數(shù)控機(jī)床電氣控制與維修

前言

　　依據(jù)高職高專(zhuān)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)，按照數(shù)控加工專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要，我們本著“必需和夠用”的原則，編寫(xiě)了這本《數(shù)控機(jī)床電氣控制與維修》教材，供高職高專(zhuān)數(shù)控加工專(zhuān)業(yè)教學(xué)使用。　　本教材的主要特點(diǎn)：　?。?）體系科學(xué)，結(jié)構(gòu)新穎。在教材編寫(xiě)過(guò)程中，充分考慮到數(shù)控加工專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)電氣控制理論知識(shí)的要求，考慮到數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)對(duì)數(shù)控操作教學(xué)的支撐作用，科學(xué)地設(shè)計(jì)了教材知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)?！　。?）本教材共有常用低壓電氣及控制、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)及數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)與維修3個(gè)模塊。我們提倡項(xiàng)目教學(xué)法，在每一模塊中都以循序漸進(jìn)的形式分為不同的項(xiàng)目，而且都由“項(xiàng)目案例”導(dǎo)入，引人入勝。部分項(xiàng)目中還有同步訓(xùn)練環(huán)節(jié)，即通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解與掌握所學(xué)的知識(shí)。　?。?）結(jié)合實(shí)際，應(yīng)用性強(qiáng)。本教材重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)單易懂，避免了冗繁的理論推導(dǎo)，注重實(shí)際應(yīng)用，使理論和實(shí)際相結(jié)合。通過(guò)本教材的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生除具有用好管好設(shè)備的能力，還具有對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障做簡(jiǎn)單處理與維修的能力?！　。?）每個(gè)項(xiàng)目后都配有相應(yīng)數(shù)量的習(xí)題，用以鞏固所學(xué)知識(shí)?！　”窘滩墓?個(gè)模塊、11個(gè)項(xiàng)目。模塊一的項(xiàng)目1由郭大勇編寫(xiě)；項(xiàng)目2由徐寧編寫(xiě)；模塊二的項(xiàng)目3、4、5、8、9由王忠華編寫(xiě)；模塊二的項(xiàng)目6、7及模塊三的項(xiàng)目10、11由李虹編寫(xiě)。全書(shū)由徐寧負(fù)責(zé)統(tǒng)稿?！　≡诖?，我們謹(jǐn)向所有為本教材編寫(xiě)提供大力支持的沈陽(yáng)航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，以及在組織、撰寫(xiě)、研討、修改、審定、打印和校對(duì)等工作中做出貢獻(xiàn)的同志表示由衷的感謝。　　由于時(shí)間緊促、水平有限，本教材有不足之處在所難免，我們懇請(qǐng)使用本教材的同志提出批評(píng)和修改意見(jiàn)。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)控機(jī)床電氣控制與維修》由“常用低壓電氣及控制”、“數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)”和“數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)與維修”三大模塊組成。較為全面、系統(tǒng)地介紹了常用低壓電氣元件的結(jié)構(gòu)、文字符號(hào)、圖形符號(hào)、作用及特點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床電氣控制原理圖及其基本規(guī)律，PLC的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)及工作原理，編寫(xiě)PLC程序所用的基本指令及部分功能指令，數(shù)控機(jī)床的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及分類(lèi)，數(shù)控機(jī)床上常用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、驅(qū)動(dòng)裝置的類(lèi)型及工作原理、伺服控制技術(shù)及典型數(shù)控系統(tǒng)等知識(shí)，數(shù)控機(jī)床操作者必須具備的數(shù)控設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方面的知識(shí)，以及數(shù)控機(jī)床典型故障的排除思路與維修方法?！　榱伺浜蠈W(xué)習(xí)，書(shū)中還配有作為實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的同步訓(xùn)練，由于所用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材及工具等具有一定的普遍性，因此本教材對(duì)各高職院校均適用?！　　稊?shù)控機(jī)床電氣控制與維修》除了可作為高職院校數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)、數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的教材，也可作為工廠數(shù)控機(jī)床專(zhuān)業(yè)維修人員參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

模塊一 常用低壓電氣及控制項(xiàng)目1 數(shù)控機(jī)床電氣控制基礎(chǔ)知識(shí)／11.1 數(shù)控機(jī)床常用低壓電器／21.1.1 低壓電器概述／21.1.2 低壓斷路器／41.1.3 接觸器／61.1.4 繼電器／71.1.5 熔斷器／111.1.6 主令電器／121.1.7 變壓器／151.2 數(shù)控機(jī)床電氣控制原理圖／161.2.1 電氣原理圖／161.2.2 電氣元件布置圖及安裝接線圖／191.3 數(shù)控機(jī)床電氣控制線路的基本規(guī)律／201.3.1 自鎖控制／201.3.2 互鎖控制／211.3.3 聯(lián)鎖控制／221.4 同步訓(xùn)練／231.4.1 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制實(shí)驗(yàn)／231.4.2 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)正/反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)／251.5 內(nèi)容小結(jié)／271.6 思考與練習(xí)／28項(xiàng)目2 可編程序控制器／292.1 可編程序控制器的產(chǎn)生和發(fā)展／292.1.1 可編程序控制器的產(chǎn)生／292.1.2 可編程序控制器的發(fā)展／302.2 可編程序控制器的性能、特點(diǎn)及分類(lèi)／322.2.1 可編程序控制器的性能指標(biāo)／322.2.2 可編程序控制器的特點(diǎn)／332.2.3 可編程序控制器的分類(lèi)／332.3 S7-200系列PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu)及尋址方法／352.3.1 內(nèi)存結(jié)構(gòu)／352.3.2 指令尋址方式／372.4 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理／382.4.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)／382.4.2 可編程序控制器的工作原理／392.5 S7-200 PLC編程指令／402.5.1 基本邏輯編程指令／412.5.2 項(xiàng)目案例——電動(dòng)機(jī)正/反轉(zhuǎn)PLC控制程序／452.5.3 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器編程指令／482.5.4 數(shù)據(jù)傳送指令／542.5.5 數(shù)據(jù)比較指令／552.5.6 數(shù)據(jù)移位指令／562.6 梯形圖程序的編寫(xiě)規(guī)則／602.7 內(nèi)容小結(jié)／612.8 同步訓(xùn)練／612.8.1 自動(dòng)往返控制實(shí)驗(yàn)／612.8.2 定時(shí)器及其擴(kuò)展編程實(shí)驗(yàn)／622.8.3 三相異步電動(dòng)機(jī)星形/三角形換接降壓?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)／622.9 思考與練習(xí)／63模塊二 數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)項(xiàng)目3 數(shù)控技術(shù)概論／653.1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r／653.1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過(guò)程／663.1.2 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展?fàn)顩r／663.1.3 數(shù)字伺服系統(tǒng)的發(fā)展／663.1.4 以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)／673.2 數(shù)控機(jī)床的組成及功能簡(jiǎn)介／683.3 數(shù)控系統(tǒng)的分類(lèi)方法／703.4 內(nèi)容小結(jié)／723.5 思考與練習(xí)／73項(xiàng)目4　數(shù)控機(jī)床檢測(cè)裝置／744.1 檢測(cè)元件基礎(chǔ)知識(shí)／754.1.1 概述／754.1.2 檢測(cè)方法的分類(lèi)／754.2 角編碼器／764.2.1 角編碼器的分類(lèi)和結(jié)構(gòu)／762.2.2 編碼器的工作原理／774.2.3 編碼器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用／804.2.4 手搖脈沖發(fā)生器／824.3 光柵測(cè)量裝置／824.3.1 光柵的結(jié)構(gòu)／834.3.2 莫爾條紋的作用／834.3.3 光柵測(cè)量系統(tǒng)／844.4 旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器／854.4.1旋轉(zhuǎn)變壓器／854.4.2 感應(yīng)同步器／884.5 項(xiàng)目案例——光電編碼器應(yīng)用／904.6 內(nèi)容小結(jié)／914.7 同步訓(xùn)練／924.7.1 光電編碼器實(shí)驗(yàn)／924.7.2 光柵尺測(cè)試實(shí)驗(yàn)／934.8 思考與練習(xí)／94項(xiàng)目5　數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)／955.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)／955.2 伺服電動(dòng)機(jī)／995.2.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)／995.2.2 交流伺服電動(dòng)機(jī)／1015.3 主軸電動(dòng)機(jī)／1035.3.1 直流主軸電動(dòng)機(jī)／1045.3.2 交流主軸電動(dòng)機(jī)／1045.4 內(nèi)容小結(jié)／1055.5 同步訓(xùn)練／1055.6 思考與練習(xí)／106項(xiàng)目6 驅(qū)動(dòng)裝置／1076.1 概述／1076.1.1 驅(qū)動(dòng)裝置分類(lèi)／1076.1.2 功率元件／1086.2 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置環(huán)形分配原理／1096.2.1 環(huán)形分配的作用／1096.2.2 環(huán)形分配的實(shí)現(xiàn)方式／1106.3 晶閘管直流驅(qū)動(dòng)裝置／1116.3.1 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制／1116.3.2 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)／1136.4 晶體管直流脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)裝置／1186.4.1 PWM主電路／1186.4.2 PWM控制回路／1196.4.3 FANUC PWM直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)／1216.5 交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置／1236.5.1 交流調(diào)速的基本概念／1236.5.2 正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）／1256.5.3 通用變頻器／1266.6 內(nèi)容小結(jié)／1296.7 思考與練習(xí)／130項(xiàng)目7 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)／1317.1 概述／1317.1.1 伺服系統(tǒng)的組成／1327.1.2 數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求／1327.2 位置控制／1347.2.1 位置比較實(shí)現(xiàn)的方式／1347.2.2 速度控制信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式／1357.2.3 位置控制實(shí)例／1357.3 主軸定向控制／1377.3.1 主軸定向控制的作用／1377.3.2 主軸定向控制的實(shí)現(xiàn)方式／1387.4 伺服系統(tǒng)性能及參數(shù)／1407.4.1 穩(wěn)態(tài)性能／1407.4.2 動(dòng)態(tài)性能／1417.4.3 輪廓加工中的跟隨精度／1437.4.4 伺服系統(tǒng)參數(shù)／1467.5 全數(shù)字式伺服系統(tǒng)／1467.5.1 全數(shù)字伺服系統(tǒng)的構(gòu)成／1467.5.2 全數(shù)字式伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)／1477.6 內(nèi)容小結(jié)／1487.7 思考與練習(xí)／149項(xiàng)目8 插補(bǔ)原理／1508.1 概述／1518.2 逐點(diǎn)比較法／1518.2.1 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)／1528.2.2 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)／1558.3 數(shù)字積分插補(bǔ)法／1578.3.1 數(shù)字積分法直線插補(bǔ)／1588.3.2 數(shù)字積分法圓弧插補(bǔ)／1618.4 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法／1638.4.1 數(shù)字采樣插補(bǔ)法原理／1638.4.2 時(shí)間分割插補(bǔ)法／1648.5 內(nèi)容小結(jié)／1658.6 思考與練習(xí)／165項(xiàng)目9 典型數(shù)控系統(tǒng)介紹／1679.1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)／1679.1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介／1689.1.2 功能特點(diǎn)／1699.1.3 FANUC系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)／1709.2 SIEMENS系統(tǒng)／1739.2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介／1739.2.2 功能特點(diǎn)／1759.2.3 西門(mén)子系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)／1759.3 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介／1769.3.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介／1779.3.2 功能特點(diǎn)／1789.4 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)／1789.5 內(nèi)容小結(jié)／1799.6 思考與練習(xí)／179模塊三 數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)與維修項(xiàng)目10 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)／18010.1 數(shù)控機(jī)床應(yīng)合理使用及保養(yǎng)／18010.1.1 數(shù)控機(jī)床合理使用及保養(yǎng)的意義／18010.1.2 正確使用數(shù)控設(shè)備／18110.2 數(shù)控設(shè)備的操作規(guī)程／18110.2.1 概述／18110.2.2 數(shù)控機(jī)床通用操作規(guī)程／18210.2.3 數(shù)控設(shè)備的專(zhuān)項(xiàng)操作規(guī)程／18210.3 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則／18310.3.1 操作者維護(hù)保養(yǎng)數(shù)控設(shè)備的重要性／18310.3.2 操作者如何才能維護(hù)保養(yǎng)好數(shù)控設(shè)備／18410.3.3 數(shù)控設(shè)備維護(hù)的基本要求／18410.3.4 數(shù)控設(shè)備維護(hù)的類(lèi)別和內(nèi)容／18410.3.5 數(shù)控設(shè)備各級(jí)保養(yǎng)規(guī)范／18610.4 內(nèi)容小結(jié)／18910.5 思考與練習(xí)／189項(xiàng)目11 數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)／19011.1 概述／19011.1.1 數(shù)控技術(shù)人才的現(xiàn)狀／19011.1.2 當(dāng)前及未來(lái)企業(yè)數(shù)控人才的結(jié)構(gòu)對(duì)比／19011.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)／19111.2.1 故障的分類(lèi)／19111.2.2 故障的診斷原則／19311.2.3 故障的診斷步驟／19411.2.4 故障的診斷方法／19511.3 數(shù)控機(jī)床的參數(shù)、接口及PLC／19611.3.1 數(shù)控機(jī)床的參數(shù)、備份及保持／19611.3.2 同步訓(xùn)練／19711.3.3 數(shù)控機(jī)床接口的作用及接口信號(hào)的處理／20011.3.4 PLC在數(shù)控機(jī)床的作用／20211.4 常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修／20311.4.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入/輸出不能正常進(jìn)行的故障／20311.4.2 數(shù)控機(jī)床主軸常見(jiàn)故障／20611.4.3 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)故障分析／20911.4.4 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)控制及常見(jiàn)故障分析／21411.4.5 數(shù)控機(jī)床操作中常見(jiàn)故障及診斷方法／21811.4.6 數(shù)控機(jī)床操作中軟件故障及診斷方法／22311.5 內(nèi)容小結(jié)／22411.6 思考與練習(xí)／225參考文獻(xiàn)／226

章節(jié)摘錄

　　（4）切斷電源，按圖1-42所示連接控制電路。接線時(shí)，先串聯(lián)后并聯(lián)。走線時(shí)，從電器的左端進(jìn)、右端出；上端進(jìn)、下端出?！　。?）接線完成后，自己反復(fù)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，在指導(dǎo)教師監(jiān)督下，合上電源閘刀開(kāi)關(guān)，按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；按下停止按鈕使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)：再按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。再按下停止按鈕使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)?！　。?）切斷電源，再按圖1-43所示連接控制電路?！　。?）接線完成后，自己反復(fù)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，在指導(dǎo)教師監(jiān)督下，合上電源閘刀開(kāi)關(guān)，按F正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。按下停止按鈕使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)?！　?.實(shí)驗(yàn)報(bào)告　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若出現(xiàn)下列問(wèn)題，試分析電路哪些部分接錯(cuò)了?！　。?）合上電源閘刀開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)就立即正向啟動(dòng)，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，但一松開(kāi)停止按鈕，電動(dòng)機(jī)又正向啟動(dòng)。　?。?）合上電源閘刀開(kāi)關(guān)，按下正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)接觸器就不停地吸合與釋放，電路無(wú)法工作。當(dāng)放開(kāi)按鈕時(shí)，接觸器不再吸合?！　。?）合上電源閘刀開(kāi)關(guān)，正向“啟動(dòng)”與“停止”控制均正常，但在反轉(zhuǎn)控制時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)“啟動(dòng)”控制，不能實(shí)現(xiàn)“停止”控制，只有切斷電源，才能使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)?！　?.注意事項(xiàng)　?。?）接線時(shí)合理安排元器件位置，接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠?！　。?）操作時(shí)要膽大、心細(xì)、謹(jǐn)慎，不許用手觸及各電氣元件的導(dǎo)電部分及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，以免觸電及意外損傷?！　?.5內(nèi)容小結(jié)本項(xiàng)目主要介紹了常用低壓電器的用途、基本構(gòu)造、工作原理、主要參數(shù)、型號(hào)、圖形符號(hào)及文字符號(hào)。對(duì)于這些種類(lèi)繁多的低壓電器，應(yīng)抓住它們的共同本質(zhì)，了解其特點(diǎn)，這對(duì)于正確選擇和合理使用這些電器是非常必要的?！　‰姎饪刂凭€路的原理圖、接線圖都是在了解機(jī)床控制電路原理、維修和安裝電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)用的。在繪制電氣控制線路原理圖和接線圖時(shí)應(yīng)注意它們的繪制原則，并且所使用的電氣圖形符號(hào)與文字符號(hào)要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?！　‰姎饪刂浦械幕締卧娐分饕侵溉喈惒诫妱?dòng)機(jī)的啟動(dòng)、正／反轉(zhuǎn)等控制電路，它們是分析和設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備電氣控制線路的基礎(chǔ)。這些單元電路通常是通過(guò)各種主令電器、控制電器及各種控制觸點(diǎn)的邏輯關(guān)系的不同組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的?！　W(xué)習(xí)本項(xiàng)目時(shí)一定要聯(lián)系實(shí)際，對(duì)照實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。本項(xiàng)目中安排了兩個(gè)同步訓(xùn)練環(huán)節(jié)，用以加強(qiáng)對(duì)前述知識(shí)的理解和掌握。

編輯推薦

　　任務(wù)驅(qū)動(dòng)　　行動(dòng)導(dǎo)向　　工學(xué)結(jié)合　　學(xué)生主體　　過(guò)程考核

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