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第1章 数控技术概论 1

1.1数控技术的基本概念 1

1.2机床数控技术的组成 1

机床本体 1

数控系统 2

外围技术 4

1.3数控加工零件的过程 4

1.4数控机床的特点与分类 6

数控机床的特点 6

数控机床的分类 7

1.5数控技术的发展趋势 12

复习思考题 15

第2章 数控加工程序编制基础 16

2.1概述 16

数控编程的基本概念 16

数控编程的内容和步骤 16

数控编程的方法 18

数控机床坐标系 18

加工程序结构与格式 21

2.2数控编程中的常用指令 23

准备功能G代码 23

辅助功能M代码 31

F、S、T代码 33

2.3数控编程中的工艺处理 34

数控加工工艺的特点与内容 34

数控加工零件或加工内容的选择 35

数控加工工艺性分析 36

数控加工工艺路线的设计 37

数控加工工序的详细设计 38

2.4高速加工及其工艺处理 51

高速加工概述 51

高速加工中的工艺处理 52

2.5数控编程中的数学处理 56

直线、圆弧类零件的数学处理 56

非圆曲线节点坐标计算 57

列表曲线轮廓零件的数学处理 62

列表曲面轮廓零件的数学处理 65

刀位点轨迹的计算 67

复习思考题 70

第3章 数控加工编程方法 72

3.1概述 72

3.2手工编程方法 73

数控车床编程方法及编程实例 73

数控铣床编程方法及编程实例 92

数控线切割机床编程方法及编程实例 100

加工中心编程方法及编程实例 109

宏程序编程方法 121

3.3自动编程方法 127

概述 127

主要CAD／CAM系统简介 128

图形交互编程的主要过程 131

图形交互编程实例 132

复习思考题 136

第4章 计算机数控装置 140

4.1概述 140

4.2计算机数控装置的硬件结构 140

单微处理器结构 140

多微处理器结构 142

开放式数控系统 144

嵌入式数控系统 145

4.3计算机数控装置的软件结构 146

CNC装置的软件组成 146

CNC系统软件的工作过程 146

CNC系统的软件结构特点 147

4.4数控机床的可编程控制器 151

数控机床中可编程控制器实现的功能 151

PLC、CNC与数控机床的关系 152

PLC在数控机床上的应用举例 153

4.5典型的CNC系统简介 155

EANUC公司的主要数控系统 155

SIEMENS公司的主要数控系统 159

复习思考题 163

第5章 数控机床的控制原理 165

5.1概述 165

插补的基本概念 165

插补方法的分类 165

5.2逐点比较法 168

逐点比较法直线插补 169

逐点比较法圆弧插补 171

逐点比较法的速度分析 176

5.3数字积分法 177

DDA法直线插补 178

DDA法圆弧插补 181

提高DDA法插补质量的措施 185

其他函数的DDA法插补运算 190

5.4直线函数法 191

直线函数法直线插补 191

直线函数法圆弧插补 192

5.5扩展数字积分法 193

扩展DDA法直线插补 194

扩展DDA法圆弧插补 195

5.6曲面直接插补 197

实现SDI的软件系统结构和工作流程 198

SDI算法的基本原理 199

SDI的信息输入 202

曲面直接插补的技术关键 203

5.7刀具半径补偿 204

B刀具半径补偿 204

C刀具半径补偿 206

复习思考题 210

第6章 数控机床的检测装置 212

6.1概述 212

数控机床对检测装置的主要要求 212

位置检测装置分类 213

6.2旋转变压器 214

旋转变压器的结构 214

旋转变压器的工作原理 215

旋转变压器的应用 218

磁阻式多极旋转变压器简介 218

6.3感应同步器 219

感应同步器的结构与种类 219

感应同步器的安装 221

感应同步器的工作原理 221

感应同步器的特点 224

6.4光栅 225

光栅的种类与精度 225

光栅的结构与测量原理 226

光栅测量系统 229

6.5编码器 231

接触式编码器 231

光电式编码器 232

编码器在数控机床中的应用 234

6.6磁栅 235

磁栅的工作原理与结构 236

磁栅位移检测装置的结构类型 240

复习思考题 241

第7章 数控机床的伺服驱动系统 242

7.1概述 242

7.2步进电机及其驱动控制系统 243

步进电机的工作原理 243

步进电机的主要特性 246

步进电机的分类 247

步进电机的环形分配器 248

功率放大电路 251

7.3直流伺服电机及其速度控制 255

直流伺服电机的分类 256

直流伺服电机的调速原理与方法 256

直流伺服电机速度控制单元的调速控制方式 257

7.4交流伺服电机及其速度控制系统 264

交流伺服电机的分类与特点 264

交流伺服电机的变频调速 265

交流电机变频调速特性 269

交流伺服电机的矢量控制 270

永磁式交流伺服电机的矢量控制 274

感应式交流伺服电机的矢量控制 275

7.5直线电机及其在数控机床中的应用简介 277

直线电机的特点 277

直线电机的基本结构和分类 278

直线电机的基本工作原理 280

直线电机在机床上的应用 281

7.6位置控制 282

相位比较伺服系统 283

幅值比较伺服系统 288

数字脉冲比较伺服系统 289

全数字控制伺服系统 290

复习思考题 291

第8章 数控机床的机械结构与装置 292

8.1概述 292

数控机床机械结构的特点 292

数控机床机械结构的基本要求 293

综合应用箱中箱完全对称结构和双丝杠驱动结构的实例 299

8.2数控机床主运动系统 300

主传动方式 301

主轴部件的结构 301

主轴部件的支承 302

主轴的准停装置 305

自动换刀装置 307

高速电主轴装置 309

8.3数控机床的进给传动系统 312

齿轮传动副 313

滚珠丝杠螺母副 315

齿轮齿条副 318

回转工作台 318

8.4数控机床的导轨 324

带有塑料层的滑动导轨 324

滚动导轨 325

静压导轨 326

8.5数控机床的自动换刀装置 328

自动换刀装置 328

刀库 331

刀具交换装置 332

8.6数控机床的辅助装置 332

液压和气动装置 332

排屑装置 333

其他辅助装置 334

复习思考题 334

第9章 分布式数控技术 336

9.1概述 336

DNC的产生 336

DNC的特点 337

DNC的基本组成 338

DNC的主要功能 339

9.2 DNC系统结构与控制 340

9.3 DNC系统的通信方式 342

基于异步串行通信的点对点型 342

基于网络的分布式型 342

混合通信型 345

9.4 DNC系统中的数据采集与信息监视 347

数据采集与信息监视技术 347

信息采集的实现方案与策略 347

OPC原理与规范 349

OPC技术在DNC中的应用 351

9.5 DNC系统实例分析 354

9.6 DNC技术发展趋势 357

复习思考题 357

第10章 柔性制造系统 358

10.1概述 358

柔性制造系统定义 358

柔性制造系统特点 360

10.2柔性制造系统基本组成 361

FMS制造工作站 361

物料储运系统 362

FMS管理与控制系统 369

10.3 FMS实例 374

FMS 500系统概况 374

FMS-500系统递阶控制结构与系统功能 376

FMS-500的特点 378

复习思考题 378

参考文献 379