《數(shù)控技術(shù)》2001版圖書

第1章　概論

1.1　數(shù)控技術(shù)的基本概念

1.2　數(shù)控機(jī)床的分類

1.3　數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展及技術(shù)水平

復(fù)習(xí)題

第2章　數(shù)控加工的程序編制

2.1　概述

2.2　數(shù)控編程的基礎(chǔ)

2.3　數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

2.4　數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼

2.5　手工編程

2.6 自動(dòng)編程

2.7　程序編制中的數(shù)學(xué)處理

復(fù)習(xí)題

第3章　計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的插補(bǔ)原理

3.1　概述

3.2　基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)

3.3　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)

3.4　曲面直接插補(bǔ)（SDI）

復(fù)習(xí)題

第4章　計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置

4.1　概述

4.2　CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)

4.3　CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)

4.4　計(jì)算機(jī)數(shù)控中的可編程控制器（PLC）

4.5　CNC裝置的接口電路

復(fù)習(xí)題

第5章　數(shù)控檢測(cè)裝置

5.1　概述

5.2　旋轉(zhuǎn)變壓器

5.3　感應(yīng)同步器

5.4　直線光柵

5.5　光電脈沖編碼器

5.6　編碼器

5.7　霍耳檢測(cè)裝置

復(fù)習(xí)題

第6章　數(shù)控伺服系統(tǒng)

6.1　概述

6.2　伺服電動(dòng)機(jī)

6.3　速度控制

6.4　位置控制

復(fù)習(xí)題

參考文獻(xiàn)

本書是高等學(xué)校機(jī)械工程及自動(dòng)化（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）專業(yè)系列教材之一。全書六章，主要包括數(shù)控編程技術(shù)、軌跡控制原理、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、檢測(cè)裝置和數(shù)控伺服系統(tǒng)。

本書內(nèi)容豐富、詳實(shí)，系統(tǒng)性強(qiáng)，各章既有聯(lián)系，又有一定的獨(dú)立性，特別適合高等工科院校本科生用作教材，還可供研究單位、工廠的技術(shù)人員作為參考書。

• 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)。

第1章 緒論1

1.1 數(shù)控技術(shù)概念概述1

1.2 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理1

1.2.1 數(shù)控機(jī)床的組成1

1.2.2 數(shù)控機(jī)床的工作原理4

1.2.3 數(shù)控系統(tǒng)的工作過程4

1.3 數(shù)控機(jī)床的分類、特點(diǎn)與應(yīng)用4

1.3.1 數(shù)控機(jī)床的分類4

1.3.2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)7

1.3.3 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用8

1.4 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展8

1.4.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生8

1.4.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程8

1.4.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)9

1.5 數(shù)控技術(shù)在我國的發(fā)展情況12

習(xí)題13

第2章 插補(bǔ)原理14

2.1 插補(bǔ)概念分析14

2.1.1 插補(bǔ)的概念14

2.1.2 插補(bǔ)需要解決的問題15

2.1.3 插補(bǔ)的實(shí)質(zhì)15

2.1.4 插補(bǔ)的基本要求16

2.1.5 插補(bǔ)方法的分類16

2.2 硬件插補(bǔ)16

2.2.1 數(shù)字脈沖乘法器的工作原理17

2.2.2 數(shù)字脈沖乘法器的直線插補(bǔ)18

2.2.3 脈沖分配的不均勻性問題19

2.3 逐點(diǎn)比較法20

2.3.1 逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理20數(shù)控技術(shù)(修訂版)2.3.2 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)21

2.3.3 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)24

2.3.4 逐點(diǎn)比較法象限處理27

2.3.5 逐點(diǎn)比較法的進(jìn)給速度29

2.4 數(shù)字積分法30

2.4.1 數(shù)字積分法的工作原理30

2.4.2 數(shù)字積分法直線插補(bǔ)原理30

2.4.3 數(shù)字積分法圓弧插補(bǔ)原理34

2.4.4 數(shù)字積分法插補(bǔ)精度的提高37

2.5 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法40

2.5.1 概述40

2.5.2 時(shí)間分割法插補(bǔ)42

2.5.3 擴(kuò)展DDA數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法45

習(xí)題48

第3章 計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)49

3.1 CNC系統(tǒng)的組成與工作原理49

3.1.1 CNC系統(tǒng)的組成49

3.1.2 CNC裝置的工作原理50

3.2 CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)51

3.2.1 大板結(jié)構(gòu)和功能模板結(jié)構(gòu)51

3.2.2 單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)52

3.2.3 CNC裝置的硬件功能模塊55

3.2.4 CNC裝置的輸入輸出接口59

3.3 CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)61

3.3.1 CNC裝置軟件的組成61

3.3.2 CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)模式63

3.3.3 CNC裝置軟件的特點(diǎn)67

3.4 CNC裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及處理70

3.4.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程70

3.4.2 數(shù)據(jù)處理73

3.5 進(jìn)給速度處理和加減速控制77

3.5.1 開環(huán)CNC系統(tǒng)的進(jìn)給速度及加減速控制77

3.5.2 閉環(huán)(或半閉環(huán))CNC系統(tǒng)的加減速控制78

3.6 數(shù)控機(jī)床用可編程控制器(PLC)79

3.6.1 數(shù)控機(jī)床中PLC完成的功能80

3.6.2 PLC順序程序接口信號(hào)處理81

3.6.3 PLC地址分配82

3.6.4 PLC順序程序的執(zhí)行83

3.6.5 PLC與CNC機(jī)床的關(guān)系83

3.6.6 M、S、T功能的實(shí)現(xiàn)85

3.6.7 華中數(shù)控系統(tǒng)PLC的形式和原理86

3.7 開放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)88

3.7.1 概述88

3.7.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)的定義及其基本特征88

習(xí)題91

第4章 數(shù)控檢測(cè)技術(shù)92

4.1 概述92

4.1.1 檢測(cè)裝置的分類92

4.1.2 數(shù)控測(cè)量裝置的性能指標(biāo)及要求93

4.2 旋轉(zhuǎn)變壓器93

4.2.1 旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)93

4.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理94

4.2.3 旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用95

4.3 感應(yīng)同步器97

4.3.1 直線式感應(yīng)同步器97

4.3.2 旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器98

4.3.3 直線式感應(yīng)同步器的工作原理99

4.3.4 感應(yīng)同步器的應(yīng)用100

4.3.5 感應(yīng)同步器使用應(yīng)注意的事項(xiàng)101

4.4 光柵傳感器101

4.4.1 光柵的類型和結(jié)構(gòu)102

4.4.2 計(jì)量光柵的工作原理103

4.5 脈沖編碼器107

4.5.1 脈沖編碼器的結(jié)構(gòu)與分類107

4.5.2 脈沖編碼器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用107

4.5.3 增量式光電脈沖編碼器108

4.5.4 絕對(duì)式脈沖編碼器109

4.5.5 光電脈沖編碼器的應(yīng)用形式111

習(xí)題112

第5章 數(shù)控伺服系統(tǒng)114

5.1 概述114

5.1.1 伺服系統(tǒng)的組成114

5.1.2 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求116

5.1.3 對(duì)伺服電機(jī)的要求116

5.1.4 伺服系統(tǒng)分類117

5.2 步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)119

5.2.1 步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理119

5.2.2 步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)121

5.2.3 步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)123

5.2.4 功率放大器127

5.2.5 調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電路129

5.2.6 細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路129

5.2.7 步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用中的注意問題130

5.3 直流電機(jī)伺服系統(tǒng)130

5.3.1 直流伺服電機(jī)的種類與應(yīng)用130

5.3.2 直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理130

5.3.3 直流伺服電機(jī)的控制原理131

5.3.4 直流伺服電機(jī)的分類131

5.3.5 直流伺服電機(jī)的調(diào)速132

5.3.6 晶閘管調(diào)速控制系統(tǒng)133

5.3.7 晶體管直流脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)134

5.3.8 全數(shù)字脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)137

5.4 交流電機(jī)伺服系統(tǒng)138

5.4.1 交流伺服電機(jī)的種類138

5.4.2 永磁交流同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)138

5.4.3 交流伺服電機(jī)的發(fā)展方向139

5.4.4 交流伺服電機(jī)的調(diào)速原理139

5.4.5 交流伺服電機(jī)的速度控制單元139

5.5 伺服系統(tǒng)的位置控制143

5.5.1 相位比較伺服系統(tǒng)143

5.5.2 幅值比較伺服系統(tǒng)147

5.5.3 數(shù)字比較伺服系統(tǒng)148

5.5.4 全數(shù)字伺服系統(tǒng)舉例149

習(xí)題151

第6章 數(shù)控加工的程序編制153

6.1 數(shù)控機(jī)床編程概述153

6.2 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定154

6.2.1 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系154

6.2.2 數(shù)控機(jī)床上坐標(biāo)軸方向的確定155

6.2.3 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系156

6.3 數(shù)控編程工藝處理158

6.3.1 數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容158

6.3.2 影響數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)的主要因素159

6.3.3 零件數(shù)控加工工藝性分析160

6.3.4 劃分加工階段162

6.3.5 數(shù)控加工工序規(guī)劃163

6.3.6 選擇走刀路線165

6.3.7 數(shù)控編程誤差及其控制168

6.4 數(shù)控加工刀具與切削用量的選擇169

6.4.1 數(shù)控加工刀具的選擇169

6.4.2 切削用量的選擇171

6.5 數(shù)控機(jī)床上工件的裝夾173

6.5.1 零件裝夾注意事項(xiàng)173

6.5.2 數(shù)控機(jī)床上零件裝夾的方法174

6.5.3 使用平口虎鉗裝夾零件174

6.5.4 使用壓板和T形槽用螺釘固定零件175

6.5.5 彎板的使用175

6.5.6 V形塊的使用176

6.5.7 零件通過托盤裝夾在工作臺(tái)上176

6.5.8 使用組合夾具、專用夾具等177

6.6 數(shù)控加工程序的組成及各指令的應(yīng)用177

6.6.1 程序的組成177

6.6.2 程序的格式177

6.6.3 程序指令一覽表178

6.6.4 數(shù)控機(jī)床常用指令的使用方法說明182

6.7 數(shù)控編程指令用法及加工舉例184

6.7.1 數(shù)控車床編程指令用法及加工舉例184

6.7.2 數(shù)控銑床編程指令用法及加工舉例193

習(xí)題202

第7章 CAXA自動(dòng)編程203

7.1 自動(dòng)編程概述203

7.2 CAXA制造工程師基本功能205

7.2.1 簡介205

7.2.2 主要功能205

7.2.3 用戶界面簡介206

7.3 CAXA幾何建模技術(shù)基礎(chǔ)208

7.4 CAXA的拾取操作210

7.5 線架造型213

7.5.1 線架造型簡介213

7.5.2 實(shí)例操作213

7.6 實(shí)體特征造型225

7.6.1 草圖繪制225

7.6.2 輪廓特征227

7.7 連桿件的造型與加工231

7.7.1 連桿件的實(shí)體造型231

7.7.2 加工前的準(zhǔn)備工作237

7.7.3 刀具軌跡的生成和仿真檢驗(yàn)240

參考文獻(xiàn)244

第1章 數(shù)控技術(shù)概述 1

1.1 項(xiàng)目任務(wù)分析 1

1.2 基礎(chǔ)知識(shí) 2

1.2.1 數(shù)控技術(shù)的基本概念、數(shù)控機(jī)

床的產(chǎn)生和數(shù)控加工的特點(diǎn) 2

1.2.2 數(shù)控機(jī)床的組成、分類和

工作過程 4

1.2.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程和趨勢(shì) 11

1.3 任務(wù)實(shí)施過程 14

1.3.1 工作計(jì)劃 14

1.3.2 任務(wù)實(shí)施 15

1.4 檢查與評(píng)估 15

1.4.1 檢查內(nèi)容 15

1.4.2 評(píng)估策略 15

本章小結(jié) 16

思考與練習(xí) 17

第2章 數(shù)控加工工藝 18

2.1 項(xiàng)目任務(wù)分析 19

2.2 基礎(chǔ)知識(shí) 19

2.2.1 數(shù)控加工工藝概述 19

2.2.2 數(shù)控車削加工工藝 21

2.2.3 數(shù)控銑床(加工中心)

加工工藝 24

2.3 任務(wù)實(shí)施過程 34

2.3.1 工作計(jì)劃 34

2.3.2 零件圖工藝分析 35

2.3.3 操作步驟 36

2.4 檢查與評(píng)估 37

2.4.1 檢查方法 37

2.4.2 評(píng)估策略 38

2.5 拓展實(shí)訓(xùn) 39

2.5.1 數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì) 39

2.5.2 數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 41

2.6 數(shù)控工藝設(shè)計(jì)常見問題分析方法 45

本章小結(jié) 46

思考與練習(xí) 46

第3章 數(shù)控加工程序編制 48

3.1 項(xiàng)目任務(wù)分析 49

3.2 基礎(chǔ)知識(shí) 49

3.2.1 數(shù)控編程過程及方法 49

3.2.2 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 52

3.2.3 數(shù)控程序編制基礎(chǔ) 54

3.2.4 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 60

3.2.5 數(shù)控銑床編程基礎(chǔ) 76

3.2.6 自動(dòng)編程 86

3.3 任務(wù)實(shí)施過程 94

3.3.1 工作計(jì)劃 94

3.3.2 參考程序 95

3.4 檢查與評(píng)估 98

3.4.1 檢查方法 98

3.4.2 評(píng)估策略 98

3.5 拓展實(shí)訓(xùn) 99

3.5.1 數(shù)控車削加工手工編程 99

3.5.2 數(shù)控銑削加工手工編程 101

3.6 數(shù)控編程中常見錯(cuò)誤解析 102

本章小結(jié) 104

思考與練習(xí) 104

第4章 數(shù)控機(jī)床的工作原理 107

4.1 項(xiàng)目任務(wù)分析 107

4.2 基礎(chǔ)知識(shí) 108

4.2.1 概述 108

4.2.2 逐點(diǎn)比較直線插補(bǔ)法 109

4.2.3　逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)法 114

4.2.4 數(shù)字積分插補(bǔ)法 121

4.2.5 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法 124

4.2.6 進(jìn)給速度的控制 129

4.3 任務(wù)實(shí)施過程 135

4.3.1 工作計(jì)劃 135

4.3.2 插補(bǔ)計(jì)算過程 136

4.4 檢查與評(píng)估 137

4.4.1 檢查項(xiàng)目 137

4.4.2 評(píng)估策略 137

4.5 拓展實(shí)訓(xùn) 138

4.5.1 逐點(diǎn)比較圓弧插補(bǔ)計(jì)算 138

4.5.2 數(shù)字積分插補(bǔ)計(jì)算 139

本章小結(jié) 140

思考與練習(xí) 140

第5章 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置 142

5.1 項(xiàng)目任務(wù)分析 143

5.2 基礎(chǔ)知識(shí) 143

5.2.1 概述 143

5.2.2 CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu) 147

5.2.3 CNC軟件結(jié)構(gòu) 154

5.2.4 數(shù)控系統(tǒng)中的可編程

控制器 160

5.3 任務(wù)實(shí)施過程 165

5.3.1 工作計(jì)劃 165

5.3.2 工作步驟 166

5.4 檢查與評(píng)估 169

5.4.1 檢查方法 169

5.4.2 評(píng)估策略 169

5.5 數(shù)控系統(tǒng)常見問題處理方法 170

本章小結(jié) 173

思考與練習(xí) 173

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