機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)

第1章 緒論

1.1 機(jī)床數(shù)控技術(shù)概述

1.1.1數(shù)控技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床

1.1.2 MC、FMC、FMS、與CIMS現(xiàn)代制造系統(tǒng)

1.2 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的組成與功能

1.2.1機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)基本組成

1.2.2 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)各部分功能

1.3機(jī)床數(shù)字控制原理

1.3.1 數(shù)字控制基本原理

1.3.2刀具軌跡信息的分解

1.4 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)分類

1.4.1按被控機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡分類

1.4.2按可聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分類

1.4.3按伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類

1.4.4按機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的性能水平分類

1.5數(shù)控計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)和工作流程

1.5.1 數(shù)控計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)概述

1.5.2 數(shù)控計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

1.5.3 數(shù)控計(jì)算機(jī)軟件結(jié)構(gòu)

1.5.4 數(shù)控計(jì)算機(jī)零件加工程序處理流程

1.5.5 數(shù)控計(jì)算機(jī)功能

1.6 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展

第1章 小結(jié)

第1章 習(xí)題

第2章 數(shù)控計(jì)算機(jī)裝置工作原理

2.1 數(shù)控加工程序輸入

2.1.1 輸入裝置與輸入方式

2.1.2 數(shù)控加工程序存儲(chǔ)

2.2 數(shù)控加工程序預(yù)處理

2.2.1 數(shù)控加工程序譯碼

2.2.2 數(shù)控加工程序診斷

2.2.3 刀具補(bǔ)償原理

2.2.4 數(shù)控加工程序的其他預(yù)處理

2.3 輪廓插補(bǔ)原理

2.3.1輪廓插補(bǔ)概述

2.3.2逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)

2.3.3數(shù)字積分法插補(bǔ)

2.3.4數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)

第2章 小結(jié)

第2章 習(xí)題

第3章 數(shù)控檢測反饋裝置

3.1 數(shù)控檢測反饋裝置概述

3.2 機(jī)床運(yùn)動(dòng)行程檢測傳感器

3.3 機(jī)床運(yùn)動(dòng)位移檢測傳感器

3.3.1 旋轉(zhuǎn)變壓器

3.3.2 光電編碼器

3.3.3 光柵傳感器

3.3.4 其他位移傳感器簡介

3.4 機(jī)床運(yùn)動(dòng)速度檢測傳感器

3.5 機(jī)床位置精度測量用激光干涉儀

第3章 小結(jié)

第3章 習(xí)題

第4章 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.1 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述

4.1.1伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本概念

4.1.2 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理

4.1.3 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類

4.1.4 數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求

4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.2.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

4.2.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要特性

4.2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路

4.2.4 開環(huán)步進(jìn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法

4.2.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)床數(shù)控中應(yīng)用

4.3 直流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.3.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述

4.3.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

4.3.3 直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法

4.3.4 直流伺服電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)在機(jī)床數(shù)控中的應(yīng)用

4.4交流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.4.1 交流伺服電動(dòng)機(jī)概述

4.4.2 交流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

4.4.3 交流伺服電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)

4.4.4 交流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在機(jī)床數(shù)控中應(yīng)用

4.5伺服驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)定與運(yùn)動(dòng)誤差的補(bǔ)償

4.5.1 伺服驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置

4.5.2 伺服進(jìn)給運(yùn)動(dòng)誤差的補(bǔ)償

4.5.3 伺服軸回參考點(diǎn)及參數(shù)設(shè)置

4.6新型直線電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡介

第4章 小結(jié)

第4章 習(xí)題

第5章 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

5.1主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述

5.1.1 主軸驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)與作用

5.1.2 數(shù)控機(jī)床對主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求

5.1.3 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本組成

5.1.4 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類與特性

5.2數(shù)控系統(tǒng)與典型主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接

5.2.1 數(shù)控系統(tǒng)與模擬主軸的信號連接

5.2.2 數(shù)控系統(tǒng)與串行主軸的信號連接

5.3 主軸分段無級變速與控制

5.3.1主軸分段無級變速與控制

5.3.2 自動(dòng)換擋控制

5.3.3主軸自動(dòng)換擋控制時(shí)序

5.4 主軸準(zhǔn)停控制

5.4.1主軸準(zhǔn)?？刂聘攀?

5.4.2 機(jī)械準(zhǔn)停控制

5.4.3 電氣準(zhǔn)?？刂?

5.5 新型電主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡介

第5章小結(jié)

第5章習(xí)題

第6章 數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制與應(yīng)用

6.1 數(shù)控系統(tǒng)中PLC的作用與結(jié)構(gòu)

6.2 數(shù)控系統(tǒng)中PLC的信息交換與接口

6.3 數(shù)控系統(tǒng)中PLC的編程元件指令與應(yīng)用

6.3.1西門子系統(tǒng)PLC編程元件指令與應(yīng)用

6.3.2 FAUNC系統(tǒng)PLC編程元件指令與應(yīng)用

6.4數(shù)控系統(tǒng)中PLC順控程序結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特點(diǎn)

6.5 PLC輔助控制功能控制與典型案例

6.5.1 PLC輔助功能控制概述

6.5.2西門子系統(tǒng)PLC輔助功能控制與典型案例

6.5.3 FAUNC系統(tǒng)PLC輔助功能控制與典型案例

第6章 小結(jié)

第6章 習(xí)題

第7章 典型機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)通信接口與連接

7.1 典型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品簡介

7.1.1 國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)

7.1.2 西門子公司機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)

7.1.3 FAUNC公司機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)

7.2典型數(shù)控系統(tǒng)通信接口與系統(tǒng)連接

7.2.1 數(shù)控系統(tǒng)通信接口概述

7.2.2 西門子808D系統(tǒng)通信接口與系統(tǒng)連接

7.2.3 西門子828D系統(tǒng)通信接口與系統(tǒng)連

7.2.4 FANUC 0iD/0i MateD系統(tǒng)通信接口與系統(tǒng)連接

第7章 小結(jié)

第7章 習(xí)題

第8章 數(shù)控機(jī)床電氣控制電路設(shè)計(jì)與案例

8.1數(shù)控機(jī)床電氣控制電路概述

8.1.1數(shù)控機(jī)床電氣控制電路構(gòu)成與功能

8.1.2 數(shù)控機(jī)床電氣控制電路圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)

8.1.3 抗電磁干擾電路設(shè)計(jì)

8.2 西門子808D系統(tǒng)CK6140數(shù)控車床電氣控制電路的設(shè)計(jì)

8.2.1 CK6140數(shù)控車床控制要求

8.2.2 CK6140數(shù)控車床設(shè)計(jì)方案

8.2.3 CK6140數(shù)控車床電氣控制電路的設(shè)計(jì)

8.3 FANUC 0iMateD系統(tǒng)XK714A數(shù)控銑床電氣控制電路的設(shè)計(jì)

8.3.1 XK714A數(shù)控銑床控制要求

8.3.2 XK714A數(shù)控銑床設(shè)計(jì)方案

8.3.3 XK714A數(shù)控銑床電氣控制電路的設(shè)計(jì)

第8章小結(jié)

第8章習(xí)題

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書以近年來在數(shù)控機(jī)床上常用的國內(nèi)外主流系統(tǒng)最新產(chǎn)品例如：國產(chǎn)的KND100、GSK980、HNC21/22等型數(shù)控系統(tǒng)、西門子公司產(chǎn)的SINUMERIK 808D、8282D 、日本FANUC公司產(chǎn)的FANUC 0i-D / 0i mate-D等數(shù)控系統(tǒng)為主線，系統(tǒng)介紹了機(jī)床數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、零件輪廓插補(bǔ)計(jì)算、位置與速度的檢測反饋、伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電動(dòng)機(jī)、PLC與機(jī)床電氣控制、典型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品以及通信接口與系統(tǒng)連接等，全書共分8章。特別是在第8章以西門子808D系統(tǒng)在車床上應(yīng)用和FANUC 0i-MateMD系統(tǒng)在銑床上應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)為典型案例，介紹了數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)思路、步驟與方法以及較完整的電氣原理圖畫法和功能等，從“系統(tǒng)”的角度上，做到識(shí)圖、懂圖，有利于讀者進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試與維修工作。

本書力求知識(shí)系統(tǒng)化、概念簡明化、應(yīng)用工程化，避免繁瑣公式推導(dǎo)，注重理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合?？勺鳛楦呗毟邔Ｔ盒５臄?shù)控技術(shù)、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與檢修、機(jī)電一體化以及機(jī)械制造與自動(dòng)化等專業(yè)教材。也可供從事數(shù)控機(jī)床運(yùn)行、維修和操作等工程技術(shù)人員培訓(xùn)教材與自學(xué)參考書。

第1章 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)

1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展

1.2 數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理

1.3 數(shù)控機(jī)床的分類

1.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍

1.5 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢

訓(xùn)練題

第2章 數(shù)控機(jī)床的程序編制

2.1 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

2.2 數(shù)控機(jī)床的加工工藝及編程步驟

2.3 數(shù)控車床的編程

2.4 華中世紀(jì)星HNC"para" label-module="para">

2.5 數(shù)控銑床及加工中心的編程

2.6 華中世紀(jì)星HNC"para" label-module="para">

訓(xùn)練題

第3章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

3.1 CNC系統(tǒng)的基本構(gòu)成

3.2 CNC系統(tǒng)（裝置）的硬件結(jié)構(gòu)

3.3 CNC系統(tǒng)（裝置）的軟件結(jié)構(gòu)

3.4 CNC系統(tǒng)（裝置）的接口電路

3.5 CNC運(yùn)動(dòng)軌跡的插補(bǔ)原理

3.6 CNC系統(tǒng)中的PLC

訓(xùn)練題

第4章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置

4.1 概述

4.2 光電脈沖編碼器

4.3 光柵尺

4.4 直線式感應(yīng)同步器

4.5 旋轉(zhuǎn)變壓器

4.5.1旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)138

4.5.2旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理138

4.5.3旋轉(zhuǎn)變壓器的典型工作方式139

4.5.4旋轉(zhuǎn)變壓器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用140

訓(xùn)練題140

第5章數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制141

5.1概述141

5.1.1數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求141

5.1.2進(jìn)給伺服系統(tǒng)的組成142

5.1.3進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類142

5.2步進(jìn)驅(qū)動(dòng)及開環(huán)控制系統(tǒng)144

5.2.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理144

5.2.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源147

5.2.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的進(jìn)給控制152

5.2.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特性及其選擇153

5.3直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)156

5.3.1直流伺服電動(dòng)機(jī)156

5.3.2直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置159

5.4交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)161

5.4.1永磁交流同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)161

5.4.2永磁交流同步伺服電機(jī)工作原理162

5.4.3永磁交流同步伺服電機(jī)的特性163

訓(xùn)練題164

第6章數(shù)控機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)的控制165

6.1數(shù)控機(jī)床對主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求165

6.2主軸驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理166

6.2.1主軸驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)166

6.2.2直流主軸電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置166

6.2.3交流主軸電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置167

6.3主軸分段無級變速及控制170

6.3.1主軸分段無級變速的概念170

6.3.2主軸分段無級變速的原理170

6.3.3自動(dòng)變擋的實(shí)現(xiàn)171

6.4主軸準(zhǔn)?？刂?73

6.4.1主軸準(zhǔn)?？刂圃跀?shù)控機(jī)床上的作用173

6.4.2機(jī)械準(zhǔn)?？刂?73

6.4.3電氣準(zhǔn)停控制174

訓(xùn)練題177

第7章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)178

7.1數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)178

7.1.1數(shù)控車床的組成與布局178

7.1.2數(shù)控車床的分類180

7.1.3數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)181

7.1.4數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)182

7.1.5數(shù)控車床的工裝夾具185

7.1.6數(shù)控車床的刀具186

7.2數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)188

7.2.1數(shù)控銑床的組成與特點(diǎn)188

7.2.2數(shù)控銑床的分類189

7.2.3數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)190

7.2.4數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)191

7.2.5數(shù)控銑床的夾具193

7.2.6數(shù)控銑床的刀具194

7.3加工中心的機(jī)械結(jié)構(gòu)197

7.3.1加工中心的基礎(chǔ)知識(shí)197

7.3.2加工中心的分類198

7.3.3加工中心的主傳動(dòng)系統(tǒng)199

7.3.4加工中心的刀具系統(tǒng)201

7.3.5自動(dòng)換刀裝置202

訓(xùn)練題206

第8章數(shù)控機(jī)床的使用與維修207

8.1數(shù)控機(jī)床的選用207

8.1.1數(shù)控機(jī)床的選用原則207

8.1.2數(shù)控機(jī)床選用的基本要點(diǎn)208

8.2數(shù)控機(jī)床的調(diào)試和驗(yàn)收211

8.2.1數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試211

8.2.2數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收212

8.3數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)215

8.3.1數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的意義215

8.3.2數(shù)控機(jī)床的日常保養(yǎng)215

8.4數(shù)控機(jī)床的故障與排除217

8.4.1數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本知識(shí)217

8.4.2數(shù)控機(jī)床常用的故障診斷技術(shù)221

8.4.3數(shù)控機(jī)床故障的診斷與排除222

訓(xùn)練題226

參考文獻(xiàn)227 2100433B