本書針對高等職業(yè)本科數(shù)控專業(yè)的教育需求編寫。本書共分為10章：第1章，數(shù)控機床概述；第2章，數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)；第3章，數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)；第4章，數(shù)控機床的位置檢測裝置；第5章，數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)；第6章，數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)；第7章，數(shù)控機床的進(jìn)給系統(tǒng)；第8章，數(shù)控機床的輔助裝置；第9章，常用數(shù)控機床；第10章，數(shù)控機床加工程序的編制。本書內(nèi)容全面、綜合、深入淺出，既考慮到目前數(shù)控機床運用的實際情況，又考慮到未來數(shù)控機床的發(fā)展趨勢。
本書是高等院校數(shù)控技術(shù)、機電一體化、機械設(shè)計制造及其自動化、模具設(shè)計與制造等專業(yè)教學(xué)和考核培訓(xùn)用書，也可供相關(guān)專業(yè)的師生和從事相關(guān)工作的科技人員參考。
本書根據(jù)國內(nèi)數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的應(yīng)用情況，結(jié)合作者多年的工程實踐和教學(xué)經(jīng)驗而編寫的。針對高等職業(yè)本科數(shù)控專業(yè)學(xué)生的特點以常用數(shù)控機床原理及結(jié)構(gòu)為主線組織內(nèi)容，突出數(shù)控技術(shù)的實用性和數(shù)控機床的操作性，力求做到理論與實踐的*結(jié)合。主要介紹數(shù)控機床概述、數(shù)控機床的數(shù)控裝置、數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床的位置檢測裝置、數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)、數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)、數(shù)控機床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)、數(shù)控機床的輔助裝置、常用數(shù)控機床、數(shù)控機床加工程序的編制等內(nèi)容。取材新穎、內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)、圖方并茂、實例豐富、著重于運用，理論部份突出簡明性、系統(tǒng)性、實用性和先進(jìn)性。
前言
數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床在當(dāng)今機械制造業(yè)中占有重要地位，并顯示出巨大效益，在國家工業(yè)現(xiàn)代化中發(fā)揮戰(zhàn)略性作用，已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升、改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的廣泛應(yīng)用，給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識是對現(xiàn)代機電類專業(yè)學(xué)生的基本要求。作者根據(jù)國內(nèi)數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的應(yīng)用情況，結(jié)合多年的工程實踐和教學(xué)經(jīng)驗編寫成此書。針對普通高等院校機電類專業(yè)學(xué)生的特點，全書突出數(shù)控技術(shù)的實用性和數(shù)控機床的操作性，力求做到理論與實踐的最佳結(jié)合。本書取材新穎，內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)、圖文并茂、實例豐富，著重于運用，理論部分具有簡明性、系統(tǒng)性、實用性和先進(jìn)性的特點。全書主要介紹了數(shù)控機床概述、數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床的位置檢測裝置、數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)、數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)、數(shù)控機床的進(jìn)給系統(tǒng)、數(shù)控機床的輔助裝置、常用數(shù)控機床、數(shù)控機床加工程序的編制等方面的內(nèi)容。本書共有10章，由肖瀟、鄭興睿擔(dān)任主編，吳俊文、羅璟、鄭富昭擔(dān)任副主編，袁銳波教授主審。參與本書編寫的還有褚重明、周寅龍老師。另外，本書在編寫過程中參考了西班牙尼古拉斯·克雷亞機床有限公司提供的信息，還參閱了許多高等院校、公司的教材和資料，并得到高級工程師黃茂正及從事數(shù)控車、銑、加工中心操作的技師、高級技師的大力支持和幫助，在此致以衷心的感謝。由于時間倉促和編者水平有限，書中疏漏和謬誤之處在所難免，懇請讀者不吝指教，以便進(jìn)一步修改。編者2016年5月
1990年畢業(yè)于昆明理工大學(xué)機械系機械制造工藝及設(shè)備專業(yè)，大學(xué)本科學(xué)歷， 2002年評為高級工程師資格。有多年企業(yè)工作經(jīng)驗，主要從事機床設(shè)計工作，熟悉各種通用機床的性能、工作原理、加工工藝過程及使用操作，對機床設(shè)計、加工工藝等專業(yè)知識有較深的研究，能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)、零部件設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計；能結(jié)合市場需要有能力指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機械、機床及模具的設(shè)計開發(fā)。主要理論授課名稱：《數(shù)控機床原理與結(jié)構(gòu)、《數(shù)控編程與加工》；主要實踐授課名稱：《數(shù)控編程與加工實訓(xùn)》、畢業(yè)設(shè)計等。
目錄
第1章數(shù)控機床概述
1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展
1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展過程
1.1.2數(shù)控機床的發(fā)展趨勢
1.1.3各國數(shù)控機床的發(fā)展?fàn)顩r
1.2機床中有關(guān)數(shù)控的基本概念
1.3數(shù)控機床的組成及工作原理
1.3.1數(shù)控機床的組成
1.3.2數(shù)控機床的工作原理
1.4數(shù)控機床的分類
1.4.1按工藝用途分類
1.4.2按機床運動軌跡分類
1.4.3按伺服系統(tǒng)控制方式分類
1.4.4按數(shù)控系統(tǒng)功能水平分類
1.5數(shù)控機床的特點
1.5.1數(shù)控機床的設(shè)計特點
1.5.2數(shù)控機床的加工特點
1.5.3數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點
1.6數(shù)控機床的主要性能指標(biāo)與功能
1.6.1數(shù)控機床的規(guī)格指標(biāo)
1.6.2數(shù)控機床的精度指標(biāo)
1.6.3數(shù)控機床的運動指標(biāo)
1.6.4數(shù)控機床的主要功能
1.7數(shù)控機床的應(yīng)用范圍
思考與練習(xí)題
第2章數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)
2.1數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及各部分功能
2.1.1數(shù)控系統(tǒng)的組成與機床的基本控制要求
2.1.2CNC裝置的結(jié)構(gòu)
2.1.3CNC裝置的工作過程
2.1.4CNC裝置的功能
2.2CNC裝置的插補原理
2.2.1插補的分類
2.2.2逐點比較法
2.2.3逐點比較法直線插補
2.2.4逐點比較法圓弧插補
2.3CNC裝置的刀具補償
2.3.1刀具長度補償
2.3.2刀具半徑補償
2.4CNC裝置誤差補償原理
2.4.1反轉(zhuǎn)間隙補償
2.4.2螺距誤差補償
2.4.3其他因素引起的誤差及其補償
2.5可編程序控制器
2.5.1PLC的組成及特點
2.5.2PLC在數(shù)控機床上的應(yīng)用
2.6CNC裝置的I／O與通信接口
2.6.1CNC裝置對I／O與通信接口的要求
2.6.2數(shù)控系統(tǒng)I／O接口
2.6.3數(shù)控系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)通信及其接口
思考與練習(xí)題
第3章數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)
3.1步進(jìn)電動機驅(qū)動控制系統(tǒng)
3.1.1步進(jìn)電動機的分類與結(jié)構(gòu)
3.1.2步進(jìn)電動機的工作原理與主要特性
3.1.3步進(jìn)電動機的驅(qū)動控制
3.2直流伺服電動機控制系統(tǒng)
3.2.1直流伺服電動機的分類與結(jié)構(gòu)
3.2.2直流伺服電動機的工作原理與工作特性
3.2.3直流伺服電動機的調(diào)速方法
3.3交流伺服電動機控制系統(tǒng)
3.3.1交流伺服電動機的分類與結(jié)構(gòu)
3.3.2交流伺服電動機的工作原理與性能
3.3.3交流伺服電動機的調(diào)速方法
思考與練習(xí)題
第4章數(shù)控機床的位置檢測裝置
4.1旋轉(zhuǎn)變壓器
4.2感應(yīng)同步器
4.3光柵
4.4光電脈沖編碼器
思考與練習(xí)題
第5章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)
5.1數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)組成及特點
5.1.1數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要組成
5.1.2數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要特點
5.2數(shù)控機床的總體布局
5.2.1工件形狀、尺寸和質(zhì)量對運動分配的影響
5.2.2加工功能與運動數(shù)目對機床部件的布局影響
5.2.3機床的結(jié)構(gòu)性能與總布局的關(guān)系
5.2.4機床的使用要求與總布局的關(guān)系
思考與練習(xí)題
第6章數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)
6.1數(shù)控機床對主傳動系統(tǒng)的要求
6.2數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的變速方式
6.2.1機床主軸的功率轉(zhuǎn)矩特性
6.2.2直流和交流調(diào)速電動機的功率轉(zhuǎn)矩特性
6.2.3主軸轉(zhuǎn)速的自動變換
6.2.4數(shù)控機床主軸的傳動方式
6.3數(shù)控機床的主軸部件
6.3.1主軸
6.3.2主軸的支承
6.3.3刀桿自動拉緊放松機構(gòu)及切屑清除裝置
6.3.4主軸的定向準(zhǔn)停裝置
6.3.5主軸潤滑與密封
6.4電主軸
思考與練習(xí)題
第7章數(shù)控機床的進(jìn)給系統(tǒng)
7.1對進(jìn)給系統(tǒng)機械傳動機構(gòu)的要求
7.2滾珠絲杠螺母副
7.2.1工作原理和特點
7.2.2結(jié)構(gòu)類型
7.2.3滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊
7.2.4絲杠的支承方式
7.3靜壓絲杠螺母副
7.4蝸桿蝸輪副
7.4.1雙導(dǎo)程蝸桿的工作原理
7.4.2雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副及其間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)
7.4.3雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的特點
7.5齒輪傳動副
7.6數(shù)控機床導(dǎo)軌
7.6.1對導(dǎo)軌的基本要求
7.6.2導(dǎo)軌的基本類型及特點
7.6.3普通滑動導(dǎo)軌
7.6.4滾動導(dǎo)軌
7.6.5靜壓導(dǎo)軌
7.7直線電動機傳動
思考與練習(xí)題
第8章數(shù)控機床的輔助裝置
8.1自動換刀裝置
8.1.1轉(zhuǎn)塔式自動換刀裝置
8.1.2刀庫式自動換刀裝置
8.2數(shù)控機床的工作臺
8.2.1數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺
8.2.2分度工作臺
8.3液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床中的應(yīng)用
8.3.1TND360機床的液壓系統(tǒng)
8.3.2數(shù)控加工中心氣動換刀系統(tǒng)
8.3.3氣液增壓的結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用
8.4數(shù)控機床用附件
8.4.1卡盤
8.4.2尾座
8.4.3分度頭
8.4.4常用銑削刀柄
8.4.5三坐標(biāo)測量機
8.4.6機外對刀儀
8.4.7尋邊器與Z軸設(shè)定器
8.5排屑裝置
8.6潤滑系統(tǒng)
思考與練習(xí)題
第9章常用數(shù)控機床
9.1數(shù)控車床
9.1.1數(shù)控車床的分類
9.1.2數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點
9.1.3數(shù)控車床的布局
9.1.4數(shù)控車床的傳動系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)
9.1.5車削加工中心
9.2數(shù)控銑床
9.2.1數(shù)控銑床特點及分類
9.2.2數(shù)控銑床的主要功能及加工對象
9.2.3數(shù)控銑床的機械結(jié)構(gòu)
9.2.4數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)
9.3加工中心
9.3.1加工中心的特點
9.3.2加工中心的分類
9.3.3加工中心的應(yīng)用范圍
思考與練習(xí)題
第10章數(shù)控機床加工程序的編制
10.1數(shù)控編程
10.1.1數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟
10.1.2數(shù)控編程的方法
10.1.3程序的結(jié)構(gòu)與格式
10.1.4 數(shù)控機床坐標(biāo)軸和運動方向
10.1.5數(shù)控系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能和輔助功能
10.2數(shù)控加工工藝分析
10.2.1數(shù)控加工工藝的基本特點和基本內(nèi)容
10.2.2工序與工步的劃分
10.2.3零件的安裝與夾具的選擇
10.2.4刀具的選擇與切削用量的確定
10.2.5數(shù)控機床的坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點
10.2.6對刀點和換刀點的確定
10.2.7工藝路線的確定
10.3數(shù)控車床編程
10.3.1單一指令
10.3.2刀尖半徑補償（G41、G42、G40）
10.3.3循環(huán)指令
10.3.4數(shù)控車床編程實例
10.4數(shù)控銑床編程
10.4.1刀具立銑刀
10.4.2指令
10.4.3數(shù)控銑床編程實例
10.5數(shù)控加工自動編程
思考與練習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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