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第1章 绪论1

1.1 数控机床的组成及工作原理1

1.1.1 数字控制技术1

1.1.2 数控机床的组成及工作原理2

1.2 数控机床的特点及分类4

1.2.1 数控机床的特点4

1.2.2 数控机床的分类5

1.3 数控机床控制技术概述6

1.3.1 数控机床控制技术的基本概念6

1.3.2 机械设备控制技术的发展7

1.3.3 数控机床控制技术的发展趋势8

思考与练习8

第2章 电气控制技术9

2.1 常用低压电器9

2.1.1 接触器9

2.1.2 继电器11

2.1.3 熔断器15

2.1.4 主令电器16

2.1.5 低压隔离器18

2.1.6 低压断路器19

2.2 电气控制基本环节20

2.2.1 国家电气制图标准简介20

2.2.2 电气控制电路的逻辑代数分析方法21

2.2.3 三相异步电动机的启动控制电路23

2.2.4 三相异步电动机的正反转控制电路25

2.2.5 三相异步电动机的制动控制电路27

2.2.6 三相异步电动机的调速控制电路28

2.2.7 电液控制30

2.2.8 其他基本控制电路31

2.3 典型电气控制电路分析34

2.3.1 CA6140卧式车床电气控制电路35

2.3.2 X6132卧式铣床电气控制电路36

2.3.3 CJK6132数控车床电气控制电路43

2.3.4 DK7732数控线切割机床电气控制电路44

思考与练习47

第3章 位置检测装置49

3.1 概述49

3.1.1 伺服系统对位置检测装置的要求49

3.1.2 位置检测装置的分类49

3.1.3 数控检测装置的性能指标49

3.1.4 位置检测装置的测量方式50

3.2 感应同步器50

3.2.1 感应同步器的结构和类型50

3.2.2 感应同步器的工作原理51

3.2.3 感应同步器的使用53

3.3 光栅54

3.3.1 光栅的分类54

3.3.2 光栅的工作原理54

3.3.3 光栅的安装56

3.4 磁栅57

3.4.1 磁栅结构58

3.4.2 磁栅工作原理58

3.5 旋转变压器59

3.5.1 旋转变压器的工作原理59

3.5.2 旋转变压器工作方式59

3.6 脉冲编码器61

3.6.1 增量式编码器61

3.6.2 绝对式编码器61

思考与练习62

第4章 数控伺服系统64

4.1 概述64

4.1.1 伺服系统的基本要求64

4.1.2 数控机床伺服驱动系统的分类65

4.2 进给伺服系统65

4.2.1 直流伺服电动机65

4.2.2 交流伺服电动机68

4.2.3 步进电动机70

4.2.4 进给伺服系统分类75

4.2.5 进给伺服系统的位置控制76

4.2.6 变频调速技术81

4.2.7 三相交流永磁同步电动机的调速84

4.2.8 全数字伺服系统介绍85

4.3 主轴伺服系统86

4.3.1 主轴电动机86

4.3.2 交流主轴电动机的速度控制87

4.3.3 主轴定向控制90

思考与练习91

第5章 可编程序控制器92

5.1 概述92

5.1.1 可编程序控制器的产生和发展92

5.1.2 可编程序控制器的特点及分类93

5.1.3 可编程序控制器的应用范围94

5.2 可编程序控制器的工作原理94

5.2.1 可编程序控制器的基本组成94

5.2.2 可编程序控制器的工作原理96

5.3 可编程序控制器的程序设计语言97

5.3.1 梯形图（LAD）97

5.3.2 语句表（STL）99

5.3.3 顺序功能图（SFC）99

5.4 数控机床的PLC100

5.4.1 数控机床的PLC的控制对象100

5.4.2 数控机床的PLC的形式100

5.4.3 输入／输出与通信接口103

思考与练习103

第6章 GE系列PLC程序编制104

6.1 各类软继电器及输入／输出定义号104

6.2 GE系列PLC指令系统及编程方法109

6.2.1 基本逻辑指令109

6.2.2 编程举例119

思考与练习121

第7章 S7-200系列PLC程序编制125

7.1 S7-200系列PLC的编程元件125

7.2 S7-200系列PLC指令系统及编程方法129

7.2.1 基本逻辑指令129

7.2.2 定时器和计数器指令135

7.2.3 逻辑堆栈指令140

7.2.4 比较操作指令144

7.2.5 程序控制指令144

7.2.6 简单程序编制147

7.3 PLC编程软件的使用148

7.3.1 软件系统概述148

7.3.2 编程151

7.3.3 程序调试及监控153

思考与练习154

第8章 数控机床控制技术综合实训156

8.1 可编程序控制器控制系统的设计156

8.1.1 系统设计的基本原则156

8.1.2 系统设计的一般步骤156

8.2 综合举例——机械手控制158

8.2.1 工艺过程分析158

8.2.2 控制要求分析160

8.2.3 确定输入／输出设备及I/O点数160

8.2.4 选择PLC机型161

8.2.5 分配I/O端子地址编号161

8.2.6 PLC的程序设计162

8.3 数控机床控制技术综合实训168

8.3.1 综合实训1——继电器电路的PLC改造168

8.3.2 综合实训2——组合机床动力滑台的控制172

8.3.3 综合实训3——数控机床自动换刀系统控制173

思考与练习176

附录178

实验1 两地控制接触器联锁正反转控制电路的安装178

实验2 串电阻减压启动控制电路的安装181

实验3 进给驱动单元实验183

实验4 主轴调速单元实验185

实验5 西门子S7-200PLC编程软件的使用186

实验6 基本逻辑指令的应用187

实验7 定时器指令的应用188

实验8 计数器指令的应用190

实验9 PLC控制系统设计191

参考文献192