機(jī)床電氣自動(dòng)控制

前言

由西南地區(qū)六校一所聯(lián)合編寫的《機(jī)床電氣自動(dòng)控制》一書，自1988年出版以來，歷經(jīng)5次印刷，得到廣大讀者和有關(guān)專家的好評(píng)。經(jīng)過6年的教學(xué)實(shí)踐，深感需及時(shí)進(jìn)行修訂再版。這一方面是由于電控技術(shù)日新月異的變化，需要補(bǔ)充和更新一些內(nèi)容；另一方面也希望在內(nèi)容的選取和處理上既符合教學(xué)規(guī)律并更為實(shí)用。這次修訂仍遵循“既注意基礎(chǔ)部分，又充分反映本領(lǐng)域的最新成就；既考慮先進(jìn)性，也注重結(jié)合當(dāng)前國情”的初衷。全書改編為九章，內(nèi)容包括機(jī)床繼電接觸器控制電路分析與設(shè)計(jì)；機(jī)床數(shù)字控制；可編程控制器（PLC；電氣無級(jí)調(diào)速；機(jī)床電氣可靠性等幾個(gè)部分。第一章為緒論。第二、三章討論機(jī)床繼電接觸器控制的基本電路和機(jī)床電路，并增加數(shù)控機(jī)床的實(shí)例。為加強(qiáng)科學(xué)性及全書各部分的聯(lián)系，仍采用邏輯表達(dá)與文字?jǐn)⑹鱿嘟Y(jié)合的分析方法。為考慮與先修課的銜接，補(bǔ)充機(jī)床常用電器簡(jiǎn)介內(nèi)容。第四章充分注意到電氣調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，重點(diǎn)加強(qiáng)交流調(diào)速，介紹交、直流無級(jí)調(diào)速的基本原理、方法及特點(diǎn)。交流調(diào)速的重點(diǎn)落實(shí)到交變頻調(diào)速和矢量控制技術(shù)。第五章介紹機(jī)床電氣控制可靠性的基本知識(shí)與提高機(jī)床電氣可靠性的措施。第六章闡述了繼電接觸器電路設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和元件選擇，以培養(yǎng)讀者具有一般機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。第七、八兩章為機(jī)床數(shù)字控制的內(nèi)容，第七章討論機(jī)床數(shù)控的一般內(nèi)容、插補(bǔ)原理、CNC數(shù)控及其伺服系統(tǒng)。第八章較全面地介紹經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的軟、硬件構(gòu)成，步進(jìn)電機(jī)的特性及接口，特別對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的要求及各種較新的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。第九章討論當(dāng)今推為機(jī)械制造業(yè)控制應(yīng)用主流機(jī)型的可編程控制器（PLC）。在介紹其工作原理、指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)上重點(diǎn)討論梯形圖的編程方法和PLC在機(jī)床控制中的典型應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書闡述了現(xiàn)代機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的主要類型。全書共九章，內(nèi)容包括：繼電接觸器電路的分析與設(shè)計(jì)，基本電器元件介紹及數(shù)控機(jī)床電控實(shí)例，機(jī)床數(shù)控內(nèi)容圍繞CNC數(shù)控系統(tǒng)和單片機(jī)控制經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行介紹。可編程控制器一章在介紹其工作原理、指令系統(tǒng)及編程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述梯形圖的設(shè)計(jì)方法并針對(duì)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了多方案的比較討論。電氣無級(jí)調(diào)速討論交、直流無級(jí)調(diào)速，并側(cè)重于交流調(diào)速控制。本書還簡(jiǎn)介機(jī)床電氣控制可靠性的知識(shí)?！　”緯鴥?nèi)容既注意到我國機(jī)床電控的現(xiàn)狀，又充分反映現(xiàn)代機(jī)床電氣控制的發(fā)展趨勢(shì)。在機(jī)床電路圖形符號(hào)和電氣原理圖的繪制上，均貫徹新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)?！　”緯勺鳛闄C(jī)械制造及設(shè)備、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械電子工程以及與之相近專業(yè)的教材，亦可供機(jī)械、電氣工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章 緒論　一、電氣自動(dòng)控制在現(xiàn)代機(jī)床中的地位　二、機(jī)床電氣自動(dòng)控制的發(fā)展概況　三、本課程的內(nèi)容及要求第二章 機(jī)床繼電接觸器基本控制電路及邏輯表示　2.1 常用低壓電器　　一、開關(guān)電器　　二、熔斷器　　三、主令電器　　四、交流接觸器　　五、繼電器　2.2 機(jī)床電氣原理圖的畫法規(guī)則　　一、繪制原理圖的原則與要求　　二、圖面區(qū)域的劃分　　三、符號(hào)位置的索引　2.3 機(jī)床電路的邏輯表示　　一、機(jī)床電器的邏輯表示　　二、邏輯代數(shù)的基本邏輯關(guān)系及串、并聯(lián)電路的邏輯表示　　三、機(jī)床電路的邏輯表示　　四、邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)及應(yīng)用舉例　2.4 異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)電路　　一、異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路　　二、異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路　　三、異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)電路　2.5 其他基本控制電路　　一、連續(xù)工作(長(zhǎng)動(dòng))與點(diǎn)動(dòng)控制　　二、多地點(diǎn)控制　　三、聯(lián)鎖控制　　四、順序起動(dòng)控制　　五、雙速異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制　習(xí)題第三章 機(jī)床電路分析　3.1 普通車床電氣控制電路　　一、CY6140普通車床控制電路　　二、CM6132普通車床控制電路　3.2 搖臂鉆床電氣控制電路　　一、主電機(jī)控制　　二、搖臂升降及夾緊、放松控制　　三、主軸箱與立柱的夾緊與放松　　四、機(jī)床安裝后控制電路的檢查　3.3 銑床電氣控制電路　　一、主軸電動(dòng)機(jī)的控制　　二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電氣控制　　三、圓形工作臺(tái)的控制　　四、其他控制　3.4 數(shù)控銑床控制電路　　一、數(shù)控立銑的控制要求　　二、供電電源　　三、主軸及X、Y、Z軸伺服驅(qū)動(dòng)工作原理　　四、X、Y、Z電機(jī)控制電路分析　3.5 T619臥式鏜床電氣控制電路　　一、電氣控制電路特點(diǎn)　　二、電氣控制電路　3.6 組合機(jī)床電氣控制電路　　一、機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制電路　　二、液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制電路　習(xí)題第四章 電氣調(diào)速系統(tǒng)　4.1 電氣調(diào)速概述　　一、調(diào)速與穩(wěn)速　　二、電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速的類型　　三、調(diào)速的性能指標(biāo)　　四、擴(kuò)大調(diào)速范圍的途徑　4.2 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制　　一、直流電動(dòng)機(jī)的基本調(diào)速方式及其調(diào)速特性　　二、直流電動(dòng)機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)　　三、有靜差及無靜差調(diào)速控制　　四、直流電動(dòng)機(jī)的PWM調(diào)速原理　4.3 交流電機(jī)調(diào)速控制　　一、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理及調(diào)速方式　　二、晶閘管交流調(diào)壓及逆變電路原理　　三、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速與串級(jí)調(diào)速　　四、異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的機(jī)械特性　　五、變頻器的分類及特點(diǎn)　　六、脈寬調(diào)制型(PWM)變頻器及異步電動(dòng)機(jī)矢量控制原理　　七、變頻調(diào)速的功率接口及系統(tǒng)實(shí)例　　習(xí)題第五章 機(jī)床電氣控制的可靠性　5.1 可靠性的基本概念　　一、可靠性的定義與重要性　　二、固有可靠性和使用可靠性　　三、可修復(fù)產(chǎn)品和不可修復(fù)產(chǎn)品　5.2 失效與可靠性特征量　　一、失效率　　二、早期、偶然、耗損失效　　三、可靠度與可靠壽命　5.3 可靠性設(shè)計(jì)　　一、可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容　　二、可靠性指標(biāo)的制定　　三、可靠性預(yù)測(cè)　　四、可靠性分配　5.4 提高可靠性的途徑　　一、電氣控制系統(tǒng)方案的選擇　　二、控制元件的選用　　三、控制元件的工作環(huán)境　　四、篩選和預(yù)防性更換　　五、現(xiàn)場(chǎng)失效調(diào)查第六章 機(jī)床電氣控制電路設(shè)計(jì)　6.1 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本原則　　一、機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本要求　　二、機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟　　三、電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件　　四、機(jī)床電力傳動(dòng)方案的確定　　五、機(jī)床電氣控制方案的確定　　六、控制方式的選擇　　七、確定電動(dòng)機(jī)容量　6.2 機(jī)床常用電器元件選擇　　一、電器元件的可靠性　　二、電器元件選擇的基本原則　　三、電器元件的選擇　6.3 機(jī)床電氣電路設(shè)計(jì)　　一、原理圖設(shè)計(jì)的一般原則　　二、控制電路電源選擇及主回路設(shè)計(jì)　　三、控制電路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法　　四、設(shè)計(jì)舉例　　五、控制電路的邏輯設(shè)計(jì)法　6.4 電氣位置圖的繪制　　一、電器布置原則　　二、常用配線方式　　三、電氣元件位置圖的繪制　　四、檢查與試驗(yàn)　習(xí)題第七章 機(jī)床數(shù)字控制　7.1 概述　　一、機(jī)床數(shù)字控制技術(shù)　　二、數(shù)控機(jī)床的組成　　三、開環(huán)和閉環(huán)數(shù)控　7.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)　　一、CNC系統(tǒng)的定義與結(jié)構(gòu)　　二、CNC系統(tǒng)軟件　7.3 插補(bǔ)運(yùn)算　　一、逐點(diǎn)比較法　　二、數(shù)字積分法(DDA)　　三、時(shí)間分割法　7.4 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)　　一、伺服系統(tǒng)的性能　　二、相位伺服系統(tǒng)　　三、幅值伺服系統(tǒng)　　四、CNC伺服系統(tǒng)　習(xí)題第八章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)　8.1 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控概述　　一、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控的特點(diǎn)　　二、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的種類　8.2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及特性　　一、步進(jìn)電機(jī)的工作原理　　二、步進(jìn)電機(jī)的分類　　三、步進(jìn)電機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)與特性　8.3 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源　　一、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)　　二、步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形分配器　　三、對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的要求　　四、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的分類　　五、提高驅(qū)動(dòng)電源性能的措施　　六、功率放大器線路介紹　8.4 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件及接口邏輯　　一、系統(tǒng)軟件的組成　　二、系統(tǒng)控制程序框圖　　三、步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行速度控制　　四、階梯方式升降頻的實(shí)現(xiàn)　　五、插補(bǔ)程序　　六、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控接口邏輯　習(xí)題第九章 可編程控制器(PLC)　9.1 可編程控制器概述　　一、PLC的結(jié)構(gòu)與工作原理　　二、PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域　　三、PLC的發(fā)展　9.2 PLC的編程語言及指令系統(tǒng)　　一、PLC的程序表達(dá)方式　　二、PLC的編程元件　　三、PLC的指令系統(tǒng)　9.3 梯形圖程序設(shè)計(jì)的規(guī)則及方法　　一、梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則　　二、梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法　　三、梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法　9.4 PLC在機(jī)械控制中的應(yīng)用　　一、PLC的選型　　二、開關(guān)量I/O模塊的外部接線　　三、采用通用邏輯指令實(shí)現(xiàn)時(shí)間順序控制的程序設(shè)計(jì)　　四、用置位(S)復(fù)位?指令實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)循環(huán)控制　　五、使用移位寄存器的編程方式　　六、有多種操作方式的程序設(shè)計(jì)　　七、三工位鉆床的程序設(shè)計(jì)舉例　習(xí)題附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：現(xiàn)代機(jī)床由工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、原動(dòng)機(jī)和自動(dòng)控制系統(tǒng)四個(gè)部分組成。所謂“自動(dòng)控制”是指在沒有人直接參與（或僅有少數(shù)參與）的情況下，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)，使被控對(duì)象（或生產(chǎn)過程），自動(dòng)地按預(yù)定的規(guī)律去進(jìn)行工作。如機(jī)床按規(guī)定的程序自動(dòng)地起動(dòng)與停車；利用微型計(jì)算機(jī)控制數(shù)控機(jī)床，按照計(jì)算機(jī)發(fā)出的程序指令，自動(dòng)按預(yù)定的軌跡加工；利用可編程控制器，按照預(yù)先編制的程序，使機(jī)床實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)加工循環(huán)，所有這些都是電氣自動(dòng)控制的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的手段是多種多樣的，可以用電氣的方法來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，也可以用機(jī)械的、液壓的、氣動(dòng)的等方法來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于現(xiàn)代化的金屬切削機(jī)床均用交、直流電機(jī)作為動(dòng)力源，因而電氣自動(dòng)控制是現(xiàn)代機(jī)床的主要控制手段。即使采用其他控制方法，也離不開電氣控制的配合。本書就是以機(jī)床作為典型對(duì)象來研究電氣自動(dòng)控制技術(shù)的基本原理、方法和應(yīng)用，這些基本控制方法自然也適用于其他機(jī)器設(shè)備及生產(chǎn)過程。機(jī)床經(jīng)過一百多年的發(fā)展，結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，性能不斷提高，在很大程度上取決于電氣拖動(dòng)與電氣控制系統(tǒng)的更新。電氣拖動(dòng)在速度調(diào)節(jié)方面具有無可比擬的優(yōu)越性和發(fā)展前途。采用直流或交流無級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變速箱變得十分簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高了效率和剛度，也提高了精度。近年研究成功的電機(jī)一主軸部件，將交流電機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝在主軸上，使其振動(dòng)和噪音均較小，它完全代替了主軸變速齒輪箱，對(duì)機(jī)床傳動(dòng)與結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生變革性影響。

編輯推薦

《機(jī)床電氣自動(dòng)控制(第3版)》由重慶大學(xué)出版社出版。

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