本書詳細(xì)介紹了以下內(nèi)容：數(shù)控機床的類型、體系結(jié)構(gòu)及故障特點，數(shù)控機床的檢驗、驗收與日常維護(hù)，數(shù)控機床的電氣控制，進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)，主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)，數(shù)控機床PLC，CNC數(shù)控裝置等。
本書內(nèi)容按項目任務(wù)方式編排，配套大量實例。同時附有思考題及習(xí)題，強調(diào)理論聯(lián)系實際，突出數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)的介紹，強調(diào)實際應(yīng)用。
突出數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)的介紹，配以實例，強調(diào)實際應(yīng)用。
帥旗，廣東省科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院專職教師，10多年來一直從事數(shù)控技術(shù)、數(shù)控加工、機械自動化方面的教學(xué)與科研工作，具有豐富的數(shù)控機床裝調(diào)與維修經(jīng)驗。
目 錄
項目一 數(shù)控機床的類型、體系結(jié)構(gòu)及故障特點 1
任務(wù)一 數(shù)控機床分類及應(yīng)用 2
一、按工藝類型分類 2
二、按運動軌跡分類 5
任務(wù)二 數(shù)控機床的體系結(jié)構(gòu)與主要數(shù)控系統(tǒng) 6
一、數(shù)控機床的體系結(jié)構(gòu) 6
二、數(shù)控技術(shù)的主要概念 7
三、主要數(shù)控系統(tǒng) 8
任務(wù)三 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 9
任務(wù)四 數(shù)控機床的常見故障及其特點 10
一、數(shù)控機床的故障特點 10
二、數(shù)控機床常見故障的分類 11
任務(wù)五 數(shù)控機床維修準(zhǔn)備及維修原則 13
一、維修技術(shù)準(zhǔn)備 13 目 錄
項目一 數(shù)控機床的類型、體系結(jié)構(gòu)及故障特點 1
任務(wù)一 數(shù)控機床分類及應(yīng)用 2
一、按工藝類型分類 2
二、按運動軌跡分類 5
任務(wù)二 數(shù)控機床的體系結(jié)構(gòu)與主要數(shù)控系統(tǒng) 6
一、數(shù)控機床的體系結(jié)構(gòu) 6
二、數(shù)控技術(shù)的主要概念 7
三、主要數(shù)控系統(tǒng) 8
任務(wù)三 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 9
任務(wù)四 數(shù)控機床的常見故障及其特點 10
一、數(shù)控機床的故障特點 10
二、數(shù)控機床常見故障的分類 11
任務(wù)五 數(shù)控機床維修準(zhǔn)備及維修原則 13
一、維修技術(shù)準(zhǔn)備 13
二、必要的維修器具與備件 14
三、數(shù)控機床故障診斷與維修應(yīng)遵循的基本原則 15
思考與練習(xí)題 16
項目二 數(shù)控機床的檢驗、驗收及日常維護(hù) 17
任務(wù)一 數(shù)控機床的安裝調(diào)試 18
一、數(shù)控機床安裝前的技術(shù)條件準(zhǔn)備 18
二、數(shù)控機床的檢查調(diào)整 20
任務(wù)二 數(shù)控機床檢驗及驗收 21
一、數(shù)控機床檢驗及驗收的常用工具 21
二、數(shù)控機床精度檢驗 23
任務(wù)三 數(shù)控機床的日常維護(hù) 26
一、數(shù)控機床的日常維護(hù)管理措施 26
二、數(shù)控機床的日常維護(hù)內(nèi)容 27
思考與練習(xí)題 28
項目三 數(shù)控機床的電氣控制 29
任務(wù)一 數(shù)控機床電氣控制的主要元器件及電氣符號 30
任務(wù)二 數(shù)控機床典型電氣控制回路 36
一、自鎖控制回路 36
二、互鎖控制回路 37
三、工作臺自動往返控制回路 37
四、點動與長動控制 38
五、異步電動機典型控制回路 38
六、直流電動機典型控制回路 40
任務(wù)三 數(shù)控機床電源類故障及抗干擾措施 42
一、數(shù)控機床電源組成及常見故障 42
二、數(shù)控機床干擾源及抗干擾措施 44
三、故障診斷案例 47
思考與練習(xí)題 49
項目四 數(shù)控機床進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng) 51
任務(wù)一 數(shù)控機床進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成及種類 52
任務(wù)二 數(shù)控機床步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng) 54
一、反應(yīng)式步進(jìn)電動機的工作方式 55
二、混合式步進(jìn)電動機的工作方式 56
三、步進(jìn)電動機的細(xì)分控制技術(shù) 58
四、步進(jìn)電動機的運行特性 59
五、步進(jìn)驅(qū)動器的工作方式 60
六、步進(jìn)電動機的連接 62
七、故障診斷案例 63
任務(wù)三 數(shù)控機床直流伺服驅(qū)動系統(tǒng) 64
一、直流電動機的結(jié)構(gòu) 65
二、直流電動機的運行原理 67
三、直流電動機的分類 68
四、直流伺服電動機的調(diào)速 70
五、直流電動機的連接 75
六、故障診斷案例 76
任務(wù)四 數(shù)控機床交流伺服驅(qū)動系統(tǒng) 78
一、交流異步電動機的結(jié)構(gòu)及運行原理 78
二、交流同步電動機的結(jié)構(gòu)及運行原理 81
三、交流伺服電動機的調(diào)速 82
四、SPWM型變頻方式 83
五、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng) 85
六、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)常見故障及故障原因 89
七、故障診斷案例 91
任務(wù)五 數(shù)控機床進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的常見接口 93
一、電源接口 93
二、指令接口 94
三、控制接口 97
四、狀態(tài)與安全報警接口 98
五、通信接口 98
六、反饋接口 98
七、電動機電源接口 98
思考與練習(xí)題 99
項目五 數(shù)控機床的主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng) 101
任務(wù)一 直流主軸系統(tǒng) 103
一、直流主軸驅(qū)動方式 103
二、西門子SIMOREG_V5直流主軸驅(qū)動 104
三、直流主軸驅(qū)動常見故障及故障原因 105
四、直流主軸驅(qū)動故障案例 106
任務(wù)二 交流主軸系統(tǒng) 107
一、交流主軸配置方式 107
二、交流變頻矢量控制 108
三、交流主軸驅(qū)動方式 111
三、交流主軸常見故障 116
四、交流主軸驅(qū)動故障案例 118
思考與練習(xí)題 121
項目六 數(shù)控機床的PLC系統(tǒng) 123
任務(wù)一 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 124
一、數(shù)控機床可編程控制器的作用 124
二、數(shù)控機床可編程控制器的分類 125
三、數(shù)控機床可編程控制器的信息傳遞 126
任務(wù)二 FANUC可編程控制器 126
一、FANUC PMC地址分配 126
二、FANUC PMC程序結(jié)構(gòu) 130
三、FANUC PMC基本指令 130
四、FANUC PMC功能指令 132
五、FANUC PMC報警功能 148
任務(wù)三 西門子可編程控制器 149
一、西門子802Dsl信號分配及傳遞 149
二、西門子802Dsl PLC程序常用指令 152
三、西門子802Dsl PLC程序結(jié)構(gòu) 155
四、西門子802Dsl系統(tǒng)PLC報警功能 168
任務(wù)四 華中世紀(jì)星系統(tǒng)可編程控制器 169
一、華中世紀(jì)星系統(tǒng)的PLC結(jié)構(gòu)及信號分配及傳遞 169
二、華中世紀(jì)星系統(tǒng)的PLC程序編制 170
思考與練習(xí)題 172
項目七 數(shù)控機床的CNC數(shù)控裝置體系結(jié)構(gòu) 173
任務(wù)一 數(shù)控機床的CNC數(shù)控裝置的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 174
一、CNC數(shù)控裝置的功能 174
二、CNC數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu) 176
三、CNC數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu) 178
任務(wù)二 FANUC CNC數(shù)控裝置 180
一、FANUC數(shù)控裝置的類型 180
二、FS 0i系統(tǒng)數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu) 182
三、FANUC數(shù)控裝置的數(shù)據(jù)文件備份 185
四、FANUC數(shù)控裝置系統(tǒng)報警 188
任務(wù)三 西門子CNC數(shù)控裝置 191
一、西門子數(shù)控系統(tǒng)的類型 191
二、西門子802Dsl系統(tǒng)的數(shù)控裝置結(jié)構(gòu) 193
三、西門子數(shù)控裝置的數(shù)據(jù)文件備份 195
四、西門子802Dsl系統(tǒng)報警 197
任務(wù)四 華中數(shù)控裝置 197
一、華中數(shù)控系統(tǒng)類型 197
二、華中世紀(jì)星HNC-21系列數(shù)控裝置結(jié)構(gòu) 199
三、華中系統(tǒng)軟件存儲 201
四、華中系統(tǒng)故障報警 201
任務(wù)五 數(shù)控系統(tǒng)回參考點的故障診斷與維修 202
一、機床回參考點的原理及方式 202
二、機床回參考點故障原因 204
三、數(shù)控機床回參考點故障舉例 205
任務(wù)六 數(shù)控機床急停報警故障分析與診斷 206
一、急停回路電路原理 206
二、急停報警故障原因 207
二、急停報警故障舉例 207
任務(wù)七 數(shù)控機床系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 208
一、系統(tǒng)參數(shù) 209
二、通道參數(shù) 209
三、坐標(biāo)軸參數(shù) 209
四、軸補償參數(shù) 211
思考和練習(xí)題 211
參考文獻(xiàn) 212
前 言
我國是制造業(yè)大國，數(shù)控機床在國內(nèi)制造業(yè)中被大量采用。隨著我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)控機床的市場需求將保持高速增長，特別是高端數(shù)控機床將有更大的市場空間。先進(jìn)數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機床中的普及應(yīng)用的速度也越來越快，例如，為了使主軸運行更加穩(wěn)定、高效、精確，數(shù)控機床采用了專用串行主軸放大器與專用主軸電動機結(jié)構(gòu)；進(jìn)給軸接口信號連接由過去模擬量信號接口形式發(fā)展到脈沖數(shù)字信號接口形式；近來光纜串行總線式結(jié)構(gòu)形式得到普及，使數(shù)控系統(tǒng)連接更加簡捷，系統(tǒng)抗干擾能力更好；數(shù)控伺服驅(qū)動控制中的矢量控制、脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)不斷改進(jìn)發(fā)展，驅(qū)動器中核心部件也大量采用了數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor）、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array），功率變換器件采用智能功率模塊IPM部件。隨著數(shù)控機床整個行業(yè)的發(fā)展，社會對從事數(shù)控機床的裝配、調(diào)試、檢測、維修、維護(hù)工作的高技術(shù)人才的需求很大。
數(shù)控機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及電氣、液壓、氣動、自動控制、計算機技術(shù)、機械等多個領(lǐng)域，對初學(xué)者來說學(xué)習(xí)難度較大。本書編寫主要是為了滿足高等職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)、機電一體化專業(yè)的課程教學(xué)需要，書中內(nèi)容以項目—任務(wù)方式進(jìn)行編排，力求使理論與實際應(yīng)用相結(jié)合。本書內(nèi)容突出實踐性，配有一系列的實例，使學(xué)生通過本書的學(xué)習(xí)能進(jìn)行一些相關(guān)技術(shù)操作實踐，完成一些基礎(chǔ)項目內(nèi)容的訓(xùn)練。
在國內(nèi)數(shù)控機床行業(yè)中，F(xiàn)ANUC、西門子、華中數(shù)控的數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)數(shù)控產(chǎn)品應(yīng)用較廣，所占市場份額很大。本書主要圍繞該三大系統(tǒng)，詳細(xì)介紹主軸驅(qū)動、進(jìn)給驅(qū)動、PLG結(jié)構(gòu)應(yīng)用及數(shù)控系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容，并且突出介紹了在國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的FANUC 0系統(tǒng)、西門子802系統(tǒng)、華中世紀(jì)星系統(tǒng)。
本書由帥旗主編，彭朝陽、袁金城擔(dān)任副主編。參與本書編寫的還有馬雪潔、孫宏軍、周勁松、黃東。在此感謝珠海旺磐精密機械有限公司作為合作單位對本書提供的支持。
盡管我們?yōu)楸緯冻鍪值呐托难圆幻獯嬖谇吠字帲凑垙V大讀者批評指正。
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2014年
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