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第1章 数控系统概述 1

1．1机床数字控制的基本原理 1

1．1．1数字控制的基本概念 1

1．1．2数控机床的组成 1

1．1．3数控机床加工零件的操作过程 3

1．1．4计算机数控系统的工作过程 3

1．2机床数控系统的分类 3

1．2．1按机床的运动轨迹分类 3

1．2．2按伺服系统的控制方式分类 5

1．2．3按数控系统功能水平分类 6

1．3数控系统的发展 7

1．3．1数控系统的发展简史 7

1．3．2我国数控系统的发展概况 8

1．3．3数控系统的发展趋势 9

第2章 数控系统控制信号的构成 13

2．1数控机床的坐标系 13

2．1．1数控机床所使用的坐标系 13

2．1．2机床坐标的确定方法 13

2．1．3绝对坐标系与相对坐标系 14

2．2数控机床的原点偏置 16

2．2．1数控机床的各种原点 16

2．2．2数控机床的零点偏置 16

2．3数控机床指令代码 17

2．3．1数控代码标准 17

2．3．2程序段的组成 21

2．3．3程序段格式 26

第3章 控制信息的输入 28

3．1数控系统控制面板 28

3．1．1经济型JWK数控系统控制面板 28

3．1．2 SIEMENS880数控系统控制面板 30

3．2数控加工程序的输入 34

3．2．1数控加工程序的输入过程 34

3．2．2键盘输入方式 35

3．2．3纸带阅读机输入方式 37

3．3数控加工程序的译码 40

3．3．1硬件译码过程 40

3．3．2软件译码过程 43

第4章 数控机床点位控制与点位/直线切削控制 50

4．1点位控制与点位/直线切削控制的一般概念 50

4．1．1点位控制与点位/直线控制的异同 50

4．1．2程序编制的增量方式与绝对值方式 51

4．1．3测量系统的增量方式与绝对方式 52

4．1．4点位控制系统与点位/直线切削控制系统的结构 52

4．2位置计算与比较 54

4．2．1位置计算与比较线路的各种方案 54

4．2．2消除增量值方式累计误差的方法 54

4．2．3使用绝对值编程方式的位置计算与比较线路结构 56

4．2．4位置计算与比较的软件实现 56

4．3点位/直线切削机床的其它功能 57

4．3．1主轴准停功能 57

4．3．2自动换刀功能 59

4．4补偿机能 64

4．4．1齿隙补偿 64

4．4．2螺距补偿 64

4．4．3计算机数控系统的误差补偿 66

第5章 数控机床的连续切削控制 68

5．1概述 68

5．2逐点比较法 69

5．2．1逐点比较法直线插补 70

5．2．2逐点比较法圆弧插补 74

5．2．3逐点比较法插补软件 79

5．2．4逐点比较法算法的改进 84

5．3数字积分插补法 89

5．3．1数字积分法直线插补 90

5．3．2数字积分法圆弧插补 93

5．3．3空间直接插补 96

5．3．4改进DDA插补质量的措施 97

5．3．5数字积分法插补软件的实现 102

5．4数据采样插补法 107

5．4．1数据采样插补法原理 107

5．4．2时间分割法插补原理 108

5．4．3扩展DDA数据采样插补法 111

5．4．4数据采样插补的终点判别 114

5．5椭圆插补方法 120

5．5．1椭圆插补基本原理 120

5．5．2椭圆插补终点判别处理 122

5．5．3椭圆插补精度分析 123

5．6高次曲线样条插补方法 125

5．6．1参数三次样条插补原理 125

5．6．2参数三次样条插补基本算法 127

5．6．3参数三次样条插补轮廓误差分析 128

5．7螺纹加工算法 129

5．7．1固定螺距的螺纹加工算法 130

5．7．2变动螺距的螺纹加工算法 132

5．7．3多螺纹加工算法 132

第6章 数控系统的刀具补偿原理 134

6．1概述 134

6．2数控系统的刀具补偿原理 134

6．2．1刀具数据 134

6．2．2刀具长度补偿 137

6．2．3刀具半径补偿 138

6．3刀具补偿类型及判别方法 143

6．3．1刀具补偿类型的定义 143

6．3．2刀具半径补偿算法的几个基本概念 147

6．3．3刀具补偿转接类型的判别方法 148

6．4刀具补偿算法 150

6．4．1直线接直线的情况 150

6．4．2直线接圆弧的情况 153

6．4．3圆弧接直线的情况 156

6．4．4圆弧接圆弧的情况 159

第7章 数控机床加减速控制原理 161

7．1进给速度的控制方法 161

7．1．1进给速度的给定 161

7．1．2进给速度的控制方法 161

7．2 CNC装置的加减速控制 163

7．2．1前加减速控制 164

7．2．2后加减速控制 168

第8章 数控系统的软硬件 172

8．1概述 172

8．2数控系统的硬件 173

8．2．1数控系统硬件综述 173

8．2．2数控装置硬件结构类型 174

8．3数控系统的输入/输出接口电路 180

8．4数控系统的可编程控制器 181

8．4．1可编程控制器工作原理 181

8．4．2 PLC在数控系统中的应用 185

8．5数控系统软件结构 190

8．5．1 CNC系统的软硬件界面 190

8．5．2 CNC系统控制软件设计思想 191

8．5．3 CNC系统两种典型的软件结构 193

8．6数控系统的通信 202

8．6．1数字通信概述 203

8．6．2数控系统常用串行通信接口标准 206

8．6．3数控系统网络通信接口 212

第9章 开放式数控系统 216

9．1开放式数控系统概述 216

9．1．1开放式数控系统产生的历史背景 216

9．1．2开放式数控系统的特征 216

9．2国外开放式数控系统研究简介 217

9．2．1美国的开放式数控系统研究计划 217

9．2．2欧盟的OSACA计划和日本的OSEC计划 221

9．3我国开放式数控系统发展概况 223

9．3．1中华I型数控系统 224

9．3．2华中I型数控系统 226

9．3．3航天数控系统平台 226

9．3．4蓝天系列CNC系统 228

参考文献 231