數(shù)控原理與系統(tǒng)

前言

本套數(shù)控（模具）專業(yè)系列教材立足培養(yǎng)21世紀(jì)的高新技能專業(yè)人才，針對高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，體現(xiàn)高等職業(yè)教育在實(shí)用性、新穎性和通用性方面的特殊要求，貫徹培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新素質(zhì)的方針。在編寫時力求貫徹少而精、理論聯(lián)系實(shí)際的原則，內(nèi)容適度、易懂，突出理論知識的應(yīng)用，加強(qiáng)針對性。本書全面貫徹有關(guān)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，充分體現(xiàn)了理論內(nèi)容“以必需、夠用為度”的特點(diǎn)，貫徹通俗易懂、循序漸進(jìn)的原則，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。本書可作為普通高職高專以及民辦高等學(xué)校機(jī)類與機(jī)電類數(shù)控（模具）專業(yè)的教材，也可供有關(guān)的工程技術(shù)人員參考。本書主要介紹數(shù)控系統(tǒng)的基本概念、軟硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本工作原理，并對數(shù)控機(jī)床的各組成部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、原理及控制應(yīng)用的介紹，便于讀者對數(shù)控整體的把握。本書還對目前常用的數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理以及現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡要介紹。全書共分8章：第1章介紹數(shù)控系統(tǒng)的基本概念與分類方法，并簡要介紹現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢；第2章介紹數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理與刀具補(bǔ)償原理；第3章介紹數(shù)控系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)，并簡要介紹數(shù)控系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；第4章介紹數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動與控制；第5章介紹數(shù)控機(jī)床主軸的驅(qū)動與控制；第6章介紹數(shù)控機(jī)床用可編程控制器的原理、指令系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例；第7章介紹數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用的位置檢測元件；第8章介紹目前常用數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理。本書由蔣麗、劉朝華、鄧三鵬、趙巍、李彬、陳振東共同編寫。其中，蔣麗編寫第1、6章，劉朝華編寫第3、7章，鄧三鵬編寫第5章，趙巍編寫第2章，李彬編寫第4章，陳振東編寫第8章。本書由蔣麗擔(dān)任主編，劉朝華擔(dān)任副主編。本書在編寫過程中得到了天津工程師范學(xué)院機(jī)械工程系數(shù)控維修教研室各位老師的大力支持和幫助，在此深表謝意。由于編者水平所限，書中難免存在缺點(diǎn)和錯誤，敬請廣大同行和讀者批評指正。

內(nèi)容概要

全書共分8章： 第1章介紹數(shù)控系統(tǒng)的基本概念與分類方法，并簡要介紹現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢；第2章介紹數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理與刀具補(bǔ)償原理；第3章介紹數(shù)控系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)，并簡要介紹數(shù)控系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；第4章介紹數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動與控制；第5章介紹數(shù)控機(jī)床主軸的驅(qū)動與控制；第6章介紹數(shù)控機(jī)床用可編程控制器的原理、指令系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例；第7章介紹數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用的位置檢測元件；第8章介紹目前常用的數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理。    本書可作為普通高職高專以及民辦高等學(xué)校機(jī)類與機(jī)電類數(shù)控（模具）專業(yè)的教材，也可供有關(guān)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 數(shù)控系統(tǒng)概述第2章 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理與刀具補(bǔ)償原理第3章 數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件及相關(guān)技術(shù)第4章 數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)第5章 主軸驅(qū)動與控制第6章 數(shù)控機(jī)床用可編程控制器第7章 數(shù)控機(jī)床用位置檢測元件第8章 常用數(shù)控系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.伺服驅(qū)動伺服驅(qū)動控制裝置是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)，包括進(jìn)給軸伺服驅(qū)動裝置和主軸伺服驅(qū)動裝置。進(jìn)給軸伺服驅(qū)動裝置由位置控制單元、速度控制單元、電動機(jī)和測量反饋單元等部分組成。它按照數(shù)控裝置發(fā)出的位置控制命令和速度控制命令正確驅(qū)動機(jī)床進(jìn)給部件移動。每個做進(jìn)給運(yùn)動的部件都配有一套伺服驅(qū)動系統(tǒng)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。在半閉環(huán)和閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，利用位置檢測裝置，間接或直接測量執(zhí)行部件的實(shí)際進(jìn)給位移，與數(shù)控裝置發(fā)出的指令位移進(jìn)行比較后，按閉環(huán)原理，將其誤差轉(zhuǎn)換放大后控制執(zhí)行部件的進(jìn)給運(yùn)動。主軸伺服驅(qū)動裝置主要由速度控制單元組成，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速控制。主軸伺服控制必要時還需“定向準(zhǔn)停”等位置控制功能。3.輔助控制裝置輔助控制裝置是介于數(shù)控裝置與機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的控制系統(tǒng)。它與一般的普通機(jī)床電氣類似，但為提高可靠性，各類抗干擾措施需更加完善。它的主要作用是接收數(shù)控裝置發(fā)出的主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和啟／停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟／停指令，工件的松開、夾緊指令，工作臺的分度指令，排屑裝置啟／停等輔助裝置控制指令，經(jīng)必要的編譯和邏輯判斷、功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的電器、液壓、氣動和機(jī)械部件，完成指令規(guī)定的動作。過載等監(jiān)控檢測信號及行程開關(guān)信號也經(jīng)輔助控制裝置送到數(shù)控裝置進(jìn)行處理。4.機(jī)床本體機(jī)床本體指的是數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)體。它與傳統(tǒng)的機(jī)床基本相同，同樣由主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給傳動系統(tǒng)、工作臺、床身、立柱以及液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等部分組成。但為了滿足數(shù)控的要求，充分發(fā)揮機(jī)床的性能，它在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大變化，在精度、剛度、抗震性及自動化控制水平等方面要求更高。對于加工中心類的數(shù)控機(jī)床，還配置有存放刀具的刀庫、交換刀具的機(jī)械手等部件。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，但也做了很多改進(jìn)和提高，它的主要特點(diǎn)如下：（1）大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用了高性能的主軸及伺服傳動系統(tǒng)，因此數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)得到了簡化，傳動鏈較短。（2）為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)地自動化加工，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有動、靜剛度高，抗振性好，阻尼精度及耐磨性高，熱變性小等特點(diǎn)。（3）進(jìn)給傳動多采用高效傳動部件，如滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副等。（4）多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用了刀庫和自動換刀裝置，有的還具有工件自動交換裝置，以提高機(jī)床工作效率。（5）多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用了全封閉罩殼，以保證數(shù)控機(jī)床進(jìn)行自動加工時的操作安全。

編輯推薦

《數(shù)控原理與系統(tǒng)》：模具產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對模具專業(yè)技術(shù)人才，特別是模具專業(yè)技能型人才的需求，不論在數(shù)量上還是在質(zhì)量上都越來越大。天津工程師范學(xué)院按照“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位”的方針，由其制造領(lǐng)域職業(yè)能力建設(shè)研究所，組織國內(nèi)具有多年生產(chǎn)、教學(xué)、管理經(jīng)驗(yàn)的教師和工程技術(shù)人員，編寫了本套新版模具教材，為模具及其相關(guān)專業(yè)的教學(xué)以及崗位培訓(xùn)提供智力支持。叢書內(nèi)容機(jī)械CAD／CAM、機(jī)械制造技術(shù)、模具CAD／CAM／CAE、數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)、數(shù)控機(jī)床及操作、數(shù)控原理與系統(tǒng)、塑料模具設(shè)計、液壓與氣動控制技術(shù)。叢書特點(diǎn)通用：基于課程的專業(yè)知識、能力構(gòu)成及其技術(shù)特點(diǎn)，遵照教學(xué)大綱的統(tǒng)一要求；實(shí)用：理論以必須、夠用為度，緊密聯(lián)系實(shí)際，以培養(yǎng)一線高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)；新穎：融入教改對傳統(tǒng)知識的整合與更新，突出相應(yīng)崗位特點(diǎn)；全面：提供網(wǎng)絡(luò)式豐富教學(xué)資源，搭建課程建設(shè)、技術(shù)交流、圖書編寫的教學(xué)平臺。叢書適用高職、高專、民辦高校、三本、中職等院校的模具及其相關(guān)專業(yè)的教材；模具及其相關(guān)專業(yè)崗位、競賽的培訓(xùn)用書；機(jī)械類本科生知識拓展及生產(chǎn)技能學(xué)習(xí)的參考書；工程技術(shù)人員的自學(xué)和參考用書。

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