数控技术及其应用

前言

第1章绪论

1.1数控技术的基本概念

1.1.1数控技术

1.1.2数控机床及其加工原理

1.1.3数控机床的适用范围

1.2数控机床的特点及其分类

1.2.1数控机床的特点

1.2.2数控机床的分类

1.3数控机床和数控系统的发展

1.4数控技术的发展

1.5习题

第2章计算机数控系统

2.1概述

2.1.1CNC系统的组成

2.1.2CNC系统的工作过程

2.2CNC系统的硬件体系结构

2.3CNC系统的软件结构

2.3.1概述

2.3.2CNC装置软件结构

2.3.3速度计算和加减速控制

2.3.4插补程序、位置控制和故障诊断

2.4数控用可编程控制器

2.4.1可编程控制器的性能指标

2.4.2可编程控制器的类型

2.4.3可编程控制器的结构

2.4.4PLC用户控制程序的编制方法

2.4.5PLC的工作过程和程序执行特点

2.5开放式数控系统的结构与特点

2.5.1标准的软件化、开放式控制器是真正的下一代控制器

2.5.2开放式数控系统所具有的主要特点

2.5.3开放式结构数控系统应用

2.6习题

第3章数控技术轨迹控制原理

3.1概述

3.1.1逐点比较法

3.1.2数字积分法

3.1.3数据采样法

3.2数控技术补偿原理与实现

3.2.1刀具半径补偿原理与实现

3.2.2刀具长度补偿原理与实现

3.3习题

第4章数控机床的伺服驱动系统

4.1概述

4.1.1数控机床伺服系统的概念及组成

4.1.2伺服系统应具有的基本性能

4.1.3位置控制系统和速度控制系统的主要技术指标

4.1.4伺服系统的分类

4.2步进电动机伺服系统

4.2.1步进电动机工作原理

4.2.2步进电动机的主要性能指标

4.2.3步进电动机的选用和有关参数核算

4.2.4步进电动机的控制方法

4.2.5步进电动机的驱动电源

4.3直流电动机伺服系统

4.3.1直流伺服电动机的结构和工作原理

4.3.2直流伺服电动机的调速原理和常用的调速方法

4.3.3晶体管脉宽调制器式速度控制单元

4.3.4直流调速系统的动态响应过程

4.4交流电动机伺服系统

4.4.1同步型交流伺服系统

4.4.2异步型交流伺服系统

4.4.3交流伺服驱动变频电源

4.5习题

第5章数控机床及位置检测装置

5.1数控机床

5.1.1数控车床概述

5.1.2数控铣床概述

5.1.3数控电火花线切割机床概述

5.2位置检测装置

5.2.1位置检测装置概述

5.2.2感应同步器

5.2.3旋转变压器

5.2.4编码器

5.2.5光栅

5.2.6磁栅

5.2.7激光干涉仪

5.3习题

第6章数控加工程序编制

6.1程序编制的基本概念

6.1.1程序编制的一般步骤与方法

6.1.2程序编制有关指令代码

6.1.3程序结构和格式

6.2数控车床编程基础

6.2.1数控车床的坐标系和运动方向

6.2.2主要功能指令的使用

6.2.3数控车床编程举例

6.3数控铣床编程基础

6.3.1数控铣床的坐标系

6.3.2主要功能指令

6.4数控线切割机床的基本编程方法

6.4.1数控线切割机床编程基础

6.4.2ISO格式编程

6.4.33B格式编程

6.4.44B格式编程

6.5程序编制中的数学处理

6.5.1基点坐标计算

6.5.2节点坐标计算

6.5.3刀位点轨迹的坐标计算

6.5.4列表曲线的数学处理

6.5.5简单立体形面零件的数值计算

6.5.6组合曲面的数学处理

6.6习题

第7章数控技术的应用

7.1虚拟数控技术

7.1.1虚拟数控技术的主要内容

7.1.2虚拟数控技术的发展历程

7.1.3虚拟数控车床

7.1.4虚拟数控铣床

7.1.5总结

7.2柔性制造系统

7.2.1柔性制造系统的产生与发展

7.2.2柔性制造系统的定义

7.2.3柔性制造系统的类型与构成

7.2.4柔性制造系统的优点

7.2.5柔性制造系统的应用实例

7.3计算机集成制造系统

7.3.1计算机集成制造系统简介

7.3.2CIMS的应用进展

7.4数控技术应用于工业机器人

7.5习题

参考文献

　　本书注重内容的先进性、科学性、系统完整性和实用性，既简要介绍了当前世界的先进技术及其发展方向，又详细叙述了数控技术的基本理论和方法。全书共分7章，具体内容包括：数控技术的概念、数控机床的特点分类和数控技术的发展情况、计算机数控系统装置、数控插补控制原理及数据处理、数控机床伺服系统、数控机床的位置检测装置、数控加工编程基础、计算机数字控制技术的应用等。本书收集了近期国内外有关数控发展和应用的先进资料，还参考了一些院校的教材和资料，结合笔者多年教学与科研的经验和成果，根据教学需要编写而成，以供从事数控技术方面教学、科研、使用与维修等工作人员参考。　　本书系统地介绍了数控技术的概念、数控机床的特点分类和数控技术的发展情况、计算机数控系统装置、数控插补控制原理及数据处理、数控机床伺服系统、数控机床的位置检测装置、数控加工编程基础、计算机数字控制技术的应用等内容。　　本书内容从培养应用型本科人才的目的出发，兼顾一般工科院校的教学特点，既注重先进性又考虑实用性，既有理论又有实例。各章既有联系又有一定的独立性。每章末均附有习题。　　本书可作为普通本科院校数控技术应用专业和机电类专业数控技术、数控编程及数控原理课程的教学用书，也可供从事机床数控技术的人员参考。