本書是高等工科院校本科生數(shù)控技術(shù)課程教材，共分9章，內(nèi)容包括：概述、數(shù)控機(jī)床的編程技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)的硬件與軟件、數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制與通信、數(shù)控伺服反饋測(cè)量元件原理、伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)床主軸系統(tǒng)與控制、機(jī)床誤差與控制、數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用舉例。
數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行業(yè)，特別是制造業(yè)中裝備技術(shù)的發(fā)展與數(shù)控技術(shù)息息相關(guān)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)之一，也是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。這種形勢(shì)對(duì)機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生在數(shù)控技術(shù)方面的知識(shí)與技能提出了更高的要求。
本書結(jié)合了編者多年的教學(xué)科研成果，以數(shù)控技術(shù)應(yīng)用最早也是最普遍的數(shù)控機(jī)床為對(duì)象，使讀者通過(guò)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的基本理論和知識(shí)，掌握數(shù)控技術(shù)的基本概念、基本原理，熟悉其應(yīng)用方法，了解數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成，并最終具有實(shí)際數(shù)控系統(tǒng)使用、維護(hù)和初步的設(shè)計(jì)能力。
本書第1章由梅雪松、馬振群執(zhí)筆，第2章由孫挪剛執(zhí)筆，第3章、第4章由徐學(xué)武、陶濤執(zhí)筆，第5章由許睦旬執(zhí)筆，第6章由馬振群、姜歌東執(zhí)筆，第7章由梅雪松執(zhí)筆，第8章由張東升執(zhí)筆，第9章由徐學(xué)武執(zhí)筆。本書由梅雪松任主編，由許睦旬、徐學(xué)武任副主編，由梅雪松、許睦旬統(tǒng)稿。此外，孔凡峰、章云、胡振邦、馮斌等也參加了部分內(nèi)容的編寫。中北大學(xué)王愛(ài)玲教授審閱了本書，并對(duì)本書提出了不少寶貴的意見(jiàn)和建議，在此表示衷心的感謝。
本書是高等工科院校機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)以及近機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)課教材，也可作為相關(guān)專業(yè)研究生教學(xué)參考書，還可作為從事數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的科技人員的參考用書。
第1章 概述
1.1 數(shù)控技術(shù)的定義
1.2 數(shù)控機(jī)床的分類
1.3 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.4 機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展
習(xí)題
第2章 數(shù)控機(jī)床的編程技術(shù)
2.1 數(shù)控程序編制代碼原理
2.2 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系
2.3 數(shù)控程序編制中的工藝分析
2.4 程序編制中的數(shù)學(xué)處理
2.5 數(shù)控加工程序的編制
2.6 自動(dòng)編程簡(jiǎn)介
習(xí)題
第3章 數(shù)控系統(tǒng)的硬件與軟件
3.1 數(shù)控系統(tǒng)主控硬件的構(gòu)成
3.2 數(shù)控系統(tǒng)軟件的構(gòu)成
3.3 軸運(yùn)動(dòng)控制軟件算法
3.4 數(shù)控機(jī)床參數(shù)
習(xí)題
第4章 數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制與通信
4.1 數(shù)控系統(tǒng)的PLC原理
4.2 PLC與主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換及其接口
4.3 數(shù)據(jù)通信及接口
4.4 高速伺服總線及接口
習(xí)題
第5章 數(shù)控伺服反饋測(cè)量元件原理
5.1 位置檢測(cè)裝置的輸出接口與傳輸協(xié)議
5.2 脈沖編碼器的測(cè)量原理
5.3 光柵測(cè)量原理
5.4 激光測(cè)量原理
5.5 旋轉(zhuǎn)變壓器的原理
習(xí)題
第6章 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
6.1 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本要求
6.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制原理
6.3 直流伺服電動(dòng)機(jī)及其控制原理
6.4 交流伺服電動(dòng)機(jī)及其控制原理
6.5 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模及其動(dòng)態(tài)
特性分析
習(xí)題
第7章 機(jī)床主軸系統(tǒng)與控制
7.1 數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)
7.2 主軸控制原理
7.3 高速主軸的動(dòng)平衡控制
習(xí)題
第8章 機(jī)床誤差與控制
8.1 機(jī)床本體的誤差
8.2 主軸系統(tǒng)誤差
8.3 進(jìn)給系統(tǒng)誤差
8.4 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償與控制
習(xí)題
第9章 數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用舉例
9.1 國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)
9.2 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)
9.3 MX-3型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
�。�1）分析零件圖和制訂加工工藝方案
零件圖是零件數(shù)控加工的基礎(chǔ)。在編寫數(shù)控加工程序時(shí)，編程人員首先應(yīng)根據(jù)零件圖紙對(duì)被加工零件的幾何形狀、尺寸及技術(shù)要求等進(jìn)行詳細(xì)分析，明確零件的加工內(nèi)容和要求，由此確定合適的加工工藝方案。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，選擇合適的數(shù)控機(jī)床，確定合理的加工順序、加工路線、裝卡方式，選用合適的數(shù)控加工刀具和夾具，并選擇適當(dāng)?shù)那邢饔昧康取?/span>
（2）數(shù)學(xué)處理
工藝方案確定后，要根據(jù)零件的幾何尺寸、確定的工藝路線等及設(shè)定的坐標(biāo)系計(jì)算零件加工的刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。一般的數(shù)控系統(tǒng)均具有直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)功能，若被加工的零件形狀僅是由圓弧和直線組成的較簡(jiǎn)單的平面零件，則只需要計(jì)算出組成該零件輪廓的相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值，由此獲得各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心坐標(biāo)值等。當(dāng)所要加工的零件的幾何形狀與所使用的數(shù)控系統(tǒng)具備的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，如零件輪廓是一般曲線，則需進(jìn)行較為復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。在允許的逼近誤差范圍內(nèi)，用數(shù)控系統(tǒng)所具備的直線、圓弧或其他插補(bǔ)功能的輪廓（如有些數(shù)控系統(tǒng)具有拋物線、螺旋線或非有理B樣條曲線等插補(bǔ)功能）逼近所要加工的零件輪廊，以便能夠利用該數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)對(duì)其他曲線輪廓零件的高效加工。對(duì)一般曲線進(jìn)行逼近通常需要使用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算才能完成。
�。�3）編寫零件加工程序清單
在完成工藝處理及必要的數(shù)值計(jì)算工作后，編程人員將零件加工路線、已計(jì)算出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的切削用量以及加工過(guò)程中涉及的所有輔助動(dòng)作等，按照數(shù)控裝置規(guī)定使用的指令代碼及程序段格式逐段編寫零件加工程序清單。由于不同的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家、不同的數(shù)控系統(tǒng)，其數(shù)控加工程序格式可能不同，這就要求編程人員在編寫零件數(shù)控加工程序時(shí)，應(yīng)充分掌握所使用的數(shù)控機(jī)床的功能、程序指令及代碼，并按照其數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的程序指令和程序格式正確編寫出數(shù)控加工程序。
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