数控技术

第1章 绪论

1.1 数控技术概念概述

1.2 数控机床组成及工作原理

1.2.1 数控机床的组成

1.2.2 数控机床的工作原理

1.2.3 数控系统的工作过程

1.3 数控机床的分类、特点与应用

1.3.1 数控机床的分类

1.3.2 数控机床的特点

1.3.3 数控机床的应用

1.4 数控机床的产生与发展

1.4.1 数控机床的产生

1.4.2 数控机床的发展历程

1.4.3 数控机床的发展趋势

1.5 数控技术在我国的发展情况

习题

第2章 插补原理

2.1 插补概念分析

2.1.1 插补的概念

2.1.2 插补需要解决的问题

2.1.3 插补的实质

2.1.4 插补的基本要求

2.1.5 插补方法的分类

2.2 硬件插补

2.2.1 数字脉冲乘法器的工作原理

2.2.2 数字脉冲乘法器的直线插补

2.2.3 脉冲分配的不均匀性问题

2.3 逐点比较法

2.3.1 逐点比较法插补原理

2.3.2 逐点比较法直线插补

2.3.3 逐点比较法圆弧插补

2.3.4 逐点比较法象限处理

2.3.5 逐点比较法的进给速度

2.4 数字积分法

2.4.1 数字积分法的工作原理

2.4.2 数字积分法直线插补原理

2.4.3 数字积分法圆弧插补原理

2.4.4 数字积分法插补精度的提高

2.5 数据采样插补法

2.5.1 概述

2.5.2 时间分割法插补

2.5.3 扩展DDA数据采样插补法

习题

第3章 计算机数控（CNC）系统

3.1 CNC系统的组成与工作原理

3.1.1 CNC系统的组成

3.1.2 CNC装置的工作原理

3.2 CNC装置的硬件结构

3.2.1 大板结构和功能模板结构

3.2.2 单微处理器结构和多微处理器结构

3.2.3 CNC装置的硬件功能模块

3.2.4 CNC装置的输入输出接口

3.3 CNC装置的软件结构

3.3.1 CNC装置软件的组成

3.3.2 CNC装置软件结构模式

3.3.3 CNC装置软件的特点

3.4 CNC装置的数据转换及处理

3.4.1 数据转换流程

3.4.2 数据处理

3.5 进给速度处理和加减速控制

3.5.1 开环CNC系统的进给速度及加减速控制

3.5.2 闭环（或半闭环）CNC系统的加减速控制

3.6 数控机床用可编程控制器（PLC）

3.6.1 数控机床中PLC完成的功能

3.6.2 PLC顺序程序接口信号处理

3.6.3 PLC地址分配

3.6.4 PLC顺序程序的执行

3.6.5 PLC与CNC机床的关系

3.6.6 M、S、T功能的实现

3.6.7 华中数控系统PLC的形式和原理

3.7 开放式数控体系结构

3.7.1 概述

3.7.2 开放式数控系统的定义及其基本特征

习题

第4章 数控检测技术

4.1 概述

4.1.1 检测装置的分类

4.1.2 数控测量装置的性能指标及要求

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 直线式感应同步器

4.3.2 旋转式感应同步器

4.3.3 直线式感应同步器的工作原理

4.3.4 感应同步器的应用

4.3.5 感应同步器使用应注意的事项

4.4 光栅传感器

4.4.1 光栅的类型和结构

4.4.2 计量光栅的工作原理

4.5 脉冲编码器

4.5.1 脉冲编码器的结构与分类

4.5.2 脉冲编码器在数控机床上的应用

4.5.3 增量式光电脉冲编码器

4.5.4 绝对式脉冲编码器

4.5.5 光电脉冲编码器的应用形式

习题

第5章 数控伺服系统

5.1 概述

5.1.1 伺服系统的组成

5.1.2 对伺服系统的基本要求

5.1.3 对伺服电机的要求

5.1.4 伺服系统分类

5.2 步进电机伺服系统

5.2.1 步进电机结构及工作原理

5.2.2 步进电机的主要性能指标

5.2.3 步进电机功率驱动

5.2.4 功率放大器

5.2.5 调频调压驱动电路

5.2.6 细分驱动电路

5.2.7 步进电机应用中的注意问题

5.3 直流电机伺服系统

5.3.1 直流伺服电机的种类与应用

5.3.2 直流伺服电机的结构与工作原理

5.3.3 直流伺服电机的控制原理

5.3.4 直流伺服电机的分类

5.3.5 直流伺服电机的调速

5.3.6 晶闸管调速控制系统

5.3.7 晶体管直流脉宽调制调速系统

5.3.8 全数字脉宽调制调速系统

5.4 交流电机伺服系统

5.4.1 交流伺服电机的种类

5.4.2 永磁交流同步伺服电机的结构

5.4.3 交流伺服电机的发展方向

5.4.4 交流伺服电机的调速原理

5.4.5 交流伺服电机的速度控制单元

5.5 伺服系统的位置控制

5.5.1 相位比较伺服系统

5.5.2 幅值比较伺服系统

5.5.3 数字比较伺服系统

5.5.4 全数字伺服系统举例

习题

第6章 数控加工的程序编制

6.1 数控机床编程概述

6.2 数控机床坐标系的确定

6.2.1 数控机床的坐标系

6.2.2 数控机床上坐标轴方向的确定

6.2.3 机床坐标系与工件坐标系

6.3 数控编程工艺处理

6.3.1 数控加工工艺方案设计的主要内容

6.3.2 影响数控加工工艺方案设计的主要因素

6.3.3 零件数控加工工艺性分析

6.3.4 划分加工阶段

6.3.5 数控加工工序规划

6.3.6 选择走刀路线

6.3.7 数控编程误差及其控制

6.4 数控加工刀具与切削用量的选择

6.4.1 数控加工刀具的选择

6.4.2 切削用量的选择

6.5 数控机床上工件的装夹

6.5.1 零件装夹注意事项

6.5.2 数控机床上零件装夹的方法

6.5.3 使用平口虎钳装夹零件

6.5.4 使用压板和T形槽用螺钉固定零件

6.5.5 弯板的使用

6.5.6 V形块的使用

6.5.7 零件通过托盘装夹在工作台上

6.5.8 使用组合夹具、专用夹具等

6.6 数控加工程序的组成及各指令的应用

6.6.1 程序的组成

6.6.2 程序的格式

6.6.3 程序指令一览表

6.6.4 数控机床常用指令的使用方法说明

6.7 数控编程指令用法及加工举例

6.7.1 数控车床编程指令用法及加工举例

6.7.2 数控铣床编程指令用法及加工举例

习题

第7章 CAXA自动编程

7.1 自动编程概述

7.2 CAXA制造工程师基本功能

7.2.1 简介

7.2.2 主要功能

7.2.3 用户界面简介

7.3 CAXA几何建模技术基础

7.4 CAXA的拾取操作

7.5 线架造型

7.5.1 线架造型简介

7.5.2 实例操作

7.6 实体特征造型

7.6.1 草图绘制

7.6.2 轮廓特征

7.7 连杆件的造型与加工

7.7.1 连杆件的实体造型

7.7.2 加工前的准备工作

7.7.3 刀具轨迹的生成和仿真检验

参考文献

本书为中国机械工程学科教程配套系列教材暨教育部高等学校机械设计制造及其自动化专业教学指导分委员会推荐教材。全书共分为7章。第1章简要介绍了数控的有关概念、数控机床的组成、工作原理、分类及其发展趋势；第2章深入分析了插补原理，并详细介绍了典型的插补方法；第3章简要介绍了计算机数控系统硬件的组成、功能和软件的功能及结构；第4章按照工作原理的不同分别对各种数控位置检测装置进行了深入分析；第5章对数控伺服系统的类型，伺服电机原理及控制方法，现代典型数控伺服系统进行了较详细的讲解；第6章讲述了数控手工编程，介绍了数控编程的工艺处理方法、编程误差的来源和控制方法、数控编程中的指令代码及数控编程；第7章介绍了自动编程、CAXA软件的使用及加工案例。本书可作为本科院校相关专业学生的教学用书，也适合研究生、专科学生、从事数控技术及有关工程技术人员阅读参考。

严育才、张福润主编的《数控技术（修订版）》以数控技术的基本原理和基本知识为根基，以数控机床为主线，全面且系统地反映了数控技术各方面的内容。本书对数控技术的核心内容和****作了较为深入、系统的介绍，全书内容充实、具体、科学、先进，叙述深入浅出，内容编排循序渐进，文字简练。本书采用国产著名品牌华中数控系统作为典型系统进行分析讲解，以国产三维CAD/CAM软件CAXA作为自动编程软件进行介绍，在数控系统和自动编程的讲解上实例充分。通过对本教材的学习掌握，读者可以对数控技术有较完整的、系统的认识，对数控机床的结构有较清晰的了解。
本书可作为高等院校机械工程相关本科专业“数控技术”、“数控系统及数控机床原理”课程的教学用书，也适合研究生、专科学生及从事数控技术工程的技术人员阅读参考。