目　录

第 1章　绪论　1
1.1　数控机床的组成和工作原理　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　1
1.2　数控机床的特点及分类　3
1.2.1　数控机床的特点　3
1.2.2　数控机床的分类　4
1.3　数控机床控制技术概述　5
1.3.1　数控机床控制技术的基本概念　5
1.3.2　机械设备控制技术的发展　5
1.3.3　数控机床控制技术的发展趋势　6
本章小结　7
思考与练习　7

第 2章　液压控制技术　8
2.1　概述　8
2.1.1　液压传动系统在数控机床中的功能　8
2.1.2　液压传动系统的组成与工作原理　9
2.1.3　液压传动的特点　10
2.1.4　静止液体与流动液体的性质　11
2.2　液压元件　12
2.2.1　液压动力元件　12
2.2.2　液压执行元件　18
2.2.3　液压控制元件　22
2.2.4　液压辅助元件　30
2.3　液压基本回路　31
2.3.1　方向控制回路　32
2.3.2　压力控制回路　32
2.3.3　速度控制回路　35
2.4　数控机床液压传动系统分析　40
2.4.1　数控车床液压系统　40
2.4.2　加工中心液压系统　42
2.5　数控机床的冷却、润滑系统　43
2.5.1　冷却系统　43
2.5.2　润滑系统　45
2.6　实验　45
2.6.1　液压元件拆装实验　45
2.6.2　液压基本回路实验　46
本章小结　48
思考与练习　48

第3章　气压控制技术　51
3.1　概述　51
3.1.1　气压传动系统的组成与工作原理　51
3.1.2　气压传动的特点　52
3.2　气动元件　53
3.2.1　动力元件　53
3.2.2　辅助元件　54
3.2.3　执行元件　57
3.2.4　控制元件　59
3.3　气压传动基本回路　63
3.3.1　压力控制回路　63
3.3.2　速度控制回路　64
3.3.3　方向控制回路　64
3.4　数控机床气压传动系统分析　66
3.5　实验　68
3.5.1　气动元件拆装实验　68
3.5.2　气动基本回路实验　69
本章小结　70
思考与练习　70

第4章　电气控制技术　72
4.1　常用低压电器　72
4.1.1　接触器　72
4.1.2　继电器　74
4.1.3　熔断器　78
4.1.4　主令电器　78
4.1.5　低压隔离器　80
4.1.6　低压断路器　81
4.2　电气控制基本环节　82
4.2.1　国家电气制图标准简介　82
4.2.2　电气控制电路的逻辑代数分析方法　84
4.2.3　三相异步电动机的启动控制电路　86
4.2.4　三相异步电动机的制动控制电路　88
4.2.5　三相异步电动机的正、反转控制电路　89
4.2.6　三相异步电动机的调速控制电路　91
4.2.7　电液控制　93
4.2.8　其他基本控制电路　94
4.3　典型电气控制电路分析　96
4.3.1　CJK6132数控车床电气控制　97
4.3.2　DK7732数控线切割机床电气控制　98
4.4　实验　101
4.4.1　两地控制接触器联锁正、反转控制电路的安装　101
4.4.2　串电阻减压启动控制电路的安装　104
本章小结　105
思考与练习　106

第5章　可编程序控制器　107
5.1　概述　107
5.1.1　可编程序控制器的产生和发展　107
5.1.2　可编程序控制器的特点及应用　108
5.1.3　可编程序控制器的基本组成　109
5.1.4　PLC的工作原理　111
5.2　可编程序控制器的程序设计语言　112
5.2.1　梯形图编程　112
5.2.2　语句表编程　113
5.2.3　功能表图　113
5.3　F1系列PLC程序编制　114
5.3.1　F1系列PLC各类软继电器　114
5.3.2　F1系列PLC指令系统及编程方法　118
5.4　FANUC PLC指令系统　129
5.4.1　概述　129
5.4.2　基本指令　130
5.4.3　功能指令　131
5.4.4　FANUC PLC梯形图编制的规则　137
5.5　PLC在数控机床控制中的应用　138
5.5.1　数控机床上PLC的控制对象　138
5.5.2　数控机床上PLC的形式　139
5.5.3　输入/输出与通信接口　141
5.5.4　PLC在数控机床控制中的应用　141
5.6　实验　144
5.6.1　PLC编程器的基本操作实验　144
5.6.2　基本逻辑指令的应用实验　144
5.6.3　PLC的程序设计实验　145
本章小结　147
思考与练习　147

第6章　位置检测装置　149
6.1　概述　149
6.1.1　位置检测装置的作用　149
6.1.2　伺服系统对位置检测装置的要求　149
6.1.3　位置检测装置的测量方式　149
6.2　光栅　150
6.2.1　光栅的分类　150
6.2.2　光栅的组成和工作原理　151
6.2.3　光栅测量系统　151
6.2.4　光栅的安装　153
6.3　脉冲编码器　154
6.3.1　增量式编码器　154
6.3.2　绝对值式编码器　155
6.4　感应同步器　156
6.4.1　感应同步器的结构、分类　156
6.4.2　感应同步器的工作原理和信号处理方式　156
6.4.3　感应同步器的使用　158
6.5　旋转变压器　159
6.5.1　旋转变压器的工作原理　159
6.5.2　旋转变压器的工作方式　160
6.6　磁栅　161
6.6.1　磁栅的特点　161
6.6.2　磁栅的结构　161
6.6.3　磁栅工作原理　162
6.7　脉冲编码器实验　162
本章小结　163
思考与练习　163

第7章　数控伺服系统　165
7.1　概述　165
7.1.1　伺服系统的基本要求　165
7.1.2　数控机床伺服驱动系统的组成及分类　166
7.1.3　数控机床伺服系统的工作原理　167
7.2　进给伺服系统　168
7.2.1　步进电动机驱动的伺服系统　168
7.2.2　直流伺服系统　171
7.2.3　交流伺服系统　175
7.2.4　数控机床进给伺服装置实例　178
7.3　主轴伺服系统　182
7.3.1　主轴电动机　182
7.3.2　交流主轴电动机的速度控制　183
7.3.3　主轴定向功能　184
7.3.4　数控机床主轴伺服装置实例　186
7.4　实验　190
7.4.1　步进电动机驱动系统的连接及性能测定　190
7.4.2　交流伺服系统的动态特性及其参数调整　192
本章小结　196
思考与练习　196

第8章　数控机床控制技术综合实训　197
8.1　可编程序控制器控制系统的设计　197
8.1.1　系统设计的基本原则　197
8.1.2　系统设计的一般步骤　197
8.2　综合举例——机械手控制　199
8.3　数控机床控制技术综合实训　207
综合实训1　继电器电路的PLC改造　207
综合实训2　组合机床动力滑台的控制　210
综合实训3　润滑系统自动控制　211
综合实训4　数控车床电气控制电路设计及连接　215
综合实训5　数控铣床电气控制电路设计与连接　222
本章小结　227

思考与练习　227
参考文献　229