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数控机床电气装调

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作者朱祥庭、张晶、李尚波

出版社清华大学出版社

ISBN9787302458265

出版时间2017-01

装帧平装

开本16开

定价28元

货号24173183

上书时间2024-10-18

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品相描述：全新
商品描述
前言
前    言
    　　
     　　随着数控机床在生产企业中的大量使用，并且应用范围越来越广泛，当前对数控机床维修、维护人员的需求极为迫切。掌握数控机床电气控制技术的知识、技能，对数控机床的使用和维修是非常重要的。
    　　本书是根据制定的"数控机床装调技术--数控机床电气控制核心课程标准"编写的，是机电一体化专业的核心课程。
    　　本书编写时遵循课程改革的新理念，主要特点如下。
    　　(1)  内容项目化，突出应用性和实践性。按照FANUC数控系统应用的特点，将数控机床的控制功能分成若干个模块。在每个模块中，以数控系统的软件编程、调试为主，以硬件连接为辅；以掌握实际操作技能、实际设计功能为主，以理解工作原理为辅；注重专业技能的系统性和教学的可操作性。
    　　(2)  本书以项目的形式编写，每个项目都有需要完成的任务、相关知识、案例分析及项目实训。学生2~4人为一组，共用一台数控实训设备，实训教室为主要教学场所，真正做到一体化教学。
    　　(3)  本书主要内容包括：数控机床外部电路连接、FANUC数控系统的组成及硬件连接、CNC系统参数设定、PMC基本功能、数控机床方式选择、进给轴手动进给PMC编程、参考点的确认、自动运行的调试、数控车床的刀架控制、超程保护及设定等项目。可以完成典型数控机床的电气安装和调试任务，使学生掌握数控机床的电气控制原理、系统的硬件组成及PMC编程等；了解数控系统的参数、参考点的设定与调整。
    　　本书由济南职业学院与济南机床厂共同组织编写。朱祥庭、张晶任主编，李尚波任副主编。济南职业学院朱祥庭编写本书中的项目四、项目六、项目七、项目八、项目九、项目十。济南职业学院张晶编写本书中的项目一、项目二、项目三、项目五。济南工程职业技术学院李尚波编写本书的项目十一、项目十二和项目十三。
     　　本书主编朱祥庭曾在机床厂从事数控机床的设计及维修工作多年，拥有丰富的理论知识和实际经验。本书由北京机床研究所产品设计中心主任马春年高级工程师审稿，他是我国机床行业中的权威专家。
    　　由于编者水平有限，书中错误之处在所难免，希望读者批评指正。
    　　
    　　
    　　编  者
    　　2016.12
    

导语摘要

本书基于数控机床制造与维修过程中电气控制系统装调的工作任务，以FANUC-0i数控系统为例，为学习者提供了数控机床外部电路连接、FANUC数控系统的组成及硬件连接、CNC系统的参数设定、PMC的基本功能、数控机床的方式选择、进给轴手动进给PMC编程、参考点的确认、自动运行的调试、数控车床的刀架控制、超程保护及设定、模拟主轴控制、机床冷却控制系统和数控系统的数据备份与恢复等理论和实践知识。

本书采用项目教学模式编写，把数控机床电气装调分为若干项目，每一个项目又分为若干个具体的学习任务。读者依据书中所述，通过一个个任务的学习和实践，即可逐步地掌握数控机床电气系统装调的技能。

本书理论与实践紧密结合，是数控技术及相关专业的核心教材，也是体现教、学、做一体化的工学结合的教材，适合数控技术、数控设备应用与维护、机电一体化等专业的师生使用，也适合作为数控技术的培训教材使用。



目录

 





项目一  数控机床外部电路连接.... 1


任务一  常用低压电器元件... 1


一、常用低压电器元件的选型... 1


二、数控机床常用低压电器

元件介绍... 1


任务二  案例分析：数控机床的

外部接线... 8


一、CK6140数控车床的主电路... 8


二、控制电源的连接... 11


三、数控系统上电及急停控制

电路... 12


四、电柜风扇及照明控制电路... 13


【项目训练】... 13


项目二  FANUC数控系统的组成及

硬件连接.... 14


任务一  FANUC数控系统的组成... 14


一、CNC主控制器的组成... 14


二、FANUC 0iD数控系统的功能... 15


三、FANUC数字伺服系统... 17


四、FANUC I/O单元模块... 18


任务二  CNC系统的硬件连接... 19


一、CNC控制器接口的介绍和

接口的作用... 19


二、bi伺服放大器的连接... 20


三、输入、输出I/O接口的连接... 25


任务三  CK6140数控车床数控系统

硬件的连接... 27


一、急停及超程控制电路的连接... 28


二、伺服单元的电路连接... 28


三、I/O电源控制电路的连接... 30


【项目训练】... 36


项目三  CNC系统参数的设定.... 37


任务一  基本参数的设定... 37


一、FANUC数控系统参数的

概念和分类... 37


二、FANUC数控系统常用参数的

含义... 38


任务二  伺服参数设定... 42


一、FANUC数控系统FSSB的

初始设定... 42


二、FANUC数控系统伺服参数的

初始设定... 44


三、FANUC数控系统主轴参数的

设定... 48


任务三  案例分析：数控车床的

参数设定... 49


一、FANUC数控系统参数输入的

步骤... 49


二、机床参数设定的过程... 51


【项目训练】... 59


项目四  PMC的基本功能.... 60


任务一  PMC接口控制... 60


一、PMC功能介绍... 60


二、PMC控制信号及地址... 61


三、I/O Link的地址分配... 62


任务二  PMC的功能... 65


一、PMC控制信号的含义... 66


二、PMC的数据形式... 67


三、PMC的功能指令... 68


任务三  案例分析：PMC应用举例... 80


一、CK6140数控车床急停硬件的

接线... 81


二、急停功能PMC的梯形图输入... 82


【项目训练】... 89


项目五  数控机床的方式选择.... 92


任务一  方式选择地址分配... 92


一、数控机床操作方式介绍... 92


二、数控机床方式选择的地址... 92


任务二  案例分析方式选择PMC编程... 93


一、机床与PMC之间的信号... 94


二、方式选择PMC程序... 97


【项目训练】... 99


项目六  进给轴手动进给PMC编程.... 100


任务一  手动进给参数和地址... 100


一、手动进给相关参数的选择... 100


二、手动方式PMC向CNC

输出的信号地址... 101


任务二  手轮进给参数和地址... 103


一、手轮进给相关参数的选择... 103


二、手轮进给相关信号的地址... 103


任务三  案例分析：手动进给

PMC编程... 104


一、机床与PMC之间的输入、

输出信号... 105


二、手动进给PMC程序... 106


【项目训练】... 109


项目七  参考点的确认.... 111


任务一  使用挡块返回参考点... 111


一、有挡块方式返回参考点的

相关参数... 111


二、有挡块方式返回参考点的

相关信号... 112


三、有挡块方式返回参考点的

操作步骤... 113


任务二  无挡块返回参考点... 114


一、无挡块返回参考点的

相关参数... 115


二、无挡块返回参考点的

相关信号... 115


三、无挡块返回参考点的步骤... 116


任务三  案例分析：有减速开关返回

参考点PMC程序... 117


一、返回参考点相关的信号... 117


二、手动返回参考点的

PMC程序... 117


【项目训练】... 118


项目八  自动运行的调试... 120


任务一  自动运行条件... 120


一、自动运行的基本内容... 120


二、自动运行的条件... 120


任务二  自动运行的基本参数和信号... 121


任务三  案例分析：自动运行

PMC程序... 124


一、自动运行的机床侧

PMC信号... 125


二、自动运行PMC程序... 125


项目九  数控车床的刀架控制.... 131


任务一  手动方式换刀控制... 131


一、四方刀架手动换刀控制的

过程... 131


二、案例分析：手动换刀

PMC程序... 132


任务二  自动方式换刀控制... 136


一、自动刀架的换刀原理... 136


二、自动换刀时PMC和

CNC之间的信号... 136


三、案例分析：刀架自动换刀

PMC程序... 137


项目十  超程保护及设定.... 143


任务一  超程保护的种类及信号... 143


一、机床限位方式... 143


二、超程保护相关的参数... 144


三、超程信号... 144


任务二  案例分析：超程设置及PMC

程序分析... 145


一、机床操作面板... 146


二、仿真面板... 146


三、软限位超程举例... 146


四、硬限位超程举例... 148


【项目训练】... 150


项目十一  模拟主轴控制.... 155


任务一  CNC与主轴连接及参数设置... 155


一、主轴控制电路... 155


二、主轴参数设定... 155


三、PMC与CNC之间的信号... 156


任务二  主轴的PMC程序设计... 157


一、模拟主轴控制电路... 157


二、模拟主轴自动运行的

PMC程序... 158


三、主轴手动控制的PMC程序... 160


【项目训练】... 161


项目十二  机床冷却控制系统.... 162


任务一  执行辅助功能... 162


一、辅助控制功能的流程... 162


二、辅助功能信号... 162


任务二  数控机床的冷却控制... 164


一、冷却控制系统... 165


二、电气控制图的设计... 165


三、PMC程序设计... 166


【项目训练】... 168


项目十三  数控系统的数据备份与

恢复.... 169


任务一  数控系统的数据备份... 169


一、在根目录下进行数据备份... 169


二、正常界面下的备份... 171


任务二  数控系统的数据恢复... 173


一、在根目录下进行数据恢复... 173


二、正常界面下的恢复... 174


【项目训练】... 179


附录  FANUC 0i-D数控车床的

电路图.... 180


参考文献.... 201


 





内容摘要

本书基于数控机床制造与维修过程中电气控制系统装调的工作任务，以FANUC-0i数控系统为例，为学习者提供了数控机床外部电路连接、FANUC数控系统的组成及硬件连接、CNC系统的参数设定、PMC的基本功能、数控机床的方式选择、进给轴手动进给PMC编程、参考点的确认、自动运行的调试、数控车床的刀架控制、超程保护及设定、模拟主轴控制、机床冷却控制系统和数控系统的数据备份与恢复等理论和实践知识。


本书采用项目教学模式编写，把数控机床电气装调分为若干项目，每一个项目又分为若干个具体的学习任务。读者依据书中所述，通过一个个任务的学习和实践，即可逐步地掌握数控机床电气系统装调的技能。


本书理论与实践紧密结合，是数控技术及相关专业的核心教材，也是体现教、学、做一体化的工学结合的教材，适合数控技术、数控设备应用与维护、机电一体化等专业的师生使用，也适合作为数控技术的培训教材使用。



主编推荐

本书是根据*制定的"数控机床装调技术--数控机床电气控制核心课程标准"编写的，是机电一体化专业的核心课程。


本书编写时遵循课程改革的新理念，主要特点如下。


　　(1) 内容项目化，突出应用性和实践性。按照FANUC数控系统应用的特点，将数控机床的控制功能分成若干个模块。在每个模块中，以数控系统的软件编程、调试为主，以硬件连接为辅；以掌握实际操作技能、实际设计功能为主，以理解工作原理为辅；注重专业技能的系统性和教学的可操作性。


　　(2) 本书以项目的形式编写，每个项目都有需要完成的任务、相关知识、案例分析及项目实训。学生2~4人为一组，共用一台数控实训设备，实训教室为主要教学场所，真正做到一体化教学。


　　(3) 本书主要内容包括：数控机床外部电路连接、FANUC数控系统的组成及硬件连接、CNC系统参数设定、PMC基本功能、数控机床方式选择、进给轴手动进给PMC编程、参考点的确认、自动运行的调试、数控车床的刀架控制、超程保护及设定等项目。可以完成典型数控机床的电气安装和调试任务，使学生掌握数控机床的电气控制原理、系统的硬件组成及PMC编程等；了解数控系统的参数、参考点的设定与调整。



精彩内容
项目一  数控机床外部电路连接
    任务一  常用低压电器元件
    【任务要求】
    　　1. 认识常用低压电器的外形、型号、规格。
    　　2. 了解低压电器的原理、结构和使用。
    　　3. 掌握安装方法和接线方法。
    【相关知识】
    　　数控机床电气控制部分除数控系统外，还需要大量的低压电器元件组合，以实现一台机床所具有的功能。这些低压电器元件包括低压断路器、熔断器、接触器、中间继电器、热继电器、变压器、各种转换开关、按钮、指示灯、各种检测开关等元件。低压电器分为低压保护电器和低压控制电器两种。
    一、常用低压电器元件的选型
    　　低压电器元件选型的一般原则如下。
    　　(1) 低压电器的额定电压应大于回路的工作电压。
    　　(2) 低压电器的额定电流应大于回路设计的工作电流。
    　　(3) 根据回路的启动情况来选择低压电器。例如，三相异步电动机启动时的电流是额定电流的4~7倍。
    　　(4) 设备的截断电流应不小于短路电流。
    二、数控机床常用低压电器元件介绍
    　　(一) 按钮
    　　按钮是用人力操作、具有弹簧复位机制的主令电器。主要用于远距离操作接触器、继电器等电磁装置，以切换自动控制电路。
    　　按钮的外形、图形符号及文字符号如图1-1所示。

    图1-1  按钮的外形图、图形符号及文字符号
     　　为了标明各种按钮的作用，避免误动作，通常将按钮帽做成不同的颜色，以示区别。按钮的颜色有红、绿、黄、黑、蓝以及白、灰等多种。标准规定：停止和急停按钮的颜色必须是红色，启动按钮的颜色是绿色，启动和停止交替动作的按钮是黑白、白色或灰色。按钮的信号为LA系列。
    　　(二) 熔断器
    　　熔断器广泛应用于低压配电线路和电气设备中。主要起短路及严重过载保护的作用。
    　　熔断器的外形、图形符号及文字符号如图1-2所示。

    图1-2  熔断器的外形、图形符号及文字符号
    　　熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。熔体是熔断器的主要组成部分，常做成丝状、片状和栅状。
    　　
    (三) 断路器
    　　低压断路器是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器元件。数控机床常用的低压断路器有塑料外壳式断路器、框架式和漏电保护式断路器三种。断路器的外形如图1-3所示。

    图1-3  低压断路器的外形
    　　断路器的内部结构及图形符号、文字符号如图1-4所示。

                                      (a)                                 (b)
    图1-4  断路器的内部结构及图形符号、文字符号
    　　(四) 接触器
     　　接触器是用来频繁接通和断开电动机或其他负载电路的一种自动切换电器。通常分为交流接触器和直流接触器两种。选择接触器时，应从其工作条件出发。控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选择直流接触器。主触点的额定工作电流应大于负载电路的电流，接触器的线圈的额定电压应与控制回路的电压一致。常用接触器的外形、图形符号及文字符号如图1-5所示。
    　　

    图1-5  接触器的外形
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