數(shù)控機(jī)床

內(nèi)容概要

　　《數(shù)控機(jī)床》全面系統(tǒng)地介紹了數(shù)控技術(shù)的基本內(nèi)容：現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的硬件、軟件結(jié)構(gòu)，數(shù)控編程，插補(bǔ)控制原理，現(xiàn)代機(jī)床檢測技術(shù)，伺服驅(qū)動控制，現(xiàn)代機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和先進(jìn)數(shù)控加工裝備等。又對前沿?cái)?shù)控技術(shù)做了介紹，如開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究進(jìn)展以及基于網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)監(jiān)測模式下的層次化開放嵌入式數(shù)控系統(tǒng)、Step-NC數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其技術(shù)應(yīng)用、復(fù)雜參數(shù)曲線／曲面高精度插補(bǔ)控制算法、5-6聯(lián)動加工機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床等?！　　稊?shù)控機(jī)床》可作為高等工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)本科生的技術(shù)基礎(chǔ)課教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章　緒論1.1　數(shù)控機(jī)床簡介1.1.1　數(shù)控機(jī)床的定義1.1.2　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)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1.3.1　按加工方式和工藝用途分類1.3.2　按運(yùn)動軌跡分類1.3.3　按伺服控制系統(tǒng)分類1.3.4　按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類1.4　現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展1.4.1　數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展1.4.2　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展動向1.4.3　我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展情況思考題第2章　數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2.1　數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2.1.1　單微處理器的CNC裝置基本結(jié)構(gòu)2.1.2　多微處理器的CNC裝置基本結(jié)構(gòu)2.1.3　專用型和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)的CNC裝置2.1.4　開放式CNC裝置2.2　數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)2.2.1　軟件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.2.2　輸入和數(shù)據(jù)處理2.2.3　速度處理和加減速控制2.2.4　插補(bǔ)計(jì)算2.2.5　位置控制2.2.6　故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測2.2.7　系統(tǒng)二次開發(fā)控制2.3　數(shù)控系統(tǒng)中的PLC2.3.1　數(shù)控機(jī)床上的兩類控制信息2.3.2　可編程控制器及其工作過程2.4　數(shù)控系統(tǒng)的常用接口2.4.1　數(shù)控系統(tǒng)的常用接口概述2.4.2　鍵盤輸入/輸出接口2.4.3　顯示器及其接口2.4.4　機(jī)床開關(guān)量及其接口2.4.5　串行通信及其接口2.4.6　網(wǎng)絡(luò)通信及其接口思考題第3章　數(shù)控插補(bǔ)原理3.1　數(shù)控插補(bǔ)原理概述3.2　基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)3.2.1　逐點(diǎn)比較法3.2.2　數(shù)字積分法3.3　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)3.3.1　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)原理及精度分析3.3.2　直線函數(shù)法插補(bǔ)3.3.3　擴(kuò)展DDA數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)3.4　空間參數(shù)曲線／曲面高精度實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法原理介紹3.4.1　參數(shù)曲線插補(bǔ)原理3.4.2　參數(shù)曲面插補(bǔ)原理3.4.3　機(jī)床加減速控制思考題第4章　數(shù)控加工編程4.1　數(shù)控加工編程的基礎(chǔ)知識4.1.1　數(shù)控加工編程的基本概念4.1.2　數(shù)控編程方法介紹4.1.3　數(shù)控加工的工藝分析4.1.4數(shù)控加工的數(shù)學(xué)處理4.2　數(shù)控程序的編制4.2.1　數(shù)控程序編制的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)4.2.2　機(jī)床的坐標(biāo)系4.2.3　數(shù)控加工程序段格式和程序結(jié)構(gòu)4.2.4　編寫數(shù)控加工技術(shù)文件和加工程序4.3　手工編程4.3.1　數(shù)控車削編程知識4.3.2　加工中心編程知識4.4　自動編程4.4.1　自動編程特點(diǎn)4.4.2　APT自動編程簡介4.4.3　參數(shù)化圖形交互自動編程系統(tǒng)4.5　STEP-NC介紹4.5.1　STEP-NC的概念及研究進(jìn)展4.5.2　STEP-NC數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.5.3　STEP-NC與G代碼程序的對比4.5.4　基于STEP-NC的數(shù)控加工應(yīng)用思考題第5章　伺服控制系統(tǒng)5.1　數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的組成和分類5.1.1　伺服系統(tǒng)的組成5.1.2　伺服系統(tǒng)的分類5.1.3　伺服系統(tǒng)的發(fā)展5.1.4　數(shù)控機(jī)床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求5.2　伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置5.2.1　步進(jìn)電機(jī)5.2.2　直流伺服電機(jī)5.2.3　交流伺服電機(jī)5.2.4　直線電機(jī)5.3　速度控制5.3.1　直流進(jìn)給運(yùn)動的速度控制5.3.2　直流主軸驅(qū)動的速度控制5.3.3　交流進(jìn)給運(yùn)動的速度控制5.3.4　交流進(jìn)給驅(qū)動的速度控制5.3.5　交流主軸驅(qū)動的速度控制5.3.6　交流伺服電機(jī)的矢量控制5.4　位置控制5.4.1　位置控制的基本原理5.4.2　前饋控制介紹5.4.3　全數(shù)字伺服系統(tǒng)思考題第6章　數(shù)控機(jī)床位置檢測系統(tǒng)6.1　位置檢測系統(tǒng)的主要要求和分類6.1.1　位置檢測系統(tǒng)的主要要求6.1.2　位置檢測裝置的分類6.2　旋轉(zhuǎn)變壓器6.2.1　旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)6.2.2　旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理6.2.3　旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用6.3　感應(yīng)同步檢測單元6.3.1　感應(yīng)同步檢測單元結(jié)構(gòu)6.3.2　感應(yīng)同步檢測單元工作原理6.3.3　感應(yīng)同步檢測單元應(yīng)用6.4　光柵檢測單元6.4.1　光柵檢測單元的結(jié)構(gòu)6.4.2　光柵檢測單元的工作原理6.4.3　光柵檢測單元應(yīng)用6.5　磁柵檢測單元6.5.1　磁柵檢測單元結(jié)構(gòu)6.5.2　磁柵檢測單元工作原理6.6　脈沖編碼器6.6.1　脈沖編碼器結(jié)構(gòu)6.6.2　脈沖編碼器工作原理6.6.3　脈沖編碼器應(yīng)用思考題第7章　現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)7.1　數(shù)控機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1.1　數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求7.1.2 數(shù)控機(jī)床的總體布局7.1.3　機(jī)床總體布局的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)7.2　數(shù)控機(jī)床主傳動設(shè)計(jì)7.2.1　主傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求7.2.2　主傳動變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.2.3　主軸部件設(shè)計(jì)7.2.4　主傳動系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)7.3　進(jìn)給傳動系統(tǒng)7.3.1　進(jìn)給傳動系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)要求7.3.2　電氣驅(qū)動部件的設(shè)計(jì)7.3.3　機(jī)械傳動部件的設(shè)計(jì)7.3.4　進(jìn)給傳動系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)7.4　床身和導(dǎo)軌7.4.1　床身7.4.2　導(dǎo)軌7.5　自動換刀系統(tǒng)7.5.1　自動換刀裝置7.5.2　刀庫思考題第8章　數(shù)控加工裝備8.1　加工中心8.1.1　機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)8.1.2　加工中心傳動系統(tǒng)8.1.3　自動換刀裝置8.2　數(shù)控五軸-六軸聯(lián)動機(jī)床8.2.1　復(fù)雜曲面加工原理8.2.2　機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)8.2.3　數(shù)控系統(tǒng)8.3　數(shù)控激光加工機(jī)床8.3.1　數(shù)控激光加工機(jī)床現(xiàn)狀8.3.2　數(shù)控激光加工機(jī)床的組成及工作原理8.3.3　典型數(shù)控激光切縫機(jī)床分析8.3.4　國內(nèi)激光切割技術(shù)的發(fā)展趨勢8.4　高速切削機(jī)床8.4.1　高速切削原理8.4.2　機(jī)床的結(jié)構(gòu)8.4.3　高速切削的特點(diǎn)8.4.4　高速切削機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)8.5　并聯(lián)機(jī)床8.5.1　機(jī)床運(yùn)動原理8.5.2　機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　1.1 數(shù)控機(jī)床簡介　　1.1.1 數(shù)控機(jī)床的定義　　科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。機(jī)械加工工藝過程的自動化成為實(shí)現(xiàn)上述要求的最重要措施之一。它不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，還能夠極大地改善勞動者的生產(chǎn)條件?！　∧壳昂芏嘀圃炱髽I(yè)已經(jīng)廣泛采用了以自動機(jī)床、組合機(jī)床和專用機(jī)床為主體的“剛性”自動生產(chǎn)線，采用多刀、多工位和多面同時(shí)加工方法，常年進(jìn)行著單一產(chǎn)品的高效和高度自動化的生產(chǎn)。盡管這種生產(chǎn)方式需要巨大的初始投資和很長的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，但在大批量的生產(chǎn)條件下，由于分?jǐn)傇诿恳粋€(gè)加工零件上的費(fèi)用很少，因此，經(jīng)濟(jì)效益仍然是十分顯著的?！　〔贿^，在制造業(yè)中并不是所有的產(chǎn)品都具有很大的需求量，單件與小批生產(chǎn)的零件一般占機(jī)械加工總量的80％左右。尤其是航空、航天、船舶、機(jī)床、重型機(jī)械、食品加工機(jī)械、包裝機(jī)械和軍工等產(chǎn)品，不僅加工批量小，而且加工零件形狀比較復(fù)雜，精度要求也很高，還需要經(jīng)常改型。如果仍然采用專用化程度很高的自動化機(jī)床加工這類產(chǎn)品的零件就顯得不盡合理。而經(jīng)常改裝和調(diào)整設(shè)備，對于專用生產(chǎn)線來講，不僅會提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，有時(shí)甚至是無法實(shí)現(xiàn)的。因此，這種“剛性”的自動化生產(chǎn)方式已逐漸顯現(xiàn)出了對現(xiàn)代制造業(yè)的不適應(yīng)性?！　榱私鉀Q上述問題，從而實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品零件的自動化生產(chǎn)，一種稱之為數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools）的現(xiàn)代機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而驅(qū)動機(jī)床動作并加工零件。它很好地解決了剛性自動生產(chǎn)線難以經(jīng)常改型和調(diào)整設(shè)備的問題，顯示出了適應(yīng)多品種、小批量產(chǎn)品零件生產(chǎn)的“柔性”。自從1952年美國麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室研制出世界上第一臺數(shù)控機(jī)床以來，數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)，特別是在汽車、航空航天及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件還是軟件方面，都有了飛速發(fā)展。

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