数控原理与数控机床

第1章 数控机床概述

1.1 机床数控技术的发展

1.1.1 数控技术的发展历史

1.1.2 数控机床加工的特点

1.1.3 数控机床的工作原理

1.1.4 国内外数控技术发展现状和趋势

1.2 数控机床的组成、分类及主要性能指标

1.2.1 数控机床的组成

1.2.2 数控机床的分类

1.2.3 数控机床的主要性能指标

1.3 数控机床坐标系和运动方向的规定

1.3.1 标准的坐标系和运动方向

1.3.2 绝对坐标系与增量(相对)坐标系

1.3.3 坐标系的原点

思考题与习题

第2章 数控机床的插补原理

2.1 概述

2.1.1 插补的基本概念

2.1.2 对插补器的基本要求和插补方法的分类

2.2 基准脉冲插补

2.2.1 逐点比较法

2.2.2 数字积分法

2.3 数据采样插补

2.3.1 概述

2.3.2 数据采样插补法的基本原理

2.3.3 数据采样法直线插补

2.3.4 数据采样法圆弧插补

2.4 3 坐标联动直线和螺旋线插补原理

2.4.1 3坐标联动直线插补原理

2.4.2 螺旋线插补原理

思考题与习题

第3章 计算机数控系统

3.1 计算机数控系统概述

3.1.1 计算机数控系统的组成和作用

3.1.2 CNC装置的工作过程

3.1.3 CNC装置的功能

3.2 计算机数控系统的硬件

3.2.1 计算机数控系统硬件概述

3.2.2 数控装置硬件结构类型

3.3 计算机数控系统的软件

3.3.1 计算机数控系统的软件界面

3.3.2 CNC系统软件的结构与特点

3.4 数控加工信息的输入及数据处理

3.4.1 数控加工信息的输入

3.4.2 数控加工信息的译码与诊断

3.4.3 其他预处理

3.5 刀具补偿

3.5.1 刀具位置补偿

3.5.2 刀具长度补偿

3.5.3 刀具半径补偿

3.6 误差补偿

3.6.1 误差补偿概述

3.6.2 齿隙补偿

3.6.3 螺距补偿

3.7 计算机数控系统的输入／输出与通信功能

3.7.1 计算机数控系统的输入／输出接口电路

3.7.2 数控系统常用串行通信接口标准

3.7.3 DNC通信接口技术

3.7.4 数控系统网络通信接口

3.8 数控系统中的可编程序控制器

3.8.1 PLC的组成与特点

3.8.2 PLC的工作过程

3.8.3 PLC在数控系统中的应用

3.8.4 典型PLC的指令系统简介

3.8.5 数控机床中PLC应用实例

3.9 典型数控系统简介

3.9.1 日本FANUC系列数控系统

3.9.2 SIEMENS公司的SINUMERIK系列数控系统

3.9.3 华中数控系统

思考题与习题

第4章 位置检测装置

4.1 概述

4.1.1 对检测装置的要求

4.1.2 检测装置的分类

4.2 旋转变压器

4.2.1 旋转变压器的结构

4.2.2 旋转变压器的工作原理

4.2.3 旋转变压器的应用

4.3 感应同步器

4.3.1 感应同步器的结构和工作原理

4.3.2 感应同步器的工作方式

4.3.3 感应同步器的应用

4.4 脉冲编码器

4.4.1 光电脉冲编码器的结构与工作原理

4.4.2 光电式脉冲编码器的分类

4.5 光栅

4.5.1 光栅的结构

4.5.2 光栅的工作原理

4.5.3 光栅位移一数字变换电路

4.6 磁栅

4.6.1 磁栅的组成

4.6.2 磁尺的工作原理

4.7 激光在数控机床位置检测上的应用

4.7.1 多普勒效应

4.7.2 激光干涉法测距

4.7.3 双频激光干涉仪基本原理

思考题与习题

第5章 数控机床的伺服系统

5.1 概述

5.1.1 伺服系统的概念

5.1.2 伺服系统的组成和工作原理

5.1.3 对伺服系统的基本要求

5.1.4 伺服系统的分类

5.2 速度控制

5.2.1 进给运动的速度控制

5.2.2 主轴驱动的速度控制

5.3 位置控制

5.3.1 开环控制系统

5.3.2 相位比较伺服系统

5.3.3 幅值比较伺服系统

5.3.4 数字、脉冲比较伺服系统

5.3.5 全数字控制伺服系统的概述

思考题与习题

第6章 数控机床的典型机械结构

6.1 数控机床机械结构的组成和特点

6.1.1 数控机床机械结构的组成

6.1.2 数控机床机械结构的特点

6.2 数控机床的主传动系统及主轴组件

6.2.1 主轴传动方式

6.2.2 主轴轴承的类型

6.2.3 主轴轴承的配置形式

6.2.4 主轴组件

6.2.5 主轴准停装置

6.2.6 电主轴单元

6.3 进给传动系统及主要部件结构

6.3.1 数控机床对进给传动系统的要求

6.3.2 滚珠丝杠螺母结构

6.3.3 齿轮传动间隙消除装置结构

6.4 机床导轨

6.4.1 对导轨的基本要求

6.4.2 滑动导轨

6.4.3 滚动导轨

6.4.4 静压导轨

6.5 常用辅助装置

6.5.1 排屑装置

6.5.2 回转工作台

6.5.3 对刀仪

思考题与习题

第7章 常用数控机床

参考文献

《数控原理与数控机床》反映了近几年来高等职业教育课程改革的经验；符合经济发展、科技进步和生产实际对教学内容提出的新要求；注意反映生产实际中的新知识、新技术、新工艺和新方法；突出了职业教育特色，紧密联系生产实际，具有广泛的实用性。全书共7章，主要介绍了数控机床概述、数控机床的插补原理、计算机数控（CNC）系统、位置检测装置、数控机床的伺服系统、数控机床的典型机械结构、常用数控机床等内容，各章后均附有思考题与习题。书中采用了新国标规定的名词术语，较系统地介绍了数控机床的工作原理，以及数控系统的基本知识。《数控原理与数控机床》可作为高等职业院校相关专业和应用型本科相关专业教材，也可供从事数控加工工作的工程技术人员参考，或作为工厂数控机床操作工人的自学教材。