機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

前言

　　近幾年，隨著技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)工程的實(shí)施，中職、兩年制高職的培養(yǎng)，以及各種職業(yè)培訓(xùn)，掌握基本編程與操作的數(shù)控技術(shù)工人越來越多，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用基本普及。但是，能夠綜合掌握數(shù)控技術(shù)的人才仍然非常緊缺，企業(yè)對(duì)于了解數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、cNc系統(tǒng)，掌握數(shù)控工藝、編程、操作，以及能夠進(jìn)行機(jī)床維護(hù)的人才非?？是?。　　目前，有關(guān)數(shù)控技術(shù)的教材大多是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造和機(jī)電一體化專業(yè)群人才培養(yǎng)目標(biāo)不同、教學(xué)體系中要求掌握的數(shù)控技術(shù)核心內(nèi)容不同，分別從不同的側(cè)面進(jìn)行編寫的，如《數(shù)控編程與操作》、《數(shù)控機(jī)床及編程》、《數(shù)控工藝與編程》、《數(shù)控機(jī)床應(yīng)用》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》等。隨著對(duì)數(shù)控核心技術(shù)的進(jìn)一步凝練，以及教學(xué)體系中已經(jīng)具備的數(shù)控核心技術(shù)基礎(chǔ)課及實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)，編寫集機(jī)床、工藝、系統(tǒng)、編程、操作實(shí)訓(xùn)為一體的教材是切實(shí)可行的?！　「鶕?jù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)方案，“機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用”是該專業(yè)技術(shù)平臺(tái)核心課程，內(nèi)容包括數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、CNC計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)控加工工藝、編程、操作等，是對(duì)以往多門課程的綜合。為了解決課程綜合化改革存在的困難，首先，列出了本課程的知識(shí)點(diǎn)，并進(jìn)行深入的研討，對(duì)照企業(yè)的需求，把知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)清晰化，通過項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，使學(xué)生能夠熟練掌握知識(shí)點(diǎn)，并配合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，熟練運(yùn)用知識(shí)，體現(xiàn)能力?！　”緯菄沂痉督ㄔO(shè)院校課程改革成果，根據(jù)職業(yè)崗位所需的關(guān)鍵能力，結(jié)合課程綜合化及教學(xué)模式改革，按照“項(xiàng)目引領(lǐng)”、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，采用“學(xué)做合一”的教學(xué)模式，形成工學(xué)結(jié)合特色的課程框架，并建立與教學(xué)內(nèi)容改革相適應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)?！　”緯哂幸韵轮饕攸c(diǎn)：　　1.以編程、操作、數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用能力的培養(yǎng)為核心，參照省、市、國家數(shù)控大賽對(duì)知識(shí)、能力的考核要點(diǎn)，優(yōu)化出訓(xùn)練項(xiàng)目，以工學(xué)交替、取得職業(yè)證書訓(xùn)練、頂崗實(shí)習(xí)綜合訓(xùn)練的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，提高教學(xué)質(zhì)量。　　2.圍繞核心能力培養(yǎng)，使學(xué)生綜合掌握數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、原理、編程、操作、維護(hù)等知識(shí)。　　3.課程和實(shí)訓(xùn)緊密結(jié)合，交替進(jìn)行?！　?.采用示講示演的方式組織教學(xué)過程。　　本書由南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院滕宏春任主編并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，夏燕蘭、楊紅科任副主編。具體的編寫分工為：滕宏春編寫第一章、第八章，夏燕蘭編寫第二章，楊紅科編寫第三章，滕宏春、王道林編寫第四章，滕宏春、趙德菱、王文凱編寫第五章，楊紅科、洪莉莉編寫第六章，楊紅科、屠嶺編寫第七章。畢承恩教授擔(dān)任本書主審，在此表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用》是國家示范建設(shè)院校課程改革成果，是根據(jù)高等職業(yè)教育教學(xué)要求編寫的。全書共分八章，包括數(shù)控機(jī)床概論、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)的基本原理、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控加工工藝與程序編制基礎(chǔ)、數(shù)控車床編程與加工、數(shù)控銑床編程與加工、加工中心編程與加工，以及Pr0／Wildfire軟件自動(dòng)編程等?！稒C(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用》內(nèi)容取材新穎，注重實(shí)用性、針對(duì)性。在結(jié)構(gòu)安排上，根據(jù)每章的不同特點(diǎn)，前四章按照理論知識(shí)的系統(tǒng)體系組織，第五章到第八章按照項(xiàng)目教學(xué)的方式進(jìn)行組織。每章后都附有適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)思考題，便于學(xué)生復(fù)習(xí)?！　　稒C(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用》可以作為高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，以及機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)教材，也可作為大專、職大、電大師生及工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第一章 數(shù)控機(jī)床概論第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成一、數(shù)控機(jī)床的工作原理二、數(shù)控機(jī)床的組成第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類與功能一、按加工工藝類型分類二、按運(yùn)動(dòng)軌跡分類三、按伺服系統(tǒng)分類四、按功能水平分類五、按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類六、按數(shù)控裝置的類型分類第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)二、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)三、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與導(dǎo)軌復(fù)習(xí)思考題第二章 計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)的基本原理第一節(jié) CNC系統(tǒng)的工作過程與功能一、CNC系統(tǒng)的工作過程二、CNC系統(tǒng)的功能第二節(jié) 刀具補(bǔ)償原理一、刀具長度補(bǔ)償二、刀具半徑補(bǔ)償?shù)谌?jié) 進(jìn)給速度控制原理一、進(jìn)給速度控制方法二、加減速控制第四節(jié) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的誤差補(bǔ)償原理一、傳動(dòng)反向間隙補(bǔ)償二、螺距誤差補(bǔ)償三、其他因素引起的誤差及其補(bǔ)償?shù)谖骞?jié) 數(shù)控插補(bǔ)原理一、運(yùn)動(dòng)軌跡插補(bǔ)的概念二、運(yùn)動(dòng)軌跡插補(bǔ)運(yùn)算的方法三、逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法復(fù)習(xí)思考題第三章 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)第一節(jié) 伺服系統(tǒng)的組成一、驅(qū)動(dòng)電路二、執(zhí)行元件三、傳動(dòng)裝置四、位置檢測(cè)元件及反饋電路五、測(cè)速發(fā)電機(jī)及反饋電路第二節(jié) 伺服系統(tǒng)的基本要求一、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本要求二、主軸伺服系統(tǒng)的基本要求第三節(jié) 檢測(cè)裝置一、概述二、感應(yīng)同步器位置檢測(cè)裝置三、光柵位置檢測(cè)裝置四、編碼器的原理與應(yīng)用第四節(jié) 開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特性三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)第五節(jié) 閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、交流伺服電動(dòng)機(jī)的分類和特點(diǎn)二、永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)第六節(jié) 變頻調(diào)速系統(tǒng)一、交流調(diào)速的基本概念二、變頻調(diào)速的控制方式三、交流變頻的基本原理四、正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）變頻器復(fù)習(xí)思考題第四章 數(shù)控加工工藝與程序編制基礎(chǔ)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)一、數(shù)控加工的工藝性分析二、數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計(jì)三、數(shù)控加工的工序設(shè)計(jì)四、軸套類零件的數(shù)控加工工藝內(nèi)容設(shè)計(jì)舉例第二節(jié) 數(shù)控車削加工工藝基礎(chǔ)一、數(shù)控車削加工的主要對(duì)象二、加工順序的確定三、進(jìn)給路線的確定四、車削刀具的選擇五、切削用量的選擇六、典型零件的數(shù)控車削加工工藝分析舉例第三節(jié) 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)一、數(shù)控銑削的主要加工對(duì)象二、零件圖的工藝性分析三、進(jìn)給路線的確定四、數(shù)控銑削刀具的選擇五、數(shù)控銑削切削用量的選擇六、典型零件的數(shù)控銑削加工工藝分析舉例第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床加工程序編制基礎(chǔ)一、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系二、數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)思考題第五章 數(shù)控車床編程與加工第一節(jié) 數(shù)控車床操作面板功能及操作一、數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)參數(shù)二、數(shù)控車床的數(shù)控操作裝置及其功能三、控制軟件操作界面和菜單結(jié)構(gòu)四、手動(dòng)位置調(diào)整及MDI操作五、數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)定六、刀具裝夾與對(duì)刀調(diào)整第二節(jié) 數(shù)控車床的編程指令一、輔助功能M二、主軸功能S、進(jìn)給功能F和刀具功能T三、G功能第三節(jié) 教學(xué)案例第四節(jié) 操作練習(xí)與考核一、操作練習(xí)二、考核標(biāo)準(zhǔn)復(fù)習(xí)思考題第六章 數(shù)控銑床編程與加工第一節(jié) 數(shù)控銑床(FANUC0i系統(tǒng))操作面板功能一、數(shù)控銑床的基本構(gòu)成二、主要技術(shù)參數(shù)三、數(shù)控銑床(FANUCOi系統(tǒng))的操作面板四、數(shù)控銑床上電、關(guān)機(jī)操作過程五、手動(dòng)操作過程六、自動(dòng)運(yùn)行過程七、對(duì)刀操作、坐標(biāo)系及參數(shù)設(shè)置第二節(jié) 數(shù)控銑床的編程指令一、準(zhǔn)備功能G指令二、輔助功能M指令三、F、S、T、D、H指令四、數(shù)控銑床的基本編程方法五、固定循環(huán)第三節(jié) 數(shù)控銑床的編程實(shí)例復(fù)習(xí)思考題第七章 加工中心編程與加工第一節(jié) 加工中心(FANUC0i系統(tǒng))操作面板功能一、加工中心的基本構(gòu)成和特點(diǎn)二、控制面板功能(用戶面板)三、加工中心的操作步驟第二節(jié) 加工中心的編程指令第三節(jié) 加工中心的編程實(shí)例一、風(fēng)冷型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)蓋與殼體接合面的加工二、風(fēng)冷型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)殼體45斜面的加工復(fù)習(xí)思考題第八章 Pro／Wildfire軟件自動(dòng)編程第一節(jié) Pr0／wil曲re軟件CAM界面介紹一、Pro／Wildfire軟件介紹二、Pro／Wildfh'e初始化加工環(huán)境三、Pro／Wil曲re加工環(huán)境簡介四、Pro／Wildfire制造過程第二節(jié) Pro,／Wildfire加工的相關(guān)基本概念一、加工中使用到的模型二、設(shè)計(jì)模型、工件與制造模型三、NC銑削序列第三節(jié) Pr0／Wildfire自動(dòng)編程實(shí)例一、創(chuàng)建NC組件，設(shè)定參照模型與工件二、創(chuàng)建工作單元三、定義刀具四、創(chuàng)建“端面”序列五、創(chuàng)建“體積塊”銑削序列六、使用VERiCuT刀路模擬器模擬實(shí)際加工參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 數(shù)控機(jī)床概論　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成　　一、數(shù)控機(jī)床的工作原理　　數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Numerical Control Machine Tool）的簡稱，它采用數(shù)字化信號(hào)對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行控制，使其產(chǎn)生各種規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。利用數(shù)控技術(shù)可以將生產(chǎn)過程用某種語言編寫的程序來描述，將程序以數(shù)字形式送人計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ脭?shù)字計(jì)算裝置進(jìn)行處理、輸出，并控制生產(chǎn)過程中相應(yīng)的執(zhí)行對(duì)象，從而使生產(chǎn)過程能在無人干涉的情況下自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化?！　?shù)控機(jī)床源于美國，1952年美國麻省理工學(xué)院和帕森斯公司合作，研制成功了世界上第一臺(tái)具有信息存儲(chǔ)和處理功能的數(shù)控機(jī)床。我國從1958年開始研制數(shù)控機(jī)床，l975年成功研制出第一臺(tái)加工中心。隨著科學(xué)技術(shù)，特別是電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床不斷更新?lián)Q代。數(shù)控技術(shù)不僅應(yīng)用于車削、鏜銑、磨削、線切割、電火花、鍛壓、激光及其他特殊用途的數(shù)控機(jī)床，而且?guī)в凶詣?dòng)換刀的加工中心，帶有自動(dòng)檢測(cè)、工況自動(dòng)監(jiān)控和自動(dòng)交換工件的柔性制造單元也已經(jīng)出現(xiàn)?！　?shù)控機(jī)床工作原理是將數(shù)控加工程序輸入數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變速、起停，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移大小，以及其他諸如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻潤滑的起停等動(dòng)作，使刀具和工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照數(shù)控加工程序規(guī)定的順序、路程和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件?！　　?/pre>








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