本书遵循由浅入深的编排方式，将有关数控系统应知应会的内容进行了科学的分配。本书从数控技术工程师的角度详细介绍了数控机床的结构，介绍了数控机床常用低压电器的功能及其在数控电气系统中的位置；介绍了数控系统安装连接、参数设置的方法，详细解释了数控系统PLC程序的编程方法和数控系统的功能，提供了数控刀库包括伺服刀库换刀程序的编制案例；介绍了伺服系统和主轴系统的调试和故障排除方法。同时，本书还提供了数控系统在各类型机床上的应用案例。
本书的特点是“来自现场又回到现场”。对从事现场安装、调试、维修工作的技术人员和操作人员，本书是一本很有帮助的简明工具书。本书也特别适合高校数控专业的师生阅读。
第1章数控机床的基本结构及各部分功能1
1.1数控加工中心基本结构1
1.2数控车床基本结构3
1.3数控组合机床基本结构5
1.4进给传动系统6
1.5主轴系统7
1.6刀库8
第2章数控机床的电气控制系统10
2.1主要电气元件的功能及使用10
2.2典型数控机床电路图设计与识读27
第3章PLC应用基础30
3.1软元件类型及功能30
3.2顺控指令34
3.3脉冲型指令36
3.4置位/复位指令41
3.5高级指令——功能型指令44
3.6编制PLC程序的一般方法81
第4章认识数控系统88
4.1实用数控系统的构成88
4.2数控系统各部分的功能89
4.3数控系统用外围部件91
4.4相关技术名词的解释92
第5章数控系统的连接和设置94
5.1数控系统的连接94
5.2控制单元的连接95
5.3操作面板I/O单元的连接96
5.4输入输出信号的连接97
5.5MDS-D系列伺服驱动系统的连接97
5.6MDS-D-SVJ3伺服驱动系统的连接98
第6章认识数控机床操作面板100
6.1操作面板100
6.2工作模式选择101
6.3操作功能选择103
6.4数控功能选择105
6.5外围信号控制107
6.6工作状态显示108
6.7工作机床常用外部信号109
第7章认识数控系统显示器各操作界面110
7.1运行及监控界面110
7.2设置界面115
7.3编辑界面117
7.4诊断界面118
7.5参数设置及维护界面122
7.6NC文件操作界面125
第8章使数控机床动起来127
8.1手轮模式运行127
8.2JOG模式运行128
8.3快进模式运行129
8.4主轴运行操作130
8.5回原点模式运行130
8.6自动模式运行131
第9章常用PLC基本接口133
9.1PLC程序基础133
9.2最基本的接口134
第10章常用G指令178
10.1G90/G91指令178
10.2G指令模态178
10.3插补179
10.4G0指令179
10.5G01指令180
10.6G02/G03指令181
10.7G09指令181
10.8G64指令181
10.9G63指令182
10.10G04指令182
10.11辅助指令182
第11章参数功能及设置184
11.1初始参数设置184
11.2快捷系统设置184
11.3基本开机参数设置186
11.4日期/时间设置187
第12章对PLC接口的进一步学习188
12.1表示NC功能的接口——Y接口188
12.2表示NC工作状态的接口——X接口205
12.3定义NC功能的数据型接口——RY接口211
12.4表示NC功能的数据型接口——RX接口214
第13章对G指令的进一步学习218
13.1单向定位218
13.2旋转轴218
13.3子程序220
13.4宏程序220
13.5中断程序221
13.6插入用户宏程序221
13.7程序流程控制221
13.8同期进给/非同期进给222
13.9跳转222
13.10标准固定循环223
第14章对参数的进一步学习231
14.1基本参数231
14.2轴规格参数243
14.3伺服系统参数250
第15章编制完善的PLC程序255
15.1初始设定255
15.2工作模式选择256
15.3伺服轴运动控制258
15.4运动速度设定260
15.5数控功能选择262
15.6对M、S、T指令的处理262
15.7主轴运行264
15.8报警265
15.9编制数控车床PLC程序的注意事项266
第16章换刀专用指令及斗笠式刀库PLC程序的编制及调试271
16.1刀库运动的基本知识271
16.2换刀专用指令的功能及使用274
16.3换刀指令的使用286
16.4换刀PLC程序的编制方法289
16.5换刀宏程序的编制方法289
16.6刀库换刀的安全保护294
16.7刀库换刀调试注意事项294
第17章机械手刀库PLC程序的编制及调试295
17.1机械手刀库编程基础295
17.2机械手刀库的动作295
17.3刀库调试注意事项298
17.4钻削中心的选刀换刀300
第18章伺服刀库及大直径刀具刀库换刀程序的编制及调试304
18.1伺服刀库选刀换刀程序304
18.2大直径刀具刀库换刀程序开发和应用311
第19章数控系统的简明调试316
19.1初始调试简明步骤316
19.2基本硬件设置317
19.3控制单元与PC的连接321
19.4NC侧PLC参数设定325
19.5I/O检查与报警检查326
19.6手动操作确认327
19.7原点设置328
19.8软限位的设定329
19.9备份与回装333
第20章伺服系统调试334
20.1伺服系统的调试流程334
20.2负载惯量比的确定335
20.3速度环增益的设定336
20.4共振频率的测定339
20.5陷波滤波器的使用339
20.6抖动补偿341
20.7固定频率滤波器应用设置及振动分类341
20.8加工时间的最佳调整342
20.9紧急停止的设定343
20.10保护功能345
第21章主轴调试347
21.1主轴参数347
21.2主轴换挡354
第22章开机后常见故障及排除361
22.1开机后常见故障报警及解除361
22.2数控系统故障分析判断及排除的一般方法362
22.3数控系统烧损的主要类型及防护对策363
第23章高速高精度功能及应用366
23.1高精度功能解决的问题与功能的实现366
23.2高速加工模式373
23.3高速高精度模式374
23.4高精度功能的调用376
23.5高速功能的调用377
23.6高速高精度功能的调用378
23.7高速度高精度功能在加工中的应用379
23.8高速高精度功能设置参数汇总385
第24章实战典型案例——数控热处理机床控制系统的技术开发387
24.1数控热处理机床的工作要求387
24.2启用M80的中断功能388
24.3启用手动自动同时有效功能388
24.4M80中使用手动定位模式的技术要点389
第25章实战典型案例——轧辊磨床数控系统的技术开发391
25.1数控系统基本配置391
25.2调试中的问题分析392
25.3磨削程序的编制思路393
25.4加工程序中变量设置及使用395
25.5实用加工程序396
25.6PLC程序与加工程序的关系397
第26章实战典型案例——双系统功能在双刀塔车床改造中的应用398
26.1具备双系统功能的数控系统硬件配置及功能398
26.2系统的连接和相关参数的设置399
26.3与双系统功能相关的PLC程序400
26.4双系统功能在车床上的应用401
第27章实战典型案例——主轴定位功能在大型进口卧式加工中心改造上的应用404
27.1采用外置编码器进行主轴定位404
27.2采用接近开关进行主轴定位406
第28章实战典型案例——数控系统在大型回转工作台上的应用408
28.1数控系统基本配置408
28.2有关减速比的设置408
28.3分度的调节410
第29章实战典型案例——宏程序变量转换的柔性加工技术412
29.1专用连杆加工机床的工作要求412
29.2C70数控系统的解决方案412
29.3PLC梯形图程序编制413
29.4使用宏程序读取PLC程序中的相关数据414
第30章实战典型案例——数控冲齿机“大小齿”现象的消除及过载报警修正程序的技术开发417
30.1“大小齿”的出现417
30.2“大小齿”的形状分布及成因分析417
30.3消除“大小齿”的对策418
30.4冲齿过程中的过载报警处理及修正程序419
第31章数控机床故障排除421
31.1急停类故障421
31.2连接与设置类故障421
31.3伺服系统故障422
31.4主轴系统故障430
31.5回原点类故障434
31.6通信类故障437
31.7显示器故障438
31.8PLC程序错误引起的故障439
31.9参数设置不当引起的故障440
31.10运行功能故障442
31.11外部环境影响产生的故障443
参考文献446
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