機(jī)床數(shù)控技術(shù)

前言

本書(shū)第2版是在第1版的基礎(chǔ)上，根據(jù)教育部“全國(guó)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)及基本規(guī)格”的要求，結(jié)合編者在數(shù)控機(jī)床方面的教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并充分反映近年來(lái)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用而修訂的。數(shù)控機(jī)床的高精度、高效率決定了發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前中國(guó)機(jī)械制造技術(shù)改造的必由之路，它是未來(lái)制造業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的大量使用，對(duì)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在數(shù)控機(jī)床方面的教學(xué)也提出了新的要求，要求學(xué)生具備一定的機(jī)床數(shù)控技術(shù)理論知識(shí)及應(yīng)用方面的基本知識(shí)和技能。同時(shí)，通過(guò)對(duì)機(jī)床數(shù)控技術(shù)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。本書(shū)第l版自2006年8月出版以來(lái)，受到廣大師生和企業(yè)技術(shù)人員的青睞，在這期間，教材曾多次修訂與印刷。然而，隨著現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用提出了更高和更迫切的要求，本版以第1版的為基礎(chǔ)，在數(shù)控加工工藝分析與程序編制內(nèi)容上進(jìn)行了全面更新與加強(qiáng)，采用了先進(jìn)而又應(yīng)用廣泛的西門(mén)子SINUMERIK802D系統(tǒng)和FANuC18i系統(tǒng)，增加了數(shù)控銑床和加工中心宏程序內(nèi)容，使之更能符合知識(shí)的更新和實(shí)際應(yīng)用。本書(shū)從數(shù)控機(jī)床的基本概念入手，重點(diǎn)突出數(shù)控加工工藝分析與程序編制、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)、數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修等內(nèi)容，使讀者通過(guò)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，熟悉數(shù)控機(jī)床的基本理論和知識(shí)；熟悉數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、維護(hù)和控制知識(shí)；熟悉數(shù)控機(jī)床的加工工藝和編程方法，并能把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。本書(shū)共分6章，內(nèi)容包括緒論、數(shù)控加工工藝分析與程序編制、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修。本書(shū)通俗易懂，涉及面廣，內(nèi)容豐富，可操作性強(qiáng)，可作為應(yīng)用型本科院校的機(jī)械工程及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)教材和成人高等教育的同類(lèi)專(zhuān)業(yè)教材用書(shū)，還可作為廣大自學(xué)者及工程技術(shù)人員的自學(xué)機(jī)床數(shù)控技術(shù)用書(shū)。本書(shū)第2版第1章緒論由九江學(xué)院潘旭紅編寫(xiě)；第2章的2.1數(shù)控加工工藝分析、2.2圖形的數(shù)學(xué)處理由濰坊學(xué)院畢世英編寫(xiě)；第2章的2.3.1數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)、2.3.2數(shù)控車(chē)削加工程序編制、2.3.3數(shù)控銑削加工程序編制、思考題與習(xí)題和附錄2常用刀具的切削參數(shù)由濰坊學(xué)院杜國(guó)臣編寫(xiě)；第2章的2.3.4加工中心加工程序的編制和2.3.5自動(dòng)編程簡(jiǎn)介由濰坊學(xué)院劉秉亮編寫(xiě)；第3章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和附錄1機(jī)床數(shù)控技術(shù)縮略語(yǔ)英漢對(duì)照由山東理工大學(xué)王士軍編寫(xiě)；第4章數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)由鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院苗滿(mǎn)香編寫(xiě)；第5章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)由德州學(xué)院王萬(wàn)新編寫(xiě)；第6章數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修由河北建筑工程學(xué)院李杰編寫(xiě)。本書(shū)第2版由杜國(guó)臣、王士軍任主編，由河南科技大學(xué)韓建海教授任主審。本書(shū)雖然是第2版，但限于編者的水平和經(jīng)驗(yàn)，書(shū)中難免有欠妥或疏漏之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)床數(shù)控技術(shù)(第2版)》第2版是在第1版的基礎(chǔ)上，根據(jù)教育部“全國(guó)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)及基本規(guī)格”的要求，并充分反映近年來(lái)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用而修訂的?！稒C(jī)床數(shù)控技術(shù)(第2版)》內(nèi)容全面、系統(tǒng)，重點(diǎn)突出，力求體現(xiàn)先進(jìn)性、實(shí)用性?！稒C(jī)床數(shù)控技術(shù)(第2版)》共6章：緒論、數(shù)控加工工藝分析與程序編制、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修。每章均有一定數(shù)量的思考題與習(xí)題，書(shū)后還有機(jī)床數(shù)控技術(shù)縮略語(yǔ)英漢對(duì)照及常用刀具的切削參數(shù)兩個(gè)附錄?！　　稒C(jī)床數(shù)控技術(shù)(第2版)》可作為應(yīng)用型本科院校的機(jī)械工程及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)教材，也可作為成人高等教育的同類(lèi)專(zhuān)業(yè)教材用書(shū)，還可作為廣大自學(xué)者及工程技術(shù)人員自學(xué)機(jī)床數(shù)控技術(shù)用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論1.1 概述1.1.1 數(shù)控機(jī)床的定義1.1.2 數(shù)控機(jī)床的組成及特點(diǎn)1.1.3 數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)1.2 數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)1.2.1 按機(jī)械運(yùn)動(dòng)軌跡分類(lèi)1.2.2 按伺服系統(tǒng)的類(lèi)型分類(lèi)1.2.3 按功能水平分類(lèi)1.2.4 按加工方式分類(lèi)1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與作用1.3.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展1.3.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)1.3.3 數(shù)控機(jī)床在先進(jìn)制造技術(shù)中的作用小結(jié)思考題與習(xí)題第2章 數(shù)控加工工藝分析與程序編制2.1 數(shù)控加工工藝分析2.1.1 機(jī)床的合理選用2.1.2 數(shù)控加工工藝性分析2.1.3 加工方法與加工方案的確定2.1.4 工序與工步的劃分2.1.5 零件的定位與安裝2.1.6 數(shù)控加工刀具與工具系統(tǒng)2.1.7 切削用量的確定2.1.8 數(shù)控加工路線的確定2.1.9 藝文件的制定2.2 圖形的數(shù)學(xué)處理2.2.1 基點(diǎn)計(jì)算2.2.2 節(jié)點(diǎn)計(jì)算2.2.3 輔助計(jì)算2.3 數(shù)控加工的程序編制2.3.1 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)2.3.2 數(shù)控車(chē)削加工程序編制2.3.3 數(shù)控銑削加工程序編制2.3.4 加工中心加工程序的編制2.3.5 自動(dòng)編程簡(jiǎn)介小結(jié)思考題與習(xí)題第3章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)3.1 概述3.1.1 CNC系統(tǒng)的組成3.1.2 CNC系統(tǒng)的功能和一般工作過(guò)程3.2 CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3.2.1 單CPU結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3.2.2 多CPU結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3.2.3 開(kāi)放式CNC系統(tǒng)3.3 CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)3.3.1 CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.3.2 CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)模式3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)控中的可編程邏輯控制器3.4.1 PLC及其工作過(guò)程3.4.2 PLC在數(shù)控機(jī)床卜的應(yīng)用3.5 CNC系統(tǒng)的輸入／輸出與通信3.5.1 CNC裝置的輸入／輸出和通信要求3.5.2 CNC系統(tǒng)常用外部設(shè)備及接口3.6 CNC裝置的插補(bǔ)原理3.6.1 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)3.6.2 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)3.6.3 刀具補(bǔ)償功能3.6.4 進(jìn)給速度與加減速控制小結(jié)思考題與習(xí)題第4章 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)4.1 概述4.2 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)4.2.2 伺服電動(dòng)機(jī)4.2.3 直線電動(dòng)機(jī)4.3 數(shù)控機(jī)床常用檢測(cè)裝置4.3.1 概述4.3.2 旋轉(zhuǎn)編碼器4.3.3 旋轉(zhuǎn)變壓器4.3.4 感應(yīng)同步器4.3.5 光柵尺4.3.6 磁柵4.4 位置控制和速度控制4.4.1 位置控制4.4.2 速度控制小結(jié)思考題與習(xí)題第5章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)5.1 概述5.2 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)5.2.1 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)要求5.2.2 數(shù)控機(jī)床主軸的調(diào)速方法5.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)5.3.1 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)要求5.3.2 滾珠絲杠螺母副5.3.3 直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)5.3.4 數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌5.4 自動(dòng)換刀裝置5.4.1 數(shù)控車(chē)床的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架5.4.2 加工中心自動(dòng)換刀裝置5.5 數(shù)控機(jī)床的主要輔助裝置5.5.1 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)5.5.2 分度工作臺(tái)小結(jié)思考題與習(xí)題第6章 數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修6.1 概述6.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修6.2.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷概述6.2.2 數(shù)控機(jī)床常用的故障診斷方法6.2.3 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修6.2.4 伺服系統(tǒng)故障診斷與維修小結(jié)思考題與習(xí)題附錄1 機(jī)床數(shù)控技術(shù)縮略語(yǔ)英漢對(duì)照附錄2 常用刀具的切削參數(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與作用1.3.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世，由此掀開(kāi)了信息自動(dòng)化的新篇章。1948年美國(guó)北密歇根的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商帕森斯公司（Parsons Co.）在制造飛機(jī)的框架及直升機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，提出了采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)加工軌跡進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理的設(shè)想，后來(lái)得到美國(guó)空軍的支持，并與美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）合作，于1952年研制出第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床。1954年年底，美國(guó)本迪克斯公司（Bendix Co.）在帕森斯專(zhuān)利的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出了第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床。這時(shí)數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)采用的是電子管，其體積龐大，功耗高，僅在一些軍事部門(mén)中承擔(dān)普通機(jī)床難以加工的形狀復(fù)雜的零件。這是第一代數(shù)控系統(tǒng)。1959年晶體管出現(xiàn)，電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用晶體管元件和印制電路板，從而使機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)跨入了第二代。而且1959年克耐·杜列克公司（Keaney&Trecker Co.，簡(jiǎn)稱(chēng)K＆T公司）在數(shù)控機(jī)床上設(shè)置刀庫(kù)，并在刀庫(kù)中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動(dòng)選擇刀具，并通過(guò)機(jī)械手將刀具裝在主軸上，以縮短刀具的裝卸時(shí)間和減少零件的定位裝卡時(shí)間。人們把這種帶自動(dòng)交換刀具的數(shù)控機(jī)床稱(chēng)為加工中心（Machining Center，MC）。加工中心的出現(xiàn)，把數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用推上了一個(gè)更高的層次，集銑、鉆、鏜于一身，為以后立式、臥式加工中心，車(chē)削中心，磨削中心，五面體加工中心，板材加工中心的發(fā)展打下基礎(chǔ)。20世紀(jì)60年代，出現(xiàn)了集成電路，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。以上三代，都屬于硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng)（稱(chēng)為NC）。由于點(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多，在該階段，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到大發(fā)展，有資料統(tǒng)計(jì)，到1966年，實(shí)際使用的6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，85％是點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床。1967年，英國(guó)Mollin Co.將7臺(tái)機(jī)床用計(jì)算機(jī)集中控制，組成柔性制造系統(tǒng)（FMS）。該系統(tǒng)首開(kāi)柔性制造系統(tǒng)的先河，能執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度程序和數(shù)控程序，具有工件儲(chǔ)存、傳送和檢驗(yàn)自動(dòng)化的功能。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，小型計(jì)算機(jī)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，由此組成的數(shù)控系統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC），數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入第四代。20世紀(jì)70年代初，微處理機(jī)出現(xiàn)，美、日、德等國(guó)都迅速推出了以微處理機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)，這樣組成的數(shù)控系統(tǒng)稱(chēng)為第五代數(shù)控系統(tǒng)（MNC，通稱(chēng)為CNC）。自此，開(kāi)始了數(shù)控機(jī)床大發(fā)展的時(shí)代。1974年美國(guó)約瑟夫·哈林頓（Joseph Harrington）博士在Computer Integrated Manufacturing一書(shū)中首先提出了計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）的概念，由此組成的系統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。其核心內(nèi)容是：“企業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)不可分割的整體，要緊密連接，統(tǒng)一考慮。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳送和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品可以看作數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。”

編輯推薦

《機(jī)床數(shù)控技術(shù)(第2版)》：★根據(jù)最新就業(yè)行情和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)原版內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整或重大修改，使之更能符合知識(shí)的更新，反映學(xué)科現(xiàn)代最新理論、新技術(shù)、新材料和新工藝。★定位更加準(zhǔn)確，大量增加相應(yīng)工程實(shí)例，在保證內(nèi)容反映國(guó)內(nèi)外機(jī)械學(xué)科最新發(fā)展的基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足高等院校的機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求?！镒⒅馗鲗W(xué)科基本理論，又注重現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法的理論依據(jù)和工程背景，面向就業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和職業(yè)素質(zhì)?！锱溆写罅繉?shí)物照片和較多三維模擬圖表達(dá)機(jī)械設(shè)備的實(shí)體結(jié)構(gòu)和線框結(jié)構(gòu)，包括零件圖、裝配圖和爆炸圖，形象生動(dòng)，使內(nèi)容表達(dá)更加直觀易懂?！锪η髮?xiě)作風(fēng)格新，內(nèi)容新，使學(xué)生對(duì)教材不產(chǎn)生畏難情緒，增強(qiáng)教材的可讀性，突出實(shí)用性和可操作性。

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