數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，離開了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就成了無本之木。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計(jì)。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備已成為關(guān)系國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向?！　∥覈?guó)數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)盡管在改革開放后得到了快速發(fā)展，但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有較大的差距，其原因是多方面的，但最重要的是數(shù)控人才的匱乏。目前，隨著國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床用量的劇增，急需培養(yǎng)一大批各種層次的數(shù)控人才，特別是應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才及能熟練操作數(shù)控設(shè)備的技能人才，而數(shù)控車床、銑床、加工中心及一些特種數(shù)控設(shè)備操作人員的培養(yǎng)更加顯得緊迫?！　榱诉m應(yīng)我國(guó)高等職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展及數(shù)控技能型人才培養(yǎng)的需要，我們特編寫了這一套“數(shù)控職業(yè)技能實(shí)踐系列教程”?！　”鞠盗薪坛谭?冊(cè)：《數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)》、《數(shù)控車削編程與操作》、《數(shù)控銑削編程與操作》、《數(shù)控加工中心編程與操作》、《特種數(shù)控設(shè)備編程與操作》、《數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修》?！　〕袚?dān)本系列教程編寫工作的中北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械工程系，在“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”山西省品牌專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上，1995年就開設(shè)了“機(jī)床數(shù)控技術(shù)”和“制造自動(dòng)化技術(shù)”兩個(gè)專業(yè)方向，其專業(yè)基礎(chǔ)課程《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》是省級(jí)精品課程。在繼續(xù)工程教育方面，作者單位作為“兵器工業(yè)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)中心”和“全國(guó)數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)太原分中心”的承辦單位，自1995年以來，開辦了50多期現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)普及班、高級(jí)班和各種專項(xiàng)班，為80多個(gè)企事業(yè)單位培訓(xùn)了大量現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)方面的工程技術(shù)人才。目前，中北大學(xué)是教育部、國(guó)防科工委、中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)認(rèn)定的數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)基地。　　本系列教程是經(jīng)過10多年教學(xué)實(shí)踐的積累和檢驗(yàn)，不斷進(jìn)行補(bǔ)充、更新、修改而編著完成的。教材力求取材新穎，介紹的內(nèi)容由淺入深，循序漸進(jìn)，深入淺出，圖文并茂，形象生動(dòng)，理論密切聯(lián)系實(shí)際，特別著重于應(yīng)用，每一部分都列舉了大量實(shí)例。為了滿足數(shù)控職業(yè)技能型人才的市場(chǎng)需要，理論部分的講解突出了簡(jiǎn)明性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性等特點(diǎn)，反映機(jī)與電的結(jié)合，減少繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，系統(tǒng)全面地介紹了數(shù)控技術(shù)、數(shù)控裝備、數(shù)控加工工藝等方面的知識(shí)。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)》主要介紹機(jī)械加工領(lǐng)域中有關(guān)數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。其主要內(nèi)容包括數(shù)控加工概述、數(shù)控加工技術(shù)的基本原理、數(shù)控插補(bǔ)原理、典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控加工工藝基本知識(shí)，以及數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)等?！　　稊?shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)》取材新穎，介紹的內(nèi)容由淺入深，循序漸進(jìn)。為了滿足數(shù)控職業(yè)技能型人才的市場(chǎng)需要，《數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)》理論聯(lián)系實(shí)際，著重于應(yīng)用，同時(shí)理論部分的講解突出簡(jiǎn)明性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性等特點(diǎn)?！　　稊?shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)》可作為高職、高專、成人高校、電大的機(jī)電類、數(shù)控技術(shù)類專業(yè)教材，以及機(jī)電一體化類專業(yè)各種層次繼續(xù)教育的數(shù)控培訓(xùn)教材，也可供自動(dòng)化領(lǐng)域及機(jī)械制造業(yè)有關(guān)工程技術(shù)人員和研究人員參考使用。

作者簡(jiǎn)介

　　王愛玲，女，中北大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。獲國(guó)家級(jí)、省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)17項(xiàng)，2007年獲第三屆高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)。　　現(xiàn)為中國(guó)工程機(jī)械學(xué)會(huì)理事，中國(guó)兵工學(xué)會(huì)機(jī)加學(xué)會(huì)副主任委員，全國(guó)高等學(xué)校制造自動(dòng)化研究會(huì)理事，山西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事，國(guó)家模具CAD工程研究中心兼職教授，山西省“先進(jìn)制造技術(shù)”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任?！　〕袚?dān)國(guó)家計(jì)委、省、部級(jí)科研課題30余項(xiàng)，已鑒定獲獎(jiǎng)2 9項(xiàng)。獲省、部級(jí)科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)1項(xiàng)，2等獎(jiǎng)4項(xiàng)，3等獎(jiǎng)2項(xiàng)；發(fā)表有關(guān)學(xué)術(shù)論文100余篇，其中SCI、EI、INSPAC等收錄30余篇。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 機(jī)床數(shù)字控制的基本原理1.1.1 數(shù)字控制的基本概念1.1.2 數(shù)控機(jī)床的組成1.1.3 數(shù)控機(jī)床的工作過程1.1.4 數(shù)控系統(tǒng)中軌跡控制的基本原理1.1.5 數(shù)控系統(tǒng)中的輔助功能及實(shí)現(xiàn)1.1.6 數(shù)控機(jī)床加工零件的操作過程1.2 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的分類1.2.1 按機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類1.2.2 按伺服系統(tǒng)的控制方式分類1.2.3 按數(shù)控系統(tǒng)功能水平分類1.3 數(shù)控加工技術(shù)1.3.1 數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)1.3.2 數(shù)控加工工藝的概念1.3.3 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容1.3.4 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)1.3.5 數(shù)控加工工藝的適應(yīng)性1.3.6 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)1.4 機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展1.4.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過程1.4.2 機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)思考題第2章 數(shù)控加工技術(shù)的基本原理2.1 數(shù)控加工的基本概念2.2 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展2.3 數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用2.4 數(shù)控加工機(jī)床的系統(tǒng)組成2.5 數(shù)控加工基本原理2.6 數(shù)控加工編程基礎(chǔ)2.6.1 數(shù)控加工的坐標(biāo)系與指令系統(tǒng)2.6.2 數(shù)控加工程序格式2.6.3 數(shù)控加工生產(chǎn)流程思考題第3章 數(shù)控插補(bǔ)原理3.1 概述3.1.1 插補(bǔ)的基本概念3.1.2 插補(bǔ)運(yùn)算的基本原理3.1.3 插補(bǔ)方法的分類3.2 逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法3.2.1 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)3.2.2 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)3.3 數(shù)字積分插補(bǔ)法3.3.1 數(shù)字積分法直線插補(bǔ)3.3.2 數(shù)字積分法圓弧插補(bǔ)3.3.3 改進(jìn)DDA插補(bǔ)質(zhì)量的措施3.4 數(shù)據(jù)采樣（增量）插補(bǔ)法3.4.1 時(shí)間分割插補(bǔ)法原理3.4.2 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)的終點(diǎn)判別3.5 刀具補(bǔ)償原理3.5.1 刀具半徑補(bǔ)償?shù)脑?.5.2 B功能刀具半徑補(bǔ)償3.5.3 C功能刀具半徑補(bǔ)償思考題第4章 典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.1 概述4.2 CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)4.2.1 CNC裝置的硬件綜述4.2.2 ChIC裝置硬件結(jié)構(gòu)類型4.3 CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)4.3.1 CNC裝置的軟硬件界面4.3.2 CNC裝置控制軟件設(shè)計(jì)思想4.3.3 CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)模式4.4 開放式數(shù)控系統(tǒng)4.4.1 開放式數(shù)控系統(tǒng)的特征4.4.2 發(fā)達(dá)國(guó)家的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究..4.4.3 開放式數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)4.5 典型的數(shù)控系統(tǒng)4.5.1 西門子SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)介紹4.5.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)4.5.3 華中HNC-21T和HNC-21／22M數(shù)控系統(tǒng)思考題第5章 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)5.1 伺服系統(tǒng)概述5.1.1 伺服系統(tǒng)的組成5.1.2 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求5.1.3 伺服系統(tǒng)的分類5.2 步進(jìn)電機(jī)及其速度控制5.2.1 步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理5.2.2 步進(jìn)電機(jī)的主要特性及選用5.3 直流伺月艮電機(jī)及其速度控制5.3.1 直流伺服電機(jī)概述5.3.2 直流電機(jī)速度控制5.4 交流伺服電機(jī)及其速度控制5.4.1 交流伺服電機(jī)5.4.2 交流電機(jī)調(diào)速方法5.5 進(jìn)給位置伺服系統(tǒng)5.5.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類5.5.2 脈沖比較伺服系統(tǒng)5.5.3 相位比較伺服系統(tǒng)5.5.4 幅值比較伺服系統(tǒng)5.6 位置檢測(cè)裝置5.6.1 檢測(cè)裝置的要求與分類5.6.2 旋轉(zhuǎn)變壓器5.6.3 感應(yīng)同步器5.6.4 絕對(duì)值脈沖編碼器5.6.5 光柵5.6.6 磁柵5.6.7 脈沖編碼器思考題第6章 數(shù)控加工藝基本知識(shí)6.1 數(shù)控加工切削基礎(chǔ)6.1.1 切削過程的基本規(guī)律6.1.2 金屬切削刀具6.1.3 金屬材料的切削加工性6.1.4 切削溫度與切削液6.1.5 數(shù)控刀具的選擇6.2 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)6.2.1 數(shù)控加工工藝概念6.2.2 數(shù)控加工工藝性分析6.2.3 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)6.2.4 數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)思考題第7章 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)7.1 數(shù)控編程的概念7.2 數(shù)控編程的內(nèi)容與方法7.2.1 數(shù)控編程的內(nèi)容7.2.2 數(shù)控編程的方法7.3 程序的結(jié)構(gòu)與格式7.3.1 程序的結(jié)構(gòu)7.3.2 程序段格式7.4 數(shù)控編程幾何基礎(chǔ)7.4.1 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向7.4.2 工件坐標(biāo)系7.4.3 編程坐標(biāo)系7.4.4 數(shù)控編程的特征點(diǎn)7.5 數(shù)控編程的基本指令7.5.1 準(zhǔn)備功能指令——G指令7.5.2 輔助功能指令——M指令7.5.3 其他功能指令7.6 數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理7.6.1 基點(diǎn)7.6.2 非圓曲線數(shù)學(xué)處理的基本過程思考題參考文獻(xiàn)

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