数控机床控制技术与系统

本书是全国机械行业职业教育优质规划教材（高职高专），经全国机械职业教育教学指导委员会审定。本书以FANUC 0i和SINUMERIK 802D系统为依托，介绍了数控原理、数控机床机械传动、主轴和进给电气驱动、位置和速度检测、数控机床伺服系统及数控机床PLC等方面的内容。    本书涵盖了数控机床控制技术的各个方面，内容丰富、层次清晰、重点突出，重视实践技能的培养。本书采用任务驱动方式，通过任务分解，将数控机床控制技术落实到具体的知识点和能力点上，以期对数控机床控制技术与系统从整体上有较全面的了解，为进一步学习数控机床故障诊断及维护知识，提高数控机床的应用水平做好铺垫。本书每个模块还附有拓展阅读，以适应不同教学层次的要求。本书安排有大量思考题与习题，可作为对正文内容的巩固，以拓展解决实际问题的能力。    本书既可作为高等职业教育数控技术专业、机电一体化技术专业的教材，也可作为从事数控机床工作的工程技术人员的参考书。

前言
模块一数控机床概述1
任务一数控机床基本特点1
任务二数控机床基本组成及控制2
拓展阅读基于数控机床的数字化制造技术6
思考题与习题7
模块二数控机床机械传动9
项目一进给机械传动9
任务一滚珠丝杠副9
任务二导轨13
项目二主轴机械传动14
任务一数控机床主轴传动方式14
任务二数控车床主轴16
任务三加工中心主轴18
项目三辅助装置20
任务一数控车床辅助装置20
任务二加工中心刀库22
拓展阅读激光干涉仪定位误差测量25
思考题与习题27
模块三主轴电动机及驱动29
项目一交流主轴电动机及变频器29
任务一三相交流异步电动机29
任务二变频器30
任务三由变频器组成的模拟主轴36
项目二FANUC主轴电动机及主轴驱动器39
任务一FANUC主轴电动机39
任务二FANUCαi系列驱动器39
任务三FANUCβiSVSP驱动器42
任务四FANUC串行主轴配置43
项目三西门子主轴电动机及主轴驱动器44
任务一西门子交流主轴电动机44
任务二西门子611Ue驱动器45
任务三主轴配置49
项目四主轴伺服功能50
任务一主轴准停50
任务二主轴定位51
任务三螺纹车削51
任务四刚性攻螺纹52
任务五Cs轴控制53
拓展阅读电主轴54
思考题与习题55
模块四进给电动机及驱动57
项目一交流伺服电动机及驱动器57
任务一交流伺服电动机57
任务二交流伺服驱动器59
项目二FANUC和西门子伺服驱动器60
任务一FANUC伺服驱动器60
任务二西门子伺服电动机及驱动62
项目三步进电动机及驱动64
任务一步进电动机64
任务二步进驱动器66
拓展阅读直线电动机68
思考题与习题69
模块五位置和速度检测72
项目一编码器72
任务一编码器在数控机床中的用途72
任务二增量式光电编码器73
任务三绝对式光电编码器74
任务四伺服电动机中的编码器75
任务五旋转变压器78
项目二光栅79
任务一光栅在数控机床中的用途79
任务二增量式光栅79
任务三绝对式光栅82
拓展阅读回参考点82
思考题与习题84
模块六数控原理及系统87
项目一数控原理87
任务一数控系统控制任务87
任务二数据处理88
任务三数控系统软硬件97
任务四数控系统的网络化99
项目二FANUC0iC／D数控系统101
任务一系统组成及接口信号101
任务二系统配置103
任务三FANUC系统以太网远程通信107
项目三SINUMERIK802D数控系统109
任务一系统组成109
任务二控制单元110
拓展阅读SINUMERIK802Dsl数控系统112
思考题与习题117
模块七数控机床伺服系统119
项目一伺服系统类型及组成119
任务一伺服系统类型119
任务二伺服系统组成120
项目二伺服系统性能及补偿122
任务一伺服性能122
任务二伺服补偿125
拓展阅读伺服系统调整和优化126
思考题与习题130
模块八数控机床PLC控制132
项目一数控机床PLC控制任务132
任务一数控机床PLC的控制对象132
任务二数控机床PLC程序组成132
项目二输入、输出开关信号133
任务一输入开关信号133
任务二输出开关信号137
项目三FANUC系统PMC139
任务一PMCI／O模块139
任务二PMC地址141
任务三CNC与PMC的接口信号144
任务四主轴M03、M04和M05控制145
任务五数控车床电动四方刀架T指令选刀控制148
项目四SINUMERIK802D／802Dsl数控系统PLC149
任务一PP72／48I／O模块149
任务二PLC控制实例151
拓展阅读数控车床电动转塔刀架PMC控制152
思考题与习题157
参考文献161