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1.1　数控机床的产生与发展 1

1.1.1　数控机床的产生 1

1.1.2　数控系统的发展 1

第1章　数控铣床概论 1

1.1.3　国内数控机床的发展 2

1.1.4　数控机床的发展趋势 2

1.2　数控铣床的功能和特点 5

1.2.1　数控铣床的主要功能 5

1.2.2　数控铣床的主要特点 6

1.3　数控铣床的分类和应用 8

1.3.1　数控铣床的分类 8

1.3.2　数控铣床的应用 12

1.4.1　数控铣床的组成 13

1.4　数控铣床的组成及工作原理 13

1.4.2　数控铣床的工作原理 15

1.5　数控系统的插补原理简介 15

第2章　数控铣床的结构设计 18

2.1　数控铣床的结构组成 18

2.1.1　数控铣床结构组成 18

2.1.2　数控铣床机械结构的主要特点 18

2.2　数控铣床总体设计 20

2.2.1　数控铣床设计的基本理论 20

2.2.2　卧式数控镗铣床的常用布局形式 25

2.2.3　立式数控镗铣床的常用布局形式 26

2.2.4　高速数控机床的布局形式 26

2.2.5　虚轴数控机床 27

2.3.1　主传动的结构特点和变速方式 30

2.3　数控铣床的主传动系统设计 30

2.3.2　采用直流或交流电动机无级调速 31

2.3.3　主轴主要结构参数的确定 36

2.3.4　主传动系统机械结构 37

2.3.5　高速主轴单元 39

2.4　数控铣床进给传动系统 43

2.4.1　进给传动系统的特点 43

2.4.2　滚珠丝杠螺母副 44

2.4.3　伺服进给系统降速传动设计 48

2.4.4　传动齿轮间隙消除机构 48

2.4.5　直线电动机进给系统 50

2.4.6　基于并联机构的高速进给系统 51

2.5.1　数控铣床对导轨的基本要求 52

2.5　数控铣床的导轨 52

2.5.2　数控铣床导轨的类型与特点 53

2.5.3　滚动导轨 54

2.5.4　静压导轨 57

2.6　数控铣床回转工作台 58

2.6.1　数控回转工作台 58

2.6.2　分度工作台 59

2.7　数控铣床的辅助装置 61

2.7.1　冷却系统 61

2.7.2　润滑系统 63

2.7.3　数控铣床排屑装置 64

第3章　伺服进给系统 65

3.1　伺服进给系统概述 65

3.1.1　伺服进给系统组成 65

3.2.1　步进电机 66

3.1.2　伺服进给系统的基本要求 66

3.2　伺服电机 66

3.2.2　直流伺服电机及其调速系统 73

3.2.3　交流伺服电机及其调速 79

3.3　伺服进给系统设计的基本要求 82

3.4　数控铣床伺服驱动应用实例 83

3.4.1　传动系统设计 83

3.4.2　滚珠丝杠选择 84

3.4.3　滚珠丝杠支承选择 85

3.4.4　选择伺服电机 86

3.4.5　伺服系统增益 87

3.4.6　精度验算 88

4.1.1　位置检测装置的要求 90

4.1.2　位置检测装置的分类 90

4.1　位置检测装置的要求与类型 90

第4章　数控铣床位置检测装置 90

4.2　常用位置检测装置 91

4.2.1　脉冲编码器 91

4.2.2　光栅位置检测装置 94

4.2.3　磁栅位置检测装置 97

4.2.4　旋转变压器 101

4.2.5　感应同步器 103

4.2.6　激光干涉检测仪 108

第5章　数控铣床控制系统 111

5.1　概述 111

5.1.1　数控系统的组成 111

5.1.2　数控系统的主要工作过程 112

5.1.3　数控系统的发展趋势 114

5.2.1　数控系统的硬件结构 116

5.2　计算机数控系统 116

5.2.2　数控系统的软件结构 122

5.2.3　数控系统的接口电路 128

5.3　可编程控制器 134

5.3.1　PLC的结构及工作原理 135

5.3.2 数控系统中的PLC 138

5.4　数控系统的应用 143

5.4.1　输入输出信号及其连接与调试 143

5.4.2　典型数控系统的应用 149

6.1　概述 159

6.1.1　普通铣床数控化改造的条件 159

第6章　普通铣床的数控化改造 159

6.1.2　普通铣床数控化改造的一般步骤 160

6.2　主要机械部件改造 161

6.2.1　主传动的数控改造 161

6.2.2　进给传动的数控改造 162

6.3　数控系统的选择 162

6.3.1　步进电动机拖动的开环系统 162

6.3.2 异步电动机或直流电动机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统 163

6.3.3　交／直流伺服电动机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统 163

6.4　数控铣床改造实例 163

6.4.1 X502型立式铣床的数控改造 163

6.4.2 XA6132型升降台卧式铣床的数控改造 170

6.4.3 X52K型升降台卧式铣床的数控改造 177

参考文献 180