目　录

模块一　数控系统的结构及组成　1
任务一　了解数控机床的基本知识　1
一、数控技术的基本概念　1
二、数控机床的产生　1
三、数控机床的发展趋势　2
四、数控机床的加工过程　2
任务二　掌握数控机床的基本结构及组成　2
一、数控机床的基本结构　2
二、数控机床的组成　3
任务三　了解数控机床的分类方法　4
一、按工业用途分类　4
二、按运动方式分类　6
三、按工艺用途分类　7
四、按功能水平的高低分类　7
五、按伺服系统分类　7
任务四　认识伺服系统　8
任务五　了解数控机床的坐标系　9
一、机床原点与机床坐标系　9
二、工件原点与工件坐标系　10
任务六　熟悉并掌握数控系统的组成和功能　10
一、数控系统的总体结构　10
二、数控系统的组成及功能　11
三、数控系统设备及装置介绍　12
任务七　了解数控加工工艺系统的组成　14
任务八　熟悉数控系统的分类　15
一、按数控装置类型分类　15
二、按控制方式分类　15
三、按照功能水平分类　17
任务九　了解常见的典型数控系统及其产品　17
一、日本FANUC数控系统　17
二、德国SIEMENS公司的CNC产品　18
三、西班牙FAGOR公司的CNC产品　22
四、国产华中数控系统　23
习题　26

模块二　数控机床电气控制基础　27
任务一　掌握常用机床电器的基础知识　27
一、电器的定义　27
二、电器的分类　28
三、机床电器的主要性能参数　28
任务二　熟悉常见的数控机床控制电器　29
一、刀开关　29
二、转换开关　30
三、转换开关　31
四、低压断路器　32
五、接触器　35
六、继电器　37
七、主令电器　41
八、熔断器　43
九、热继电器　45
十、控制变压器　46
十一、直流稳压电源　47
十二、导线和电缆　47
任务三　绘制机床电气原理图　48
一、电路图　48
二、电气控制线路图　49
任务四　掌握数控机床电气控制的逻辑表示　51
一、逻辑表示方法　51
二、逻辑运算法则　51
任务五　掌握组成电气控制线路的基本环节　52
一、正转、点动及两地控制　52
二、正反转控制　55
三、顺序控制及时间控制　57
任务六　分析典型电气控制线路　60
一、C650卧式车床的电气控制　60
二、X62W卧式铣床电气控制　63
任务七　掌握简单的控制线路分析及故障处理　68
习题　70

模块三　数控机床的进给运动的控制　71
任务一　了解数控机床的进给运动　71
一、数控机床伺服系统的概念及组成　71
二、伺服系统应具有的基本性能　72
三、伺服系统的分类　74
任务二　掌握步进电动机及其驱动控制　77
一、步进电动机的基本类型　78
二、步进电动机的工作原理　78
三、步进电动机的控制方法　80
任务三　了解数控机床的位置检测装置　83
一、感应同步器　84
二、脉冲编码器　88
三、编码器　89
四、光栅　90
五、磁栅　93
任务四　掌握直流电动机伺服系统　94
一、直流伺服电动机的结构和工作原理　95
二、直流伺服进给驱动控制基础　97
三、直流伺服电动机的特点　98
任务五　掌握交流伺服进给电动机　99
习题　101

模块四　数控机床主轴的控制　103
任务一　了解数控机床对主轴的要求　103
任务二　掌握主轴变速方式　104
任务三　掌握交流主轴电动机及其驱动控制　110
一、交流主轴电动机　110
二、交流主轴驱动控制　111
任务四　掌握主轴准停控制　117
一、概述　117
二、机械准停控制　118
三、电气准停控制　118
任务五　了解主轴进给功能　120
习题　120

模块五　通用PLC指令　122
任务一　掌握位操作指令　124
一、位操作指令　124
二、定时器指令　128
三、计数器指令　132
四、比较指令　133
任务二　熟悉运算指令　134
一、算术运算指令　134
二、逻辑运算指令　137
三、递增、递减指令　138
任务三　理解数据处理指令　138
一、数据传送指令　138
二、移位指令　139
习题　141

模块六　可编程序控制器程序　143
任务一　掌握编程原则　143
任务二　掌握基本电路　144
一、启动和复位电路　144
二、沿触发电路　145
三、延时电路　145
四、长时间延时电路　147
五、顺序延时接通电路　149
六、顺序循环执行电路　150
七、优先电路　152
任务三　编写S7-200实例程序　152
习题　168

模块七　数控系统PMC程序　169
任务一　了解FANUC 0i系列数控系统PMC地址　169
一、地址定义　169
二、地址与符号地址　170
三、G、F信号名称定义说明　170
四、PMC、CNC、MT之间的关系　171
五、R、T、C、K、D和A信号　172
六、输入/输出信号(X信号和Y信号)　175
七、G信号和F信号　176
任务二　PMC数据备份与恢复　176
一、了解数据知识　176
二、利用RS-232接口进行PMC备份和恢复　178
三、利用存储卡接口进行PMC备份和恢复　184
四、利用以太网接口进行PMC备份和恢复　186
任务三　机床安全保护功能编程　189
一、急停控制　189
二、复位功能编程　191
三、行程限位功能编程　192
四、垂直轴的制动程序　194
五、PMC编辑功能的开通　194
任务四　机床工作方式功能编程　201
一、系统标准面板　201
二、设计现场设备实验工作方式PMC程序　207
习题　210

参考文献　212