數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床

前言

本書(shū)是高等職業(yè)技術(shù)教育“數(shù)控技術(shù)”專業(yè)的適用教材，是根據(jù)國(guó)防工業(yè)出版社召開(kāi)的高等職業(yè)技術(shù)教育“數(shù)控技術(shù)”專業(yè)教學(xué)研討會(huì)和教材編寫(xiě)研討會(huì)的精神編寫(xiě)的。除供高等職業(yè)技術(shù)院校、業(yè)余職工大學(xué)等相關(guān)專業(yè)選用外，也可供從事數(shù)控加工工作的工程技術(shù)人員參考，或作為工廠數(shù)控機(jī)床操作工人的自學(xué)教材。本書(shū)根據(jù)數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的需要而確立課程的教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)了以創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的教育教學(xué)指導(dǎo)思想。在書(shū)中滲透當(dāng)代科學(xué)思維，反映了數(shù)控技術(shù)發(fā)展對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才素質(zhì)的要求。本書(shū)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)近幾年來(lái)高等職業(yè)技術(shù)教育課程改革的經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和生產(chǎn)實(shí)際對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出的新要求，注意反映生產(chǎn)實(shí)際中的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝和新方法；突出了高等職業(yè)教育特色，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，注重基本理論、基本知識(shí)和基本技能的敘述；編寫(xiě)了形式多樣的例題、思考題與習(xí)題，方便教學(xué)，具有廣泛的實(shí)用性。全書(shū)共7章，分別介紹了數(shù)控機(jī)床概述、數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)原理、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)、位置檢測(cè)裝置、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu)、常用數(shù)控機(jī)床等內(nèi)容。本書(shū)第1章由陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院潘冬編寫(xiě)，第2章由張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉堅(jiān)和歐陽(yáng)海菲編寫(xiě)，第3章由張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院夏羅生編寫(xiě)，第4章由陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王萍編寫(xiě)，第5章由陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉清編寫(xiě)，第6章由張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉堅(jiān)編寫(xiě)，第7章由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司株洲南方航空工業(yè)公司研究員級(jí)高級(jí)工程師程璋和張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉堅(jiān)編寫(xiě)。本書(shū)由劉堅(jiān)、夏羅生任主編，劉清任副主編，劉堅(jiān)統(tǒng)稿。本書(shū)由張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉讓賢副教授主審。此外，湖南工業(yè)大學(xué)熊顯文教授、張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡細(xì)東副教授、湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王雪紅副教授等對(duì)書(shū)稿提出了許多寶貴的意見(jiàn)，在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。由于編者水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，書(shū)中的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床》反映了近幾年來(lái)高等職業(yè)教育課程改革的經(jīng)驗(yàn)；符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和生產(chǎn)實(shí)際對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出的新要求；注意反映生產(chǎn)實(shí)際中的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝和新方法；突出了職業(yè)教育特色，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，具有廣泛的實(shí)用性。全書(shū)共7章，主要介紹了數(shù)控機(jī)床概述、數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)原理、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)、位置檢測(cè)裝置、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu)、常用數(shù)控機(jī)床等內(nèi)容，各章后均附有思考題與習(xí)題。書(shū)中采用了新國(guó)標(biāo)規(guī)定的名詞術(shù)語(yǔ)，較系統(tǒng)地介紹了數(shù)控機(jī)床的工作原理，以及數(shù)控系統(tǒng)的基本知識(shí)?！稊?shù)控原理與數(shù)控機(jī)床》可作為高等職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)和應(yīng)用型本科相關(guān)專業(yè)教材，也可供從事數(shù)控加工工作的工程技術(shù)人員參考，或作為工廠數(shù)控機(jī)床操作工人的自學(xué)教材。

書(shū)籍目錄

第1章 數(shù)控機(jī)床概述1.1 機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展1.1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史1.1.2 數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)1.1.3 數(shù)控機(jī)床的工作原理1.1.4 國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)1.2 數(shù)控機(jī)床的組成、分類及主要性能指標(biāo)1.2.1 數(shù)控機(jī)床的組成1.2.2 數(shù)控機(jī)床的分類1.2.3 數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)1.3 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向1.3.2 絕對(duì)坐標(biāo)系與增量(相對(duì))坐標(biāo)系1.3.3 坐標(biāo)系的原點(diǎn)思考題與習(xí)題第2章 數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)原理2.1 概述2.1.1 插補(bǔ)的基本概念2.1.2 對(duì)插補(bǔ)器的基本要求和插補(bǔ)方法的分類2.2 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)2.2.1 逐點(diǎn)比較法2.2.2 數(shù)字積分法2.3 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)2.3.1 概述2.3.2 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法的基本原理2.3.3 數(shù)據(jù)采樣法直線插補(bǔ)2.3.4 數(shù)據(jù)采樣法圓弧插補(bǔ)2.4 3 坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)直線和螺旋線插補(bǔ)原理2.4.1 3坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)直線插補(bǔ)原理2.4.2 螺旋線插補(bǔ)原理思考題與習(xí)題第3章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)3.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成和作用3.1.2 CNC裝置的工作過(guò)程3.1.3 CNC裝置的功能3.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件3.2.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件概述3.2.2 數(shù)控裝置硬件結(jié)構(gòu)類型3.3 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的軟件3.3.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的軟件界面3.3.2 CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 3.4 數(shù)控加工信息的輸入及數(shù)據(jù)處理3.4.1 數(shù)控加工信息的輸入3.4.2 數(shù)控加工信息的譯碼與診斷3.4.3 其他預(yù)處理3.5 刀具補(bǔ)償3.5.1 刀具位置補(bǔ)償3.5.2 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償3.5.3 刀具半徑補(bǔ)償3.6 誤差補(bǔ)償3.6.1 誤差補(bǔ)償概述3.6.2 齒隙補(bǔ)償3.6.3 螺距補(bǔ)償3.7 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的輸入／輸出與通信功能3.7.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的輸入／輸出接口電路3.7.2 數(shù)控系統(tǒng)常用串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)3.7.3 DNC通信接口技術(shù)3.7.4 數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信接口3.8 數(shù)控系統(tǒng)中的可編程序控制器3.8.1 PLC的組成與特點(diǎn) 3.8.2 PLC的工作過(guò)程 3.8.3 PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 3.8.4 典型PLC的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.8.5 數(shù)控機(jī)床中PLC應(yīng)用實(shí)例3.9 典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.9.1 日本FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)3.9.2 SIEMENS公司的SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)3.9.3 華中數(shù)控系統(tǒng)思考題與習(xí)題第4章 位置檢測(cè)裝置4.1 概述4.1.1 對(duì)檢測(cè)裝置的要求4.1.2 檢測(cè)裝置的分類4.2 旋轉(zhuǎn)變壓器4.2.1 旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)4.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理4.2.3 旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用4.3 感應(yīng)同步器4.3.1 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)和工作原理4.3.2 感應(yīng)同步器的工作方式4.3.3 感應(yīng)同步器的應(yīng)用4.4 脈沖編碼器4.4.1 光電脈沖編碼器的結(jié)構(gòu)與工作原理4.4.2 光電式脈沖編碼器的分類4.5 光柵4.5.1 光柵的結(jié)構(gòu)4.5.2 光柵的工作原理4.5.3 光柵位移一數(shù)字變換電路4.6 磁柵4.6.1 磁柵的組成4.6.2 磁尺的工作原理4.7 激光在數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)上的應(yīng)用4.7.1 多普勒效應(yīng)4.7.2 激光干涉法測(cè)距4.7.3 雙頻激光干涉儀基本原理思考題與習(xí)題第5章 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)5.1 概述5.1.1 伺服系統(tǒng)的概念5.1.2 伺服系統(tǒng)的組成和工作原理5.1.3 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求5.1.4 伺服系統(tǒng)的分類5.2 速度控制5.2.1 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度控制5.2.2 主軸驅(qū)動(dòng)的速度控制5.3 位置控制5.3.1 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)5.3.2 相位比較伺服系統(tǒng)5.3.3 幅值比較伺服系統(tǒng)5.3.4 數(shù)字、脈沖比較伺服系統(tǒng)5.3.5 全數(shù)字控制伺服系統(tǒng)的概述思考題與習(xí)題第6章 數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu)6.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成和特點(diǎn)6.1.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成6.1.2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)6.2 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸組件6.2.1 主軸傳動(dòng)方式6.2.2 主軸軸承的類型6.2.3 主軸軸承的配置形式6.2.4 主軸組件6.2.5 主軸準(zhǔn)停裝置6.2.6 電主軸單元6.3 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及主要部件結(jié)構(gòu)6.3.1 數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求6.3.2 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)6.3.3 齒輪傳動(dòng)間隙消除裝置結(jié)構(gòu)6.4 機(jī)床導(dǎo)軌6.4.1 對(duì)導(dǎo)軌的基本要求6.4.2 滑動(dòng)導(dǎo)軌6.4.3 滾動(dòng)導(dǎo)軌6.4.4 靜壓導(dǎo)軌6.5 常用輔助裝置6.5.1 排屑裝置6.5.2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)6.5.3 對(duì)刀儀思考題與習(xí)題第7章 常用數(shù)控機(jī)床參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第2章數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)原理2.1概述在數(shù)控加工中，被加工零件的輪廓形狀千變?nèi)f化、形狀各異。數(shù)控系統(tǒng)的主要任務(wù)，是根據(jù)零件數(shù)控加工程序中的有關(guān)幾何形狀、輪廓尺寸的數(shù)據(jù)及其加工指令，計(jì)算出數(shù)控機(jī)床各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸的進(jìn)給方向及位移量，分別驅(qū)動(dòng)各坐標(biāo)軸產(chǎn)生相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)，從而使得伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)或刀架相對(duì)主軸（即刀具相對(duì)工件）的運(yùn)動(dòng)軌跡以一定的精度要求逼近所加工零件的理想外形輪廓尺寸。2.1.1插補(bǔ)的基本概念數(shù)控系統(tǒng)的主要作用是控制刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。一般根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和軌跡的曲線方程，由數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)地算出各個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)，即“插入、補(bǔ)上”運(yùn)動(dòng)軌跡各個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)，通常把這個(gè)過(guò)程稱為“插補(bǔ)”。機(jī)床伺服系統(tǒng)根據(jù)這些坐標(biāo)值控制各坐標(biāo)軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，走出規(guī)定的軌跡。插補(bǔ)工作可以由軟件或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。早期的硬件數(shù)控系統(tǒng)（NC系統(tǒng)）都采用的數(shù)字邏輯電路來(lái)完成插補(bǔ)工作，在NC中有一個(gè)專門(mén)完成插補(bǔ)運(yùn)算的裝置，稱為插補(bǔ)器?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)（CNC或MNC系統(tǒng)），插補(bǔ)工作一般用軟件來(lái)完成，或軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)。而無(wú)論是軟件數(shù)控還是硬件數(shù)控，其插補(bǔ)運(yùn)算的原理基本相同。它的作用都是根據(jù)給定的信息進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中不斷向各個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)出相互協(xié)調(diào)的進(jìn)給脈沖，使刀具相對(duì)于工件按指定的路線移動(dòng)。

編輯推薦

《數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床》由國(guó)防工業(yè)出版社出版。

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