLC程序的執行過程106
6.2 FANUC數控系統PMC與接口技術107
6.2.1 PMC信號類型107
6.2.2 PMC接口108
6.2.3 PMC梯形圖的符號109
6.2.4 PMC的基本指令110
6.2.5 PMC的功能指令111
6.2.6 PMC應用程序實例113
6.2.7 PMC與計算機的通信114
6.3 SIEMENS數控系統PLC與接口技術116
6.3.1 PLC信號116
6.3.2 PLC接口118
6.3.3 PLC指令系統及編程資源120
6.3.4 PLC應用實例125
6.3.5 PLC與計算機的通信125
6.3.6 與PLC相關的數控系統參數設置125
6.4 MITSUBISHI數控系統PLC與接口技術127
6.4.1 PLC信號127
6.4.2 PLC地址128
6.4.3 PLC基本指令129
6.4.4 PLC功能指令130
6.4.5 PLC接口133
6.4.6 PLC程序實例135
6.4.7 PLC與計算機的通信137
習題139
第7章 數控機床的故障診斷、使用與維護保養140
7.1 數控機床的故障分類140
7.2 數控機床常見故障的診斷141
7.2.1 機械故障的診斷141
7.2.2 操作故障的診斷143
7.2.3 編程故障的診斷146
7.2.4 電氣故障的診斷148
7.3 數控機床的使用和維護保養152
7.3.1 數控機床的基本使用條件153
7.3.2 數控機床的日常維護和保養155
習題157
第8章 開放式數控系統及應用實例158
8.1 開放式數控系統的產生背景158
8.1.1 開放式數控系統的提出158
8.1.2 國外研究進展158
8.1.3 國內研究進展160
8.2 開放式數控系統的基本特徵161
8.2.1 開放式數控系統的優點161
8.2.2 開放式數控系統的基本特徵161
8.3 開放式數控系統的關鍵技術162
8.3.1 數控系統的開放途徑162
8.3.2 開放式數控系統的體系結構163
8.4 基於PC的開放式數控系統概述166
8.5 PMAC應用實例167
8.5.1 PMAC運動控制器167
8.5.2 數控二維工作臺169
8.5.3 數控玻璃打膠機172
8.5.4 中空玻璃鋁隔條自動折彎機174
習題177
部分習題參考答案178
參考文獻179
1.1 數控機床的組成與分類1
1.2 數控技術的發展趨勢6
習題8
第2章 數控機床機械結構9
2.1 數控機床的結構特點與設計要求9
2.1.1 數控機床的結構特點9
2.1.2 數控機床的結構設計要求10
2.2 典型數控機床的結構及運動軸14
2.2.1 數控車床15
2.2.2 數控銑床15
2.2.3 加工中心16
2.3 數控機床的主軸部件17
2.3.1 主軸的結構形式17
2.3.2 主軸部件的支承17
2.3.3 主軸準停裝置19
2.3.4 高速電主軸20
2.4 進給傳動系統21
2.4.1 進給傳動系統的基本要求22
2.4.2 滾珠絲杠副22
2.4.3 齒輪傳動副24
2.5 自動換刀機構25
2.5.1 回轉刀架25
2.5.2 轉塔頭式換刀裝置26
2.5.3 帶刀庫的自動換刀裝置26
習題28
第3章 數控機床電氣控制系統29
3.1 數控機床電氣控制系統概述29
3.1.1 數控機床電氣控制系統的組成29
3.1.2 數控機床電氣控制系統的特點30
3.2 數控機床的主要技術性能指標31
3.3 數控機床驅動電機32
3.3.1 步進電機32
3.3.2 直流伺服電機34
3.3.3 交流伺服電機35
3.4 數控機床檢測裝置36
3.4.1 檢測裝置的作用和要求36
3.4.2 脈沖編碼器37
3.4.3 光柵40
習題43
第4章 伺服驅動系統分析與設計44
4.1 進給伺服驅動系統44
4.1.1 進給伺服驅動系統的組成及設計要求44
4.1.2 進給伺服驅動系統的設計步驟與計算45
4.1.3 進給伺服驅動控制系統51
4.2 主軸伺服驅動系統61
4.2.1 變頻電機主軸驅動裝置62
4.2.2 交流伺服電機專用主軸驅動裝置69
習題69
第5章 典型數控系統硬件結構、接口及調試技術70
5.1 典型數控系統簡介70
5.1.1 FANUC數控系統70
5.1.2 SIEMENS數控系統71
5.1.3 三菱數控系統71
5.2 FANUC系統硬件結構、接口及調試技術72
5.2.1 FANUC 0iC 系統硬件結構與接口73
5.2.2 FANUC 0iC系統連接74
5.2.3 FANUC 0i C系統調試79
5.3 SIEMENS系統硬件結構、接口及調試技術82
5.3.1 SINUMERIK 840D 數控單元硬件結構與接口82
5.3.2 SINUMERIK 840D 系統連接82
5.3.3 SINUMERIK 840D系統調試88
5.4 MITSUBISHI數控系統硬件結構、接口及調試技術92
5.4.1 MITSUBISHI數控單元硬件結構與接口92
5.4.2 MITSUBISHI M60S系統連接93
5.4.3 MITSUBISHI數控系統調試100
習題103
第6章 數控機床PLC104
6.1 數控機床PLC概述104
6.1.1 數控機床PLC的形式104
6.1.2 數控機床PLC的控制對象105
6.1.3 PLC程序的執行過程106
6.2 FANUC數控系統PMC與接口技術107
6.2.1 PMC信號類型107
6.2.2 PMC接口108
6.2.3 PMC梯形圖的符號109
6.2.4 PMC的基本指令110
6.2.5 PMC的功能指令111
6.2.6 PMC應用程序實例113
6.2.7 PMC與計算機的通信114
6.3 SIEMENS數控系統PLC與接口技術116
6.3.1 PLC信號116
6.3.2 PLC接口118
6.3.3 PLC指令系統及編程資源120
6.3.4 PLC應用實例125
6.3.5 PLC與計算機的通信125
6.3.6 與PLC相關的數控系統參數設置125
6.4 MITSUBISHI數控系統PLC與接口技術127
6.4.1 PLC信號127
6.4.2 PLC地址128
6.4.3 PLC基本指令129
6.4.4 PLC功能指令130
6.4.5 PLC接口133
6.4.6 PLC程序實例135
6.4.7 PLC與計算機的通信137
習題139
第7章 數控機床的故障診斷、使用與維護保養140
7.1 數控機床的故障分類140
7.2 數控機床常見故障的診斷141
7.2.1 機械故障的診斷141
7.2.2 操作故障的診斷143
7.2.3 編程故障的診斷146
7.2.4 電氣故障的診斷148
7.3 數控機床的使用和維護保養152
7.3.1 數控機床的基本使用條件153
7.3.2 數控機床的日常維護和保養155
習題157
第8章 開放式數控系統及應用實例158
8.1 開放式數控系統的產生背景158
8.1.1 開放式數控系統的提出158
8.1.2 國外研究進展158
8.1.3 國內研究進展160
8.2 開放式數控系統的基本特徵161
8.2.1 開放式數控系統的優點161
8.2.2 開放式數控系統的基本特徵161
8.3 開放式數控系統的關鍵技術162
8.3.1 數控系統的開放途徑162
8.3.2 開放式數控系統的體系結構163
8.4 基於PC的開放式數控系統概述166
8.5 PMAC應用實例167
8.5.1 PMAC運動控制器167
8.5.2 數控二維工作臺169
8.5.3 數控玻璃打膠機172
8.5.4 中空玻璃鋁隔條自動折彎機174
習題177
部分習題參考答案178
參考文獻179
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