機床數(shù)控原理與系統(tǒng)

第1章 緒論

1.1 機床數(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)控機床

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

1.2 機床數(shù)控系統(tǒng)的組成與功能

1.2.1機床數(shù)控系統(tǒng)基本組成

1.2.2 機床數(shù)控系統(tǒng)各部分功能

1.3機床數(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 機床數(shù)控系統(tǒng)分類

1.4.1按被控機床運動軌跡分類

1.4.2按可聯(lián)動軸數(shù)分類

1.4.3按伺服驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類

1.4.4按機床數(shù)控系統(tǒng)的性能水平分類

1.5數(shù)控計算機組成結(jié)構(gòu)和工作流程

1.5.1 數(shù)控計算機組成結(jié)構(gòu)概述

1.5.2 數(shù)控計算機硬件結(jié)構(gòu)

1.5.3 數(shù)控計算機軟件結(jié)構(gòu)

1.5.4 數(shù)控計算機零件加工程序處理流程

1.5.5 數(shù)控計算機功能

1.6 機床數(shù)控系統(tǒng)的應用與發(fā)展

第1章 小結(jié)

第1章 習題

第2章 數(shù)控計算機裝置工作原理

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

2.2 數(shù)控加工程序預處理

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 刀具補償原理

2.2.4 數(shù)控加工程序的其他預處理

2.3 輪廓插補原理

2.3.1輪廓插補概述

2.3.2逐點比較法插補

2.3.3數(shù)字積分法插補

2.3.4數(shù)據(jù)采樣法插補

第2章 小結(jié)

第2章 習題

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 機床運動行程檢測傳感器

3.3 機床運動位移檢測傳感器

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 機床運動速度檢測傳感器

3.5 機床位置精度測量用激光干涉儀

第3章 小結(jié)

第3章 習題

第4章 伺服驅(qū)動系統(tǒng)

4.1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)概述

4.1.1伺服驅(qū)動系統(tǒng)基本概念

4.1.2 伺服驅(qū)動系統(tǒng)工作原理

4.1.3 伺服驅(qū)動系統(tǒng)分類

4.1.4 數(shù)控機床對進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)要求

4.2步進電動機伺服驅(qū)動系統(tǒng)

4.2.1步進電動機結(jié)構(gòu)與工作原理

4.2.2 步進電動機主要特性

4.2.3 步進電動機驅(qū)動控制電路

4.2.4 開環(huán)步進電機伺服驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法

4.2.5 步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)在機床數(shù)控中應用

4.3 直流電動機伺服驅(qū)動系統(tǒng)

4.3.1 直流伺服電動機驅(qū)動系統(tǒng)概述

4.3.2 直流伺服電動機結(jié)構(gòu)與工作原理

4.3.3 直流伺服電動機調(diào)速方法

4.3.4 直流伺服電動機PWM調(diào)速系統(tǒng)在機床數(shù)控中的應用

4.4交流電動機伺服驅(qū)動系統(tǒng)

4.4.1 交流伺服電動機概述

4.4.2 交流伺服電動機結(jié)構(gòu)與工作原理

4.4.3 交流伺服電動機的變頻調(diào)速技術(shù)

4.4.4 交流伺服電機調(diào)速系統(tǒng)在機床數(shù)控中應用

4.5伺服驅(qū)動運動參數(shù)設(shè)定與運動誤差的補償

4.5.1 伺服驅(qū)動運動參數(shù)的設(shè)置

4.5.2 伺服進給運動誤差的補償

4.5.3 伺服軸回參考點及參數(shù)設(shè)置

4.6新型直線電動機伺服驅(qū)動系統(tǒng)簡介

第4章 小結(jié)

第4章 習題

第5章 主軸驅(qū)動系統(tǒng)

5.1主軸驅(qū)動系統(tǒng)概述

5.1.1 主軸驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)與作用

5.1.2 數(shù)控機床對主軸驅(qū)動系統(tǒng)要求

5.1.3 主軸驅(qū)動系統(tǒng)基本組成

5.1.4 主軸驅(qū)動系統(tǒng)分類與特性

5.2數(shù)控系統(tǒng)與典型主軸驅(qū)動系統(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 自動換擋控制

5.3.3主軸自動換擋控制時序

5.4 主軸準?？刂?

5.4.1主軸準停控制概述

5.4.2 機械準?？刂?

5.4.3 電氣準?？刂?

5.5 新型電主軸驅(qū)動系統(tǒng)簡介

第5章小結(jié)

第5章習題

第6章 數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制與應用

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用

6.3.1西門子系統(tǒng)PLC編程元件指令與應用

6.3.2 FAUNC系統(tǒng)PLC編程元件指令與應用

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

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 習題

第7章 典型機床數(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)機床數(shù)控系統(tǒng)

7.1.2 西門子公司機床數(shù)控系統(tǒng)

7.1.3 FAUNC公司機床數(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 習題

第8章 數(shù)控機床電氣控制電路設(shè)計與案例

8.1數(shù)控機床電氣控制電路概述

8.1.1數(shù)控機床電氣控制電路構(gòu)成與功能

8.1.2 數(shù)控機床電氣控制電路圖設(shè)計要點

8.1.3 抗電磁干擾電路設(shè)計

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

8.2.1 CK6140數(shù)控車床控制要求

8.2.2 CK6140數(shù)控車床設(shè)計方案

8.2.3 CK6140數(shù)控車床電氣控制電路的設(shè)計

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

8.3.1 XK714A數(shù)控銑床控制要求

8.3.2 XK714A數(shù)控銑床設(shè)計方案

8.3.3 XK714A數(shù)控銑床電氣控制電路的設(shè)計

第8章小結(jié)

第8章習題

參考文獻 2100433B

本書以近年來在數(shù)控機床上常用的國內(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)、零件輪廓插補計算、位置與速度的檢測反饋、伺服驅(qū)動器與伺服電動機、PLC與機床電氣控制、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)在車床上應用和FANUC 0i-MateMD系統(tǒng)在銑床上應用的數(shù)控機床電氣控制電路的設(shè)計為典型案例，介紹了數(shù)控機床電氣控制電路的設(shè)計思路、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，做到識圖、懂圖，有利于讀者進行數(shù)控機床的安裝、調(diào)試與維修工作。

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

第1章 數(shù)控機床的基本知識

1.1 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展

1.2 數(shù)控機床的組成及工作原理

1.3 數(shù)控機床的分類

1.4 數(shù)控機床的特點及應用范圍

1.5 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢

訓練題

第2章 數(shù)控機床的程序編制

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 華中世紀星HNC"para" label-module="para">

訓練題

第3章 計算機數(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運動軌跡的插補原理

3.6 CNC系統(tǒng)中的PLC

訓練題

第4章 數(shù)控機床的位置檢測裝置

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)控機床中的應用140

訓練題140

第5章數(shù)控機床進給運動的控制141

5.1概述141

5.1.1數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求141

5.1.2進給伺服系統(tǒng)的組成142

5.1.3進給伺服系統(tǒng)的分類142

5.2步進驅(qū)動及開環(huán)控制系統(tǒng)144

5.2.1步進電動機的工作原理144

5.2.2步進電動機的驅(qū)動電源147

5.2.3步進電動機的進給控制152

5.2.4步進電動機的主要特性及其選擇153

5.3直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)156

5.3.1直流伺服電動機156

5.3.2直流伺服驅(qū)動裝置159

5.4交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)161

5.4.1永磁交流同步伺服電機的結(jié)構(gòu)161

5.4.2永磁交流同步伺服電機工作原理162

5.4.3永磁交流同步伺服電機的特性163

訓練題164

第6章數(shù)控機床主軸運動的控制165

6.1數(shù)控機床對主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求165

6.2主軸驅(qū)動裝置的工作原理166

6.2.1主軸驅(qū)動裝置的特點166

6.2.2直流主軸電動機及驅(qū)動裝置166

6.2.3交流主軸電動機及驅(qū)動裝置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自動變擋的實現(xiàn)171

6.4主軸準停控制173

6.4.1主軸準?？刂圃跀?shù)控機床上的作用173

6.4.2機械準?？刂?73

6.4.3電氣準?？刂?74

訓練題177

第7章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)178

7.1數(shù)控車床的機械結(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)控車床的主傳動系統(tǒng)181

7.1.4數(shù)控車床的進給傳動系統(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)控銑床的機械結(jié)構(gòu)188

7.2.1數(shù)控銑床的組成與特點188

7.2.2數(shù)控銑床的分類189

7.2.3數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)190

7.2.4數(shù)控銑床的進給傳動系統(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加工中心的機械結(jié)構(gòu)197

7.3.1加工中心的基礎(chǔ)知識197

7.3.2加工中心的分類198

7.3.3加工中心的主傳動系統(tǒng)199

7.3.4加工中心的刀具系統(tǒng)201

7.3.5自動換刀裝置202

訓練題206

第8章數(shù)控機床的使用與維修207

8.1數(shù)控機床的選用207

8.1.1數(shù)控機床的選用原則207

8.1.2數(shù)控機床選用的基本要點208

8.2數(shù)控機床的調(diào)試和驗收211

8.2.1數(shù)控機床的安裝與調(diào)試211

8.2.2數(shù)控機床的驗收212

8.3數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)215

8.3.1數(shù)控機床維護與保養(yǎng)的意義215

8.3.2數(shù)控機床的日常保養(yǎng)215

8.4數(shù)控機床的故障與排除217

8.4.1數(shù)控機床故障診斷的基本知識217

8.4.2數(shù)控機床常用的故障診斷技術(shù)221

8.4.3數(shù)控機床故障的診斷與排除222

訓練題226

參考文獻227 2100433B