數(shù)控機床電氣控制與維修

前言

　　依據(jù)高職高專教育的人才培養(yǎng)目標，按照數(shù)控加工專業(yè)教學的需要，我們本著“必需和夠用”的原則，編寫了這本《數(shù)控機床電氣控制與維修》教材，供高職高專數(shù)控加工專業(yè)教學使用?！　”窘滩牡闹饕攸c：　　（1）體系科學，結(jié)構(gòu)新穎。在教材編寫過程中，充分考慮到數(shù)控加工專業(yè)培養(yǎng)目標對電氣控制理論知識的要求，考慮到數(shù)控機床控制技術(shù)對數(shù)控操作教學的支撐作用，科學地設(shè)計了教材知識體系結(jié)構(gòu)，有利于實現(xiàn)教學目標?！　。?）本教材共有常用低壓電氣及控制、數(shù)控機床控制技術(shù)及數(shù)控機床保養(yǎng)與維修3個模塊。我們提倡項目教學法，在每一模塊中都以循序漸進的形式分為不同的項目，而且都由“項目案例”導入，引人入勝。部分項目中還有同步訓練環(huán)節(jié)，即通過相應的實驗幫助學生理解與掌握所學的知識?！　。?）結(jié)合實際，應用性強。本教材重點突出、簡單易懂，避免了冗繁的理論推導，注重實際應用，使理論和實際相結(jié)合。通過本教材的學習，可以使學生除具有用好管好設(shè)備的能力，還具有對數(shù)控機床常見故障做簡單處理與維修的能力?！　。?）每個項目后都配有相應數(shù)量的習題，用以鞏固所學知識?！　”窘滩墓?個模塊、11個項目。模塊一的項目1由郭大勇編寫；項目2由徐寧編寫；模塊二的項目3、4、5、8、9由王忠華編寫；模塊二的項目6、7及模塊三的項目10、11由李虹編寫。全書由徐寧負責統(tǒng)稿?！　≡诖?，我們謹向所有為本教材編寫提供大力支持的沈陽航空職業(yè)技術(shù)學院領(lǐng)導，以及在組織、撰寫、研討、修改、審定、打印和校對等工作中做出貢獻的同志表示由衷的感謝。　　由于時間緊促、水平有限，本教材有不足之處在所難免，我們懇請使用本教材的同志提出批評和修改意見。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)控機床電氣控制與維修》由“常用低壓電氣及控制”、“數(shù)控機床控制技術(shù)”和“數(shù)控機床保養(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、圖形符號、作用及特點，數(shù)控機床電氣控制原理圖及其基本規(guī)律，PLC的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理，編寫PLC程序所用的基本指令及部分功能指令，數(shù)控機床的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及分類，數(shù)控機床上常用驅(qū)動電動機的類型、驅(qū)動裝置的類型及工作原理、伺服控制技術(shù)及典型數(shù)控系統(tǒng)等知識，數(shù)控機床操作者必須具備的數(shù)控設(shè)備維護保養(yǎng)方面的知識，以及數(shù)控機床典型故障的排除思路與維修方法?！　榱伺浜蠈W習，書中還配有作為實驗環(huán)節(jié)的同步訓練，由于所用到的實驗設(shè)備、器材及工具等具有一定的普遍性，因此本教材對各高職院校均適用。　　《數(shù)控機床電氣控制與維修》除了可作為高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)、機電一體化專業(yè)、數(shù)控設(shè)備應用與維護專業(yè)教學的教材，也可作為工廠數(shù)控機床專業(yè)維修人員參考用書。

書籍目錄

模塊一 常用低壓電氣及控制項目1 數(shù)控機床電氣控制基礎(chǔ)知識／11.1 數(shù)控機床常用低壓電器／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 同步訓練／231.4.1 三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖控制實驗／231.4.2 三相鼠籠式異步電動機正/反轉(zhuǎn)控制實驗／251.5 內(nèi)容小結(jié)／271.6 思考與練習／28項目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、特點及分類／322.2.1 可編程序控制器的性能指標／322.2.2 可編程序控制器的特點／332.2.3 可編程序控制器的分類／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 項目案例——電動機正/反轉(zhuǎn)PLC控制程序／452.5.3 定時器與計數(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 梯形圖程序的編寫規(guī)則／602.7 內(nèi)容小結(jié)／612.8 同步訓練／612.8.1 自動往返控制實驗／612.8.2 定時器及其擴展編程實驗／622.8.3 三相異步電動機星形/三角形換接降壓啟動實驗／622.9 思考與練習／63模塊二 數(shù)控機床控制技術(shù)項目3 數(shù)控技術(shù)概論／653.1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展狀況／653.1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過程／663.1.2 我國數(shù)控機床的發(fā)展狀況／663.1.3 數(shù)字伺服系統(tǒng)的發(fā)展／663.1.4 以數(shù)控機床為基礎(chǔ)的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)／673.2 數(shù)控機床的組成及功能簡介／683.3 數(shù)控系統(tǒng)的分類方法／703.4 內(nèi)容小結(jié)／723.5 思考與練習／73項目4　數(shù)控機床檢測裝置／744.1 檢測元件基礎(chǔ)知識／754.1.1 概述／754.1.2 檢測方法的分類／754.2 角編碼器／764.2.1 角編碼器的分類和結(jié)構(gòu)／762.2.2 編碼器的工作原理／774.2.3 編碼器在數(shù)控機床中的應用／804.2.4 手搖脈沖發(fā)生器／824.3 光柵測量裝置／824.3.1 光柵的結(jié)構(gòu)／834.3.2 莫爾條紋的作用／834.3.3 光柵測量系統(tǒng)／844.4 旋轉(zhuǎn)變壓器和感應同步器／854.4.1旋轉(zhuǎn)變壓器／854.4.2 感應同步器／884.5 項目案例——光電編碼器應用／904.6 內(nèi)容小結(jié)／914.7 同步訓練／924.7.1 光電編碼器實驗／924.7.2 光柵尺測試實驗／934.8 思考與練習／94項目5　數(shù)控機床驅(qū)動電動機／955.1 步進電動機／955.2 伺服電動機／995.2.1 直流伺服電動機／995.2.2 交流伺服電動機／1015.3 主軸電動機／1035.3.1 直流主軸電動機／1045.3.2 交流主軸電動機／1045.4 內(nèi)容小結(jié)／1055.5 同步訓練／1055.6 思考與練習／106項目6 驅(qū)動裝置／1076.1 概述／1076.1.1 驅(qū)動裝置分類／1076.1.2 功率元件／1086.2 步進驅(qū)動裝置環(huán)形分配原理／1096.2.1 環(huán)形分配的作用／1096.2.2 環(huán)形分配的實現(xiàn)方式／1106.3 晶閘管直流驅(qū)動裝置／1116.3.1 直流電動機的調(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直流進給驅(qū)動／1216.5 交流異步電動機驅(qū)動裝置／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／130項目7 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)／1317.1 概述／1317.1.1 伺服系統(tǒng)的組成／1327.1.2 數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求／1327.2 位置控制／1347.2.1 位置比較實現(xiàn)的方式／1347.2.2 速度控制信號的實現(xiàn)方式／1357.2.3 位置控制實例／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／1477.6 內(nèi)容小結(jié)／1487.7 思考與練習／149項目8 插補原理／1508.1 概述／1518.2 逐點比較法／1518.2.1 逐點比較法直線插補／1528.2.2 逐點比較法圓弧插補／1558.3 數(shù)字積分插補法／1578.3.1 數(shù)字積分法直線插補／1588.3.2 數(shù)字積分法圓弧插補／1618.4 數(shù)據(jù)采樣插補法／1638.4.1 數(shù)字采樣插補法原理／1638.4.2 時間分割插補法／1648.5 內(nèi)容小結(jié)／1658.6 思考與練習／165項目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)簡介／1689.1.2 功能特點／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)簡介／1739.2.2 功能特點／1759.2.3 西門子系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)／1759.3 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)簡介／1769.3.1 系統(tǒng)簡介／1779.3.2 功能特點／1789.4 開放式數(shù)控系統(tǒng)／1789.5 內(nèi)容小結(jié)／1799.6 思考與練習／179模塊三 數(shù)控機床保養(yǎng)與維修項目10 數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)／18010.1 數(shù)控機床應合理使用及保養(yǎng)／18010.1.1 數(shù)控機床合理使用及保養(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)控機床通用操作規(guī)程／18210.2.3 數(shù)控設(shè)備的專項操作規(guī)程／18210.3 數(shù)控機床的維護保養(yǎng)規(guī)則／18310.3.1 操作者維護保養(yǎng)數(shù)控設(shè)備的重要性／18310.3.2 操作者如何才能維護保養(yǎng)好數(shù)控設(shè)備／18410.3.3 數(shù)控設(shè)備維護的基本要求／18410.3.4 數(shù)控設(shè)備維護的類別和內(nèi)容／18410.3.5 數(shù)控設(shè)備各級保養(yǎng)規(guī)范／18610.4 內(nèi)容小結(jié)／18910.5 思考與練習／189項目11 數(shù)控機床的維修技術(shù)／19011.1 概述／19011.1.1 數(shù)控技術(shù)人才的現(xiàn)狀／19011.1.2 當前及未來企業(yè)數(shù)控人才的結(jié)構(gòu)對比／19011.2 數(shù)控機床故障診斷與維修技術(shù)／19111.2.1 故障的分類／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)控機床的參數(shù)、接口及PLC／19611.3.1 數(shù)控機床的參數(shù)、備份及保持／19611.3.2 同步訓練／19711.3.3 數(shù)控機床接口的作用及接口信號的處理／20011.3.4 PLC在數(shù)控機床的作用／20211.4 常見數(shù)控機床故障診斷與維修／20311.4.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入/輸出不能正常進行的故障／20311.4.2 數(shù)控機床主軸常見故障／20611.4.3 數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的常見故障分析／20911.4.4 數(shù)控機床返回參考點控制及常見故障分析／21411.4.5 數(shù)控機床操作中常見故障及診斷方法／21811.4.6 數(shù)控機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／225參考文獻／226

章節(jié)摘錄

　?。?）切斷電源，按圖1-42所示連接控制電路。接線時，先串聯(lián)后并聯(lián)。走線時，從電器的左端進、右端出；上端進、下端出。　?。?）接線完成后，自己反復檢查確認無誤后，在指導教師監(jiān)督下，合上電源閘刀開關(guān)，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕使電動機正轉(zhuǎn)；按下停止按鈕使電動機停轉(zhuǎn)：再按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，使電動機反轉(zhuǎn)。再按下停止按鈕使電動機停轉(zhuǎn)?！　。?）切斷電源，再按圖1-43所示連接控制電路。　?。?）接線完成后，自己反復檢查確認無誤后，在指導教師監(jiān)督下，合上電源閘刀開關(guān)，按F正轉(zhuǎn)啟動按鈕使電動機正轉(zhuǎn)；按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，使電動機反轉(zhuǎn)。按下停止按鈕使電動機停轉(zhuǎn)?！　?.實驗報告　　實驗過程中，若出現(xiàn)下列問題，試分析電路哪些部分接錯了?！　。?）合上電源閘刀開關(guān)，電動機就立即正向啟動，當按下停止按鈕時，電動機停轉(zhuǎn)，但一松開停止按鈕，電動機又正向啟動。　?。?）合上電源閘刀開關(guān)，按下正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動按鈕，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)接觸器就不停地吸合與釋放，電路無法工作。當放開按鈕時，接觸器不再吸合?！　。?）合上電源閘刀開關(guān)，正向“啟動”與“停止”控制均正常，但在反轉(zhuǎn)控制時，只能實現(xiàn)“啟動”控制，不能實現(xiàn)“停止”控制，只有切斷電源，才能使電動機停轉(zhuǎn)。　　7.注意事項　?。?）接線時合理安排元器件位置，接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠。　?。?）操作時要膽大、心細、謹慎，不許用手觸及各電氣元件的導電部分及電動機的轉(zhuǎn)動部分，以免觸電及意外損傷。　　1.5內(nèi)容小結(jié)本項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、圖形符號及文字符號。對于這些種類繁多的低壓電器，應抓住它們的共同本質(zhì)，了解其特點，這對于正確選擇和合理使用這些電器是非常必要的。　　電氣控制線路的原理圖、接線圖都是在了解機床控制電路原理、維修和安裝電氣設(shè)備時應用的。在繪制電氣控制線路原理圖和接線圖時應注意它們的繪制原則，并且所使用的電氣圖形符號與文字符號要符合國家標準。　　電氣控制中的基本單元電路主要是指三相異步電動機的啟動、正／反轉(zhuǎn)等控制電路，它們是分析和設(shè)計機械設(shè)備電氣控制線路的基礎(chǔ)。這些單元電路通常是通過各種主令電器、控制電器及各種控制觸點的邏輯關(guān)系的不同組合來實現(xiàn)的?！　W習本項目時一定要聯(lián)系實際，對照實物進行實驗實訓。本項目中安排了兩個同步訓練環(huán)節(jié)，用以加強對前述知識的理解和掌握。

編輯推薦

　　任務驅(qū)動　　行動導向　　工學結(jié)合　　學生主體　　過程考核

圖書封面

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