数控机床电气设计典例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龚仲华 著

图书标签:

• 数控机床
• 电气设计
• 电气控制
• PLC
• 伺服系统
• 自动化
• 工业控制
• 电路设计
• 故障诊断
• 典型案例

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111467809

版次：1

商品编码：11508885

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：329

字数：515000

正文语种：中文

内容简介

　　《数控机床电气设计典例》紧密结合数控机床的技术发展前沿，详细介绍了国内外数控机床的电气设计标准、技术规范，以及电气控制器件选择、电气控制系统设计的一般方法，并提供了典型电路和完整的控制系统设计典例。全书按国内外最新标准的要求，对数控机床电气设计的技术标准和规范、元器件选择准则、基本电路和安全电路的设计方法等，进行了完整、深入的介绍；对普及型和全功能数控机床的常用系统及其连接要求、控制系统的电路设计方法，进行了系统、全面的阐述；书中提供了大量的先进电路和完整的普及型数控机床、全功能数控机床的电路设计典例。

内页插图

目录

前言第1章 数控机床与系统1．1机床与数控1．1．1机床及控制1．1．2数控与数控机床1．2常见数控机床1．2．1车削类数控机床1．2．2镗铣类数控机床1．3数控原理与系统1．3．1数控系统组成1．3．2数控加工原理1．3．3普及型与全功能型CNC1．3．4开环与闭环伺服系统1．3．5通用伺服和专用伺服
第2章 机床电气设计准则2．1技术标准与规范2．1．1技术标准2．1．2质量认证2．1．3电源和环境2．1．4接地系统2．2电气设计要求2．2．1安全保护2．2．2设备保护2．2．3电柜安装和布置2．2．4操作和指示2．2．5导线和电缆2．3电气图的绘制2．3．1图纸与分区2．3．2字体与图线2．3．3符号与连接线2．3．4项目代号2．3．5常用图的绘制2．4电气图形符号2．4．1常用开关电器2．4．2电子器件和控制装置2．4．3导线和连接器
第3章 常用器件及选用准则3．1使用条件3．1．1使用类别3．1．2工作制3．1．3非工频控制3．2基本规则3．2．1接线端标记3．2．2多极器件的串并联3．2．3电路保护3．3主回路器件与选择3．3．1断路器3．3．2熔断器、热继电器和热敏电阻3．3．3接触器3．3．4主回路器件的配合3．4控制回路器件与选择3．4．1变压器和电抗器3．4．2控制继电器3．4．3主令电器3．5常用检测器件3．5．1光栅尺3．5．2光电编码器3．5．3磁栅3．5．4磁编码器
第4章 基本电路设计典例4．1电路设计的基本原则4．1．1主回路设计4．1．2控制回路设计4．2异步电动机控制电路4．2．1基本电路4．2．2Y／△起动电路4．2．3其他起制动电路4．2．4多速电动机控制电路4．3I／O连接电路设计4．3．1汇点输入电路4．3．2源输入电路4．3．3其他输入电路4．3．4输出电路
第5章 安全电路设计典例……第6章 普及型数控设计典例第7章 全功能CNC电路设计第8章 加工中心设计典例

精彩书摘

　　2．2．2设备保护　　1．基本要求　　IEC60204—2005标准规定：对于电气设备中的故障或失调会引起危险情况或损坏机械和加工见时，应采取适当的措施，以减少这类危险的可能性。　　欧盟发布的《89／392／EWG有关成员国设备标准倾向统一的法令》更是强调，设备设计人员的职责是：从一开始就应选择合适的结构特征来避免设备的危害性，或者降低这种危害性，控制系统在结构设计上应做到：不允许个别故障而引起安全功能的丧失，必须识别故障，不允许设备继续运行。　　IEC60204—2005推荐的减少电气设备故障危险的主要措施有：机械联锁保护、电路联锁保护、采用冗余和相异技术、功能试验、采用成熟的电路和元器件等。有关内容将在第3、4章中进行详细说明。　　作为电气设备的基本保护措施，需要对线路短路引起的过电流、电动机的过载、温度异常、失电压或欠电压、机械部件超速等进行有效保护。IEC60204—2005标准对以上保护的基本要求如下。　　2．过电流保护　　电气设备中可能引起超过器件额定电流或导线载流能力的电路，都应安装过电流保护装置。电路不同部位的过电流保护要求如下。　　①电源进线。除非用户另有要求，否则，设备生产厂家不提供电源进线的过电流保护器件；但设计图中应标明电源进线的过电流保护要求。　　②动力线路。保护接地和中性线应按照2．1．3节的要求，安装过电流检测和保护；其他所有导线都必须安装过电流保护器件。　　③控制电路。直接连接电源和使用变压器供电的控制电路，都应安装过电流保护器件；在采用变压器供电的控制电路上，如变压器二次绕组的一侧连接保护接地线，则仅需要在另一侧安装过电流保护器件。　　④插座。主要用于向维修设备供电的插座，未连接保护接地线的每一供电导线均应安装过电流保护器件。　　⑤照明。未连接保护接地的照明电路导线应安装过电流保护器件，照明电路应使用独立的保护器件。　　过电流保护器件可以选用熔断器、断路器等；对于控制电路，也可以选用电子过电流保护装置。保护器件原则上应安装在电源引入连接处。在满足电动机、变压器等器件正常电源接通过流的前提下，保护器件的过电流整定值应尽可能小。　　3．电动机过载保护　　电动机过载保护的要求如下。　　①建议所有电动机都安装过载保护装置；而0．5kw以上连续工作制的电动机则应安装过载保护装置。但是，对于频繁起制动的特殊工作制电动机，如功率不超过2kw，可以不安装过载保护装置；这类电动机建议采用特殊的过载保护器件。　　……

前言/序言

　　数控机床是一种综合应用了计算机控制、精密测量、精密机械、气动、液压、润滑等技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。当前，数控机床已成为企业的主要加工设备，在机械加工各领域得到了极为广泛的应用。　　数控机床是一种高速、高效、自动化加工设备，它对电气控制的安全性、可靠性要求较高，控制系统设计与普通设备有较大的区别。本书紧密结合当代数控机床的技术发展前沿，对数控机床的电气设计标准和技术规范、器件的选择准则、典型电路和安全电路的设计方法，常用系统的连接电路等进行了较全面的阐述；并提供了大量的国外先进电路及完整的普及型、全功能数控机床电路典例，它可为数控机床电气设计、使用和维修提供参考。　　第1章介绍了数控机床、数控原理和数控系统的一般概念。　　第2章叙述了数控机床的电气设计标准、技术规范和电气设计的基本要求，介绍了电气图、电气图形符号绘制和使用的一般方法。　　第3、4章介绍了数控机床常用器件的使用条件和选择准则；提供了异步电动机控制电路、I／O连接电路等基本电路的设计典例。　　第5章全面介绍了数控机床的安全标准、安全电器原理、安全电器选择及安全电路的设计方法，并提供了安全电路的设计典例。　　第6章介绍了典型的国产普及型数控系统及其电路设计的基本要求，提供了普及型数控机床的电路典例。　　第7、8章介绍了典型的进口全功能数控系统及其电路设计的基本要求，提供了全功能数控机床的电路典例。　　编著者　　2014年3月

《现代机械加工工艺与设备》 本书深入探讨了现代机械加工领域的核心技术与关键设备。从基础的切削原理、材料科学，到先进的加工方法和自动化集成，全面展示了机械加工技术的演进与发展。 第一部分：机械加工基础理论 切削原理与刀具技术： 详细阐述了各种切削方式（车削、铣削、钻削、镗削、磨削等）的机理，包括切削力、切削热、切削液的作用等。深入分析了刀具材料（高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石等）的性能特点、选择原则，以及刀具几何参数对加工过程的影响。介绍了先进的刀具涂层技术和刃磨技术，以提高加工效率和表面质量。 金属材料与热处理： 系统介绍了机械加工常用的金属材料（碳素钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金等）的组织结构、力学性能及其对加工性的影响。详细讲解了各种热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）的目的、方法和效果，以及它们如何优化材料性能以适应不同的加工需求。 表面加工与质量控制： 涵盖了多种表面加工技术，如磨削、抛光、珩磨、滚压等，并探讨了各种加工方法对工件表面粗糙度、精度、硬度和耐磨性的影响。强调了尺寸精度、形状精度和相互位置精度的检测方法和控制手段，介绍了常用的量具和检测仪器。 第二部分：现代机械加工设备 普通机床及其应用： 详细介绍了车床（普通车床、仪表车床、重型车床）、铣床（卧式铣床、立式铣床、万能铣床、龙门铣床）、钻床、镗床、磨床等传统机床的结构特点、工作原理和主要技术参数。分析了各类机床的适用范围和在实际生产中的典型应用。 特种加工技术与设备： 探讨了电火花加工（EDM）、电解加工（ECM）、激光加工、超声波加工、水射流切割等非传统加工方法。介绍了这些技术的原理、优缺点、适用材料和典型设备，以及它们在加工复杂形状、难加工材料方面的优势。 自动化与智能化加工： 聚焦现代机械加工的自动化和智能化趋势。详细介绍了工业机器人及其在自动化生产线中的应用，如自动上下料、焊接、搬运等。深入分析了柔性制造系统（FMS）、计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）的集成应用，以及它们如何实现生产过程的柔性化、高效化和智能化。 第三部分：加工工艺规划与优化 零件加工工艺规程设计： 讲解了如何根据零件图纸、材料特性、产量要求和设备条件，系统地制定零件的加工工艺路线，包括工序划分、工步设计、选择加工方法和刀具设备。强调了工艺规程的完整性、可行性和经济性。 夹具设计与应用： 详细阐述了夹具在保证加工精度、提高生产效率和降低劳动强度方面的重要性。介绍了定位夹具、夹紧夹具、切削夹具等不同类型夹具的设计原则和结构形式。 生产过程控制与质量管理： 探讨了生产计划的制定、物料配送、在制品管理等生产过程的组织与控制。详细介绍了质量管理体系（如ISO 9000）在机械加工企业中的应用，以及统计过程控制（SPC）等工具在提高产品质量稳定性方面的作用。 第四部分：绿色制造与未来发展趋势 绿色机械加工技术： 关注环保和可持续发展，介绍了低能耗、低污染的加工技术，如干式切削、可循环使用的刀具材料、高效的切削液回收与处理技术。 面向未来的加工技术： 展望了增材制造（3D打印）在机械制造领域的应用前景，以及智能制造、工业物联网（IIoT）、大数据分析等新兴技术如何驱动机械加工行业迈向更高水平。 本书内容丰富，图文并茂，结合了大量的实际案例和技术数据，旨在为机械制造领域的工程技术人员、学生以及相关从业者提供系统、实用的理论指导和技术参考。通过对本书的学习，读者将能深刻理解现代机械加工的精髓，掌握先进的加工技术和设备，并能将其有效地应用于实际生产中，提升企业的核心竞争力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给我一种专业、严谨的感觉，深蓝色的背景搭配烫金的字体，稳重而不失大气。我是一名在机加工行业摸爬滚打了近十年的老技师，平时工作中也接触到不少数控设备，虽然不是专门做电气设计的，但对于设备的电气系统总归是有一些了解的。最近公司打算引进一批新型的数控铣床，需要对设备的电气部分做一些技术评估，我感觉这本《数控机床电气设计典例》恰好能提供我所需要的理论知识和实践参考。我特别关注书中是否能详细讲解不同类型数控机床（比如立式加工中心、卧式加工中心、五轴联动加工中心等）的电气结构特点、PLC控制系统的选型原则、伺服驱动系统的配置考量，以及相关的安全保护措施。我希望这本书能提供一些具体的案例分析，例如某个特定型号的数控机床，从主电路、控制电路到I/O接口的设计，都有详细的图解和说明，让我能够清晰地理解其工作原理和设计思路。此外，如果书中还能涉及一些最新的电气元器件应用，比如高性能伺服电机、智能传感器、网络化通信技术（如Ethernet/IP、PROFINET）在数控机床电气设计中的应用，那就更好了，这能帮助我跟上行业发展的步伐，为公司的技术选型提供更前瞻性的建议。我对书中内容充满了期待，希望它能够成为我手中的一本得力工具书，帮助我更深入地理解数控机床的电气奥秘，提升我在实际工作中的技术水平和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在机床维修一线摸爬滚打多年的老师傅，平时工作中接触最多的就是各种故障的排除和设备的维护。《数控机床电气设计典例》这本书，我感觉就像是一本“救命稻草”。我尤其希望书中能针对数控机床常见的电气故障，提供一套系统性的诊断流程和维修方法。比如，当机床出现报警、无法正常启动、加工精度下降等问题时，书中能否给出明确的排查步骤，例如从电源、PLC、伺服驱动器、编码器、传感器等环节逐一检查。我对书中关于电气元器件的选型和更换指南也非常看重，当某个元器件损坏时，如何快速找到合适的替代品，并且保证其性能和寿命不受影响。如果书中能提供一些实际维修案例的图文解析，比如某个具体故障的发生原因、诊断过程和最终的解决方案，那就太有价值了。这本书将是我在维修工作中解决疑难杂症的得力助手，能够帮助我更快速、更准确地排除故障，减少停机时间，提高工作效率。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对精密制造充满热情的爱好者，虽然不是专业出身，但我对数控技术一直有着浓厚的兴趣。《数控机床电气设计典例》这本书的标题就吸引了我，我希望通过它来了解那些驱动着精密机械运动的“大脑”和“神经”。我尤其好奇书中对于数控系统核心部分的讲解，比如CNC控制器是如何工作的，它接收指令后如何转化为对各个伺服轴的控制信号。我对书中关于编码器和伺服电机之间的配合关系非常感兴趣，它们如何实现精确的闭环控制，以及不同类型的编码器（增量式、绝对式）各自的优缺点和适用场景。此外，我希望书中能用通俗易懂的语言解释一些复杂的电气概念，比如功率模块、驱动器的工作原理，以及它们如何将低压控制信号放大并输出给伺服电机。如果书中能配有丰富的图例和示意图，那就再好不过了，这能帮助我这个非专业人士更好地理解抽象的电气原理。我期待这本书能够点亮我对数控机床电气设计的理解，让我能够从更深层次欣赏这项技术的神奇之处，并激发出我进一步探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在自动化领域工作了十多年的工程师，我一直对数控机床的电气设计充满兴趣。我常常思考，一台复杂的数控机床是如何通过精密的电气控制来实现高精度加工的？《数控机床电气设计典例》这本书的出现，无疑给我提供了一个深入了解的绝佳机会。我特别想知道书中关于电气设计理念的阐述，例如如何平衡性能、成本和可靠性，以及如何遵循相关的国家和国际标准。我对书中关于变频器和软启动器的选型与应用很感兴趣，尤其是在主轴驱动和进给驱动系统中，它们如何实现平稳的启动、停止和调速。此外，书中对安全电路的设计和故障诊断方面的内容也至关重要，例如急停按钮、安全门开关、过载保护等如何集成到整体电气系统中，以及当出现电气故障时，如何快速定位问题并进行修复。我希望这本书能提供一些实用的技巧和经验，比如如何优化布线，减少电磁干扰，以及如何进行有效的电气接地。这本书不仅仅是理论知识的堆砌，更是一本凝聚了行业智慧的宝典，它将帮助我拓展视野，提升专业技能，并为我未来的技术革新提供灵感。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《数控机床电气设计典例》这本书的时候，就被它厚重的分量和精美的排版吸引了。我是一名刚毕业不久的机械电子工程专业的学生，正在一家数控设备制造企业实习，我的主要工作是协助电气工程师进行图纸绘制和资料整理。我深知理论知识的重要性，而这本书似乎就是为我这样的新人量身打造的。我非常期待书中能够详细阐述数控机床电气设计的整个流程，从需求分析、系统方案设计、元器件选型、电路图绘制，到最终的调试和维护。特别是PLC编程方面，我希望书中能包含一些不同品牌（例如西门子、三菱、FANUC等）PLC的编程指令集、常用功能块的应用，以及如何将工艺要求转化为具体的PLC梯形图或结构化文本。另外，对于伺服驱动和编码器的选配，我也希望能有更详细的指导，比如如何根据主轴功率、进给速度、定位精度等参数来选择合适的伺服系统，以及如何理解和配置编码器的类型和分辨率。如果书中能包含一些实际项目中遇到的典型电气故障分析和排除方法，那就更加完美了，这将极大地帮助我快速成长，在今后的工作中能够独立承担更多责任。我愿意花时间和精力去深入研读这本书，因为它是我走向数控电气设计领域的最佳启蒙导师。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在机床零部件供应商工作的销售工程师，我需要深入了解数控机床的电气设计，才能更好地向客户推荐我的产品。《数控机床电气设计典例》这本书，对我来说，就像一本“产品说明书”。我希望书中能详细阐述不同类型的电气元器件（如接触器、断路器、继电器、传感器、电缆等）在数控机床电气设计中的具体应用场景和选型依据。例如，我希望了解在何种情况下应该选择哪种规格的断路器来保护电机，或者在什么样的运动控制需求下，哪种类型的编码器能提供最佳的精度和稳定性。我对书中关于电气控制柜的布局和布线规范很感兴趣，这关系到产品的安装方便性和后期维护的便利性。如果书中能包含一些关于工业自动化通讯协议（如Modbus, CANopen）在数控机床电气设计中的应用实例，那就更好了，这有助于我理解我的产品如何与数控系统集成。这本书将帮助我更深入地理解客户的需求，从而提供更具针对性和价值的产品解决方案，提升我的销售业绩。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在机床制造企业从事多年技术支持工作的工程师，经常需要为客户解答数控机床的电气相关问题。《数控机床电气设计典例》这本书，对我来说，就像一本宝贵的“百宝箱”。我经常遇到客户咨询关于电气故障的排除，或者对设备的电气性能提出疑问。我希望这本书能够提供一些清晰易懂的故障排除指南，例如，当机床出现某个轴无法移动，或者主轴转速异常时，应该如何按照电气原理图一步步排查问题，找到根源。同时，我也很关心书中关于电气元器件的兼容性和互换性方面的讨论，在设备升级或维修时，选择合适的替代元器件非常重要。如果书中能包含一些关于HMI（人机界面）的设计和组态的介绍，比如如何配置触摸屏，如何显示机床状态、报警信息，以及如何进行参数设置，那就更实用了，这有助于我更好地理解和解释给客户。我对这本书寄予厚望，希望它能帮助我更专业、更高效地为客户提供技术服务，解决他们在使用数控机床过程中遇到的各种电气难题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的机械设计制造及其自动化专业的博士生，我的研究方向与数控机床的智能化和绿色化密切相关。《数控机床电气设计典例》这本书，对我来说，是一份宝贵的参考资料，它能够帮助我从电气设计的角度，更深入地理解数控机床的整体性能和发展趋势。我非常关注书中关于节能降耗方面的电气设计方法，例如如何通过优化伺服驱动器的能量回馈技术、采用低功耗的电气元器件以及智能化的电源管理系统来降低机床的运行能耗。我对书中关于先进诊断和监测技术的内容也充满兴趣，比如如何利用传感器技术和数据分析来实时监测机床关键电气部件的运行状态，进行早期故障预警，实现预测性维护。此外，我希望书中能探讨一些关于电气设计与软件协同优化的内容，例如如何通过更智能的控制算法来提升加工效率和产品质量，以及如何实现机床的远程监控和诊断。这本书将为我的科研工作提供重要的理论基础和实践启示，帮助我更全面地认识数控机床的电气系统，并为未来的研究提供新的方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电气设计院工作多年的资深工程师，我一直关注着工业自动化的前沿技术，《数控机床电气设计典例》这本书吸引了我的目光，因为它代表着将先进的电气设计理念应用于高端制造装备的实践。我非常关注书中关于电气设计中的模块化和标准化方面的论述，例如如何通过模块化的设计提高系统的灵活性和可维护性，以及如何遵循国际标准（如IEC标准）来保证设计的通用性和可靠性。我对书中关于电磁兼容性（EMC）设计的详细讲解很感兴趣，如何通过合理的布线、屏蔽和接地等措施，最大程度地减少电气干扰，保证机床在高精度运行时的稳定性。此外，书中对网络化和智能化电气架构的探讨也让我充满期待，例如如何利用工业以太网技术实现机床内部各部件的高速通信，以及如何引入物联网（IoT）和人工智能（AI）技术来提升机床的预测性维护和智能诊断能力。我希望这本书能提供一些前瞻性的设计思路和方法，帮助我将最新的电气技术理念融入到实际工作中，为我国高端数控装备的电气设计贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名数控机床的采购经理，在为公司选择设备时，电气系统的性能和可靠性是我非常重视的考量因素。《数控机床电气设计典例》这本书，恰好能为我提供必要的专业知识，让我能做出更明智的采购决策。我希望书中能详细对比不同品牌和型号的数控系统（CNC）在性能、稳定性、易用性以及性价比方面的优劣，帮助我了解它们各自的特点和适用范围。我对书中关于伺服驱动和电机选型部分的讲解特别感兴趣，如何根据加工需求、精度要求以及响应速度来选择最合适的驱动方案，以及如何评估其长期运行的可靠性。此外，书中对电气安全和防护措施的介绍也至关重要，我需要确保所采购的设备符合相关的安全标准，保障操作人员的安全。如果书中还能提供一些关于电气维护成本和备件供应的建议，那就更完美了，这将帮助我进行更全面的成本核算和风险评估。这本书将是我在数控机床采购过程中的“晴雨表”，帮助我识别高品质、高性能的设备，为公司的生产效率和竞争力保驾护航。

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