機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用

第1章 緒論

1.1 數(shù)控機(jī)床的基本組成及加工原理

1.1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生

1.1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控的概念與發(fā)展

1.1.3 數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

1.2 數(shù)控機(jī)床的分類

1.2.1 按加工工藝方法分類

1.2.2 按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類

1.2.3 按驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類

1.3 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍

1.3.1 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)

1.3.2 數(shù)控機(jī)床的使用特點(diǎn)

1.3.3 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍

復(fù)習(xí)題

第2章 數(shù)控加工的工藝與編程

2.1 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

2.1.1 穿孔紙帶及代碼

2.1.2 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向

2.1.3 程序段格式

2.2 數(shù)控機(jī)床的加工工藝及編程步驟

2.2.1 工序的劃分

2.2.2 編制加工程序的內(nèi)容及步驟

2.2.3 零件的安裝和對(duì)刀點(diǎn)的確定

2.2.4 確定加工路線

2.2.5 切削用量及刀具的選擇

2.2.6 數(shù)值計(jì)算

2.3 數(shù)控車床的編程

2.3.1 數(shù)控車床的編程基礎(chǔ)

2.3.2 數(shù)控車床的基本編程功能

2.3.3 數(shù)控車床的基本編程方法

2.3.4 固定循環(huán)功能

2.3.5 螺紋切削

2.4 數(shù)控銑床及加工中心的編程

2.4.1 數(shù)控銑床及加工中心的編程基礎(chǔ)

2.4.2 數(shù)控銑床及加工中心的基本編程功能

2.4.3 數(shù)控銑床及加工中心的基本編程方法

2.4.4 刀具補(bǔ)償功能

2.4.5 固定循環(huán)

2.4.6 子程序

復(fù)習(xí)題

第3章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

3.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控((；NC)系統(tǒng)的基本概念

3..微處理器數(shù)控(MNC)系統(tǒng)的組成

3.2.1 中央處理單元(CPU)和總線

(BUS)

3.2.2 存儲(chǔ)器(memory)

3.2.3 輸入偷出(I/0)接口電路及相應(yīng)的外部設(shè)備

3.3 CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

3.3.1 單微處理機(jī)與多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)

3.3.2 大板式結(jié)構(gòu)與功能模塊式結(jié)構(gòu)

3.4 CNC系統(tǒng)的軟件

3.4.1 CNC系統(tǒng)軟件的組成與功能

3.4.2 CNC系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)

3.5 CNC系統(tǒng)的工作過程

3.5.1 CNC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)段歷程

3.5.2 CNC系統(tǒng)自動(dòng)工作時(shí)的總體流程

3.6 運(yùn)動(dòng)軌跡的插補(bǔ)原理

3.6.1 運(yùn)動(dòng)軌跡插補(bǔ)的概念

3.6.2 運(yùn)動(dòng)軌跡插補(bǔ)的方法

3.6.3 逐點(diǎn)比較法·

3.6.4 DI)A法——數(shù)字積分法

3.6.5 數(shù)據(jù)采樣法

3.7 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的誤差補(bǔ)償

3.7.1 機(jī)床加工零件誤差的來(lái)源

3.7.2 螺距誤差補(bǔ)償

3.7.3 反向間隙誤差補(bǔ)償

3.7.4 熱變形補(bǔ)償

3.7.5 其他因素引起的誤差補(bǔ)償

3.8 輔助功能與PLC

3.8.1 可編程序控制器在機(jī)床數(shù)控中的應(yīng)用

3.8.2 M，S，T功能的實(shí)現(xiàn)

3.9 FANUC一0系統(tǒng)介紹

3.9.1 FANtJC一0系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

3.9.2 FANI.JC一0系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

3.9.3 F'ANtJC一0系統(tǒng)的伺服結(jié)構(gòu)

復(fù)習(xí)題

第4章 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制

4.1 概述

4.1.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)

4.1.2 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類

4.1.3 位置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開環(huán)、閉環(huán)

控制

4.2 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)及開環(huán)進(jìn)給控制

4.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理

4.2.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源

4.2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的進(jìn)給控制

4.2.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特性及其選擇

4.3 位置檢測(cè)裝置

4.3.1 位置檢測(cè)元件的分類及要求

4.3.2 光電編碼器

4.3.3 光柵尺

4.3.4 直線感應(yīng)同步器

4.4 直流、交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置

4.4.1 直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置

4.4.2 交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置

4.4.3 進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)的選用

4.5 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)閉環(huán)位置控制

4.5.1 閉環(huán)位置控制的概念

4.5.2 閉環(huán)位置控制的實(shí)現(xiàn)

4.5.3 位置控制回路的數(shù)學(xué)模型

4.6 閉環(huán)位置控制系統(tǒng)的性能分析

4.6.1 定位過程的誤差分析

4.6.2 直線插補(bǔ)輪廓誤差分析

4.6.3 圓弧插補(bǔ)輪廓誤差分析

4.6.4 拐角輪廓誤差分析

4.7 進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)位置控制特性的影響

4.7.1 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本要求

4.7.2 傳動(dòng)剛度與阻尼對(duì)位置控制特性的影響

4.7.3 傳動(dòng)間隙和慣量對(duì)位置控制特性的影響

復(fù)習(xí)題

第5章 主軸驅(qū)動(dòng)及控制

5.1 概述

5.2 主軸驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理

5.2.1 主軸驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)

5.2.2 交流主軸電動(dòng)機(jī)

5.2.3 交流主軸驅(qū)動(dòng)裝置

5.2.4 交流主軸驅(qū)動(dòng)特性曲線

5.3 主軸分段無(wú)級(jí)調(diào)速及控制

5.3.1 概述

5.3.2 自動(dòng)變擋控制

5.3.3 自動(dòng)變擋的實(shí)現(xiàn)

5.4 主軸準(zhǔn)?？刂?

5.4.1 概述

5.4.2 機(jī)械準(zhǔn)停控制

5.4.3 電氣準(zhǔn)?？刂?

復(fù)習(xí)題

第6章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

6.1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求

6.1.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成

6.1.2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和要求

6.2 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)及主軸部件

6.2.1 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

6.2.2 主軸的傳動(dòng)方式

6.2.3 主軸組件

6.2.4 主軸的進(jìn)給功能和主軸準(zhǔn)停功能

6.2.5 主軸組件的潤(rùn)滑與密封

6.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

6.3.1 進(jìn)給系統(tǒng)概述

6.3.2 傳動(dòng)齒輪的消隙

6.3.3 聯(lián)軸器

6.3.4 絲杠螺母副

6.3.5 導(dǎo)軌

6.3.6 工作臺(tái)

6.4 自動(dòng)換刀裝置

6.4.1 自動(dòng)換刀裝置的分類

6.4.2 刀庫(kù)

6.4.3 機(jī)械手

6.4.4 加工中心主軸上刀具的夾緊機(jī)構(gòu)

6.5 其他輔助裝置

6.5.1 數(shù)控機(jī)床的液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)

6.5.2 排屑裝置

6.6 數(shù)控機(jī)床實(shí)例

6.6.1 數(shù)控車床

6.6.2 加工中心

6.6.3 數(shù)控磨床

6.6.4 數(shù)控齒輪加工機(jī)床

6.6.5 數(shù)控電加工機(jī)床

復(fù)習(xí)題

第7章 數(shù)控機(jī)床的選用、驗(yàn)收與維修

7.1 數(shù)控機(jī)床的選用

7.1.1 數(shù)控機(jī)床選用的原則

7.1.2 數(shù)控機(jī)床選用的基本要點(diǎn)

7.2 數(shù)控機(jī)床的調(diào)試和驗(yàn)收

7.2.1 數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試

7.2.2 數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收

7.3 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)

7.3.1 預(yù)防性維護(hù)

7.3.2 設(shè)備的日常保養(yǎng)

7.4 CNC系統(tǒng)的可靠性和故障診斷技術(shù)

7.4.1 系統(tǒng)可靠性及故障的基本概念

7.4.2 影響可靠性的因素

7.4.3 提高可靠性的方法與措施

7.4.4 故障診斷的方法

7.5 數(shù)控機(jī)床故障的判斷與排除

7.5.1 數(shù)控機(jī)床故障處理的原則

7.5.2 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障及排除

7.5.3 CNC裝置的故障

7.5.4 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障

7.5.5 主軸控制單元的故障

7.5.6 維修實(shí)例

復(fù)習(xí)題

第8章 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與機(jī)械加工

自動(dòng)化

8.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

8.1.1 概述

8.1.2 幾種主要CNC系統(tǒng)介紹

8.1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展

8.2 機(jī)械加工自動(dòng)化

8.2.1 機(jī)械加工發(fā)展的新趨勢(shì)

8.2.2 柔性制造系統(tǒng)(FMS)

8.2.3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

復(fù)習(xí)題

參考文獻(xiàn)2100433B

《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,是根據(jù)高職高專教育機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格的要求編寫的。全書共分為8章。第1章簡(jiǎn)要介紹數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及加工原理。第2章介紹數(shù)控編程的有關(guān)內(nèi)容。第3章詳細(xì)講解了計(jì)算機(jī)數(shù)控(cNc)系統(tǒng)的硬、軟件工作原理與應(yīng)用知識(shí)。第4章介紹了各種開、閉環(huán)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置及位置檢測(cè)元件。第5章介紹數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng),并討論主軸控制中的變速及主軸準(zhǔn)?？刂?。第6章介紹數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。第7章講述數(shù)控機(jī)床的選用、調(diào)試、驗(yàn)收、維護(hù)保養(yǎng)及故障診斷等知識(shí)。第8章介紹現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)械加工自動(dòng)化的發(fā)展。

《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》可作為高職、高專、成人高校及本科院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電類專業(yè)教材,也可供應(yīng)用型高校和企業(yè)技術(shù)人員選用與參考。

• 課程資源

《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用（第四版）》配有在線開放課程——“機(jī)床數(shù)控技術(shù)”。

《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用（第四版）》配有實(shí)操類視頻，以二維碼形式呈現(xiàn)。

1. 側(cè)重于數(shù)控編程和數(shù)控原理，兼顧現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、分布式數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)等方面的知識(shí)。

2. 編寫時(shí)既注重基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和綜合性，也考慮應(yīng)用性、實(shí)踐性和先進(jìn)性。

機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用（第四版）修訂情況

該書第1章由陳蔚芳、劉凱編寫，第2章、第3章由陳蔚芳編寫，第4章由薛建彬、劉凱編寫，第5章由王宏濤、陳蔚芳、羅福源編寫，第6章、第7章由王宏濤、羅福源編寫，第8章由薛建彬、吳青聰編寫，第9章、第10章由樓佩煌、吳青聰編寫。全書由陳蔚芳、王宏濤、劉凱統(tǒng)稿和定稿。南京航空航天大學(xué)游有鵬教授和南京數(shù)控機(jī)床有限公司孫序泉教授級(jí)高工對(duì)該書進(jìn)行了審閱，提出了意見。

該書在編寫過程中，參閱了相關(guān)文獻(xiàn)、教材和PPT講義，何磊、侯軍明、郝小忠、劉志東提供了部分編程例題、工藝素材和加工視頻，倪麗君、沈雨蘇、曹新航等完成了書中大部分圖形的繪制、部分文字的錄入和整理工作，冷晟、史建新、趙正彩、周明虎等提供了部分材料。南京納威精密機(jī)械有限公司、南京德西數(shù)控新技術(shù)有限公司、南京航空航天大學(xué)工程訓(xùn)練中心和南京工程學(xué)院為該書提供了相關(guān)視頻資料。

機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用（第四版）出版工作

2019年9月1日，《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用（第四版）》由科學(xué)出版社出版發(fā)行。