编著者还有：谢凤芹、丁鸿昌、陈毕胜

第1章 绪论 1

1.1 数控机床的组成与分类 1

1.1.1 数控机床简介 1

1.1.2 数控机床的组成 2

1.1.3 数控机床的分类 3

1.2 机床数控技术的发展过程 7

1.2.1 数控机床的产生和发展 8

1.2.2 数控机床的发展动向 8

1.2.3 我国数控机床的发展情况 8

1.3 本章小结 9

1.4 思考与练习 10

第2章 数控机床常用低压电器 11

2.1 低压电器的电磁机构及执行机构 11

2.1.1 电磁机构 11

2.1.2 触头系统 12

2.1.3 灭弧系统 13

2.2 开关电器 14

2.2.1 低压刀开关 14

2.2.2 组合开关 15

2.2.3 低压断路器 16

.2.3 熔断器 17

2.3.1 熔断器的种类 17

2.3.2 熔断器的工作原理 18

2.3.3 熔断器的主要参数 19

2.4 主令电器 19

2.4.1 控制按钮 20

2.4.2 行程开关 20

2.4.3 万能转换开关 21

2.4.4 主令开关 22

2.5 接触器 22

2.5.1 接触器的结构和工作原理 22

2.5.2 接触器的主要技术参数和型号含义 23

2.6 继电器 26

2.6.1 电压、电流继电器 26

2.6.2 时间继电器 26

2.6.3 中间继电器 28

2.6.4 热继电器 29

2.6.5 速度继电器 30

2.6.6 固态继电器 30

2.7 执行电器 31

2.7.1 电磁铁 31

2.7.2 电磁离合器 32

2.8 本章小结 34

2.9 思考与练习 35

第3章 数控机床电气控制基础 36

3.1 步进电动机伺服系统及其控制 36

3.1.1 步进电动机的基本类型 36

3.1.2 步进电动机位置控制系统 38

3.1.3 步进电动机驱动电路 40

3.1.4 步进电动机的特性 41

3.2 直流伺服电动机调速系统及其控制 42

3.2.1 直流伺服电动机的结构及调速 43

3.2.2 直流伺服电动机的机械特性 43

3.2.3 直流伺服电动机的特点及应用 44

3.3 交流伺服电动机调速系统及其控制 44

3.3.1 交流伺服电动机的分类及结构 44

3.3.2 交流伺服电动机的接线 45

3.3.3 交流伺服电动机的运行特性 45

3.4 数控机床电气原理图的画法规则 46

3.4.1 电气原理图 46

3.4.2 电气安装图 48

3.4.3 电气接线图 48

3.4.4 图面区域的划分 49

3.5 数控机床电气控制的逻辑表示 49

3.6 电气控制基本环节 50

3.6.1 三相笼型异步电动机的直接启动控制线路 50

3.6.2 三相笼型异步电动机的降压启动控制线路 52

3.6.3 电动机正反转控制线路 54

3.6.4 电动机制动控制线路 55

3.6.5 双速电动机的高低速控制线路 58

3.6.6 电动机的保护环节 59

3.6.7 电液联合控制 60

3.7 机床电气控制线路应用示例 62

3.7.1 c650型卧式车床的电气控制线路 62

3.7.2 x62w型万能升降台铣床的电气控制线路 66

3.8 z3040型摇臂钻床的电气控制线路 70

3.9 t68型卧式镗床的电气控制线路 73

3.10 m7120型平面磨床的电气控制线路 77

3.10.1 平面磨床的结构与控制特点 77

3.10.2 控制电路工作原理 79

3.10.3 电磁吸盘充、退磁电路的改进 80

3.11 组合机床电气控制系统 82

3.11.1 机械动力滑台控制线路 82

3.11.2 液压动力滑台控制线路 83

3.12 本章小结 85

3.13 思考与练习 86

第4章 plc编程入门及指令系统 87

4.1 plc概述 87

4.1.1 plc的基本结构 87

4.1.2 plc的物理结构 88

4.1.3 plc的工作原理 89

4.1.4 plc的特点 92

4.1.5 plc的应用领域 93

4.1.6 plc的主要生产厂家 94

4.2 fx系列plc性能简介 94

4.2.1 fx系列plc的特点 94

4.2.2 fx系列plc型号名称的含义 96

4.2.3 fx系列plc的一般技术指标 96

4.2.4 fx1s和fx1n系列plc 97

4.2.5 fx2n系列plc 97

4.2.6 编程设备与人机接口 99

4.2.7 got-900图形操作终端 101

4.3 plc程序设计基础 101

4.3.1 plc编程语言的国际标准 101

4.3.2 梯形图的主要特点 103

4.4 fx系列plc梯形图中的编程元件 103

4.4.1 基本数据结构 103

4.4.2 输入继电器与输出继电器 104

4.4.3 辅助继电器（m） 105

4.4.4 状态继电器（s） 106

4.4.5 定时器（t） 106

4.4.6 内部计数器（c） 108

4.4.7 高速计数器（hsc） 109

4.4.8 数据寄存器 111

4.4.9 指针p/i 112

4.4.10 常数 112

4.5 fx系列plc的基本逻辑指令 113

4.5.1 ld，ldi，out指令 113

4.5.2 触点的串、并联指令 113

4.5.3 ldp，ldf，andp，andf，orp和orf指令 114

4.5.4 pls与plf指令 114

4.5.5 电路块的串、并联指令 115

4.5.6 栈存储器与多重输出指令 115

4.5.7 主控与主控复位指令mc，mcr 116

4.5.8 set与rst指令 117

4.5.9 取反、空操作与end指令 118

4.5.10 编程注意事项 118

4.6 plc的应用指令 119

4.6.1 fx系列plc应用指令的表示方法与数据 120

4.6.2 程序流控制指令 122

4.6.3 与中断有关的指令 124

4.6.4 循环指令 125

4.6.5 比较与传送指令 126

4.6.6 算术运算与字逻辑运算指令 129

4.6.7 移位指令 130

4.6.8 数据处理指令 131

4.6.9 处理指令 132

4.6.10 方便指令 134

4.6.11 外部i/o设备指令 136

4.6.12 fx系列外部设备指令 141

4.6.13 浮点数运算指令 144

4.6.14 时钟运行指令 145

4.6.15 其他指令 147

4.7 plc应用系统的设计调试方法 148

4.7.1 系统规划与设计 148

4.7.2 plc及其组件的选型 149

4.7.3 硬件、软件设计与调试 151

4.8 本章小结 153

4.9 思考与练习 153

第5章 数控机床plc控制系统设计 155

5.1 数控机床plc系统设计及调试 155

5.1.1 plc系统的设计原则与步骤 156

5.1.2 plc程序设计 157

5.1.3 plc调试 159

5.2 plc在数控机床中的应用实例 160

5.3 数控机床plc控制应用实例 163

5.4 减少i/o点数的措施 166

5.5 提高plc在数控机床控制系统中可靠性的措施 167

5.5.1 plc的安装 167

5.5.2 合理的安装与布线 167

5.5.3 必需的安全保护环节 168

5.5.4 冗余系统与热备用系统 170

5.6 plc控制系统的维护和故障诊断 171

5.6.1 plc控制系统的维护 171

5.6.2 plc的故障诊断 172

5.7 本章小结 173

5.8 思考与练习 173

第6章 典型机床电气控制技术 174

6.1 机床电气控制电路的设计 174

6.1.1 机床电气控制电路的设计方法与注意事项 174

6.1.2 机床电气控制电路的设计实例 178

6.2 数控机床电气控制电路设计原则 180

6.2.1 电气控制电路设计原则 180

6.2.2 数控系统功能的选择 181

6.3 数控机床电气设计的一般内容 181

6.4 tk1640型数控车床电气控制电路 183

6.4.1 电气原理图的分析方法和步骤 183

6.4.2 tk1640数控车床介绍 184

6.4.3 tk1640数控车床的电气控制电路 185

6.5 xk714a型数控铣床电气控制电路 189

6.5.1 xk714a数控铣床介绍 189

6.5.2 xk714a数控铣床的电气控制电路 191

6.6 本章小结 194

6.7 思考与练习 194

第7章 数控机床电气及plc控制技术 项目训练实例 195

7.1 三相异步电动机单方向启动、停止及点动控制 195

7.1.1 启动、停止控制线路 195

7.1.2 点动控制线路 196

7.1.3 多点控制线路 197

7.1.4 可逆运行控制线路 197

7.2 fx2n系列plc的硬件连接与基本指令练习 199

7.2.1 plc与电源连接 199

7.2.2 plc输入接口连接 199

7.2.3 plc输出接口连接 200

7.2.4 fx2n系列plc基本指令练习 202

7.3 plc控制异步电动机 -△启动 211

7.3.1 异步电动机的启动方式 211

7.3.2 大电动机的 -△启动控制 212

7.4 plc控制电动机循环正、反转 213

7.4.1 c650车床控制元件配置 213

7.4.2 主电动机正、反转控制 216

7.4.3 主电动机点动控制 216

7.4.4 点动停止和反接制动 216

7.4.5 主电动机反接制动 217

7.4.6 实验设备及线路连接 218

7.5 c650卧式车床的电气及plc控制系统 219

7.5.1 c650卧式车床的主要结构与运动分析 219

7.5.2 c650卧式车床的电气控制线路分析 220

7.5.3 c650卧式车床的plc控制系统 222

7.6 z3040摇臂钻床的电气及plc控制系统 225

7.6.1 z3040摇臂钻床的电气控制系统 225

7.6.2 z3040摇臂钻床的plc控制系统 228

7.6.3 z3040摇臂钻床电气线路的故障与维修 231

7.6.4 z3040摇臂钻床电气模拟装置的试运行操作 232

7.6.5 z3040摇臂钻床电气控制线路故障及排除实训 233

7.7 t68卧式镗床电气及plc控制系统实训 236

7.7.1 t68卧式镗床的实训内容 236

7.7.2 t68卧式镗床电气线路的工作原理 237

7.7.3 电气控制线路的分析 239

7.7.4 t68卧式镗床电气线路故障与维修 241

7.7.5 t68卧式镗床电气模拟装置的试运行操作 242

7.7.6 t68卧式镗床电气控制线路故障及排除实训 243

7.8 x62w万能铣床电气及plc控制系统实训 246

7.8.1 x62w万能铣床的实训内容 246

7.8.2 x62w万能铣床电气原理图 246

7.8.3 机床分析 246

7.8.4 x62w万能铣床电气线路故障与维修 252

7.8.5 x62w万能铣床模拟装置的安装与试运行操作 253

7.8.6 x62w万能铣床电气控制线路故障及排除实训 255

7.8.7 教学演示、故障图及设置说明 257

7.9 本章小结 258

7.10 思考与练习 258

附表a 电气设备常用基本文字符号 259

附表b fx系列plc功能指令一览表 263

参考文献 267