數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)（第二版）

第一章數(shù)控機(jī)床概述

學(xué)習(xí)任務(wù)書1

第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展1

一、數(shù)字控制技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展1

二、我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展情況2

三、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展水平和趨勢(shì)3

四、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床5

五、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床6

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍7

一、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)7

二、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍8

第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的分類9

一、按運(yùn)動(dòng)方式劃分9

二、按工藝用途劃分9

三、按控制方式劃分10

四、按功能水平劃分11

思考與練習(xí)12

第二章數(shù)控機(jī)床典型裝置

學(xué)習(xí)任務(wù)書13

第一節(jié)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)13

一、主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)13

二、主傳動(dòng)系統(tǒng)變速方式14

三、主軸的支承15

四、主軸的驅(qū)動(dòng)與控制16

五、主軸轉(zhuǎn)速的自動(dòng)變換16

六、高速主軸單元17

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)20

一、伺服進(jìn)給系統(tǒng)組成20

二、伺服進(jìn)給系統(tǒng)的基本要求21

三、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)21

四、滾珠絲杠螺母副22

五、傳動(dòng)齒輪間隙消除機(jī)構(gòu)24

六、直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)26

七、高速進(jìn)給系統(tǒng)27

第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌29

一、數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的基本要求29

二、數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的類型與特點(diǎn)29

第四節(jié)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)排屑裝置33

一、平面鏈?zhǔn)脚判佳b置34

二、刮板式排屑裝置34

三、螺旋式排屑裝置35

四、磁性排屑器35

第五節(jié)數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置36

一、位置檢測(cè)裝置的要求與類型36

二、常用位置檢測(cè)裝置37

第六節(jié)數(shù)控系統(tǒng)45

一、數(shù)控系統(tǒng)的組成45

二、數(shù)控裝置的構(gòu)成46

三、數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過程47

第七節(jié)可編程控制器49

一、 PLC的結(jié)構(gòu)50

二、 PLC的工作原理51

三、 M、S、T功能的實(shí)現(xiàn)52

思考與練習(xí)55

第三章數(shù)控車床

學(xué)習(xí)任務(wù)書57

第一節(jié)數(shù)控車床的組成57

一、數(shù)控車床的工藝用途57

二、數(shù)控車床的組成57

第二節(jié)數(shù)控車床的布局59

一、影響車床布局形式的因素59

二、主軸箱和尾座的布局形式59

三、床身和導(dǎo)軌的布局形式59

四、刀架的布局61

第三節(jié)數(shù)控車床的分類61

一、按主軸的配置形式分類61

二、按刀架和主軸數(shù)量分類62

三、按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類62

四、按數(shù)控系統(tǒng)的不同控制方式分類64

第四節(jié)數(shù)控車床的自動(dòng)換刀裝置64

一、自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架64

二、多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置66

三、帶刀庫的自動(dòng)換刀裝置67

第五節(jié)MJ50數(shù)控車床67

一、機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)68

二、機(jī)床的傳動(dòng)鏈69

三、主軸箱70

四、縱向送給傳動(dòng)裝置71

五、橫向進(jìn)給傳動(dòng)裝置72

六、臥式回轉(zhuǎn)刀架73

七、平板共軛分度凸輪機(jī)構(gòu)73

八、自動(dòng)定心卡盤75

九、機(jī)床尾座75

十、MJ50數(shù)控車床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及換刀控制76

思考與練習(xí)78

第四章數(shù)控銑床

學(xué)習(xí)任務(wù)書79

第一節(jié)概述79

一、數(shù)控銑床的組成79

二、數(shù)控銑床的工作原理81

第二節(jié)數(shù)控銑床的分類和應(yīng)用82

一、數(shù)控銑床的分類82

二、數(shù)控銑床的應(yīng)用84

第三節(jié)數(shù)控銑床的組成與布局85

一、數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)組成85

二、臥式數(shù)控銑床的布局形式85

三、立式數(shù)控銑床的布局形式87

四、高速數(shù)控機(jī)床的布局形式87

第四節(jié)數(shù)控銑床的主軸結(jié)構(gòu)88

一、刀具自動(dòng)裝卸及切屑清除裝置88

二、主軸準(zhǔn)停裝置90

第五節(jié)數(shù)控銑床的輔助裝置91

一、數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)91

二、分度工作臺(tái)92

第六節(jié)冷卻系統(tǒng)94

一、機(jī)床冷卻和溫度控制94

二、工件切削冷卻95

第七節(jié)潤滑系統(tǒng)96

一、潤滑的作用96

二、潤滑系統(tǒng)的類型和應(yīng)用96

第八節(jié)典型數(shù)控銑床97

一、機(jī)床的基本構(gòu)成及基本運(yùn)動(dòng)97

二、機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)97

三、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)99

四、典型部件結(jié)構(gòu)100

思考與練習(xí)103

第五章加工中心

學(xué)習(xí)任務(wù)書104

第一節(jié)概述104

一、工序高度集中104

二、加工精度高104

三、適應(yīng)性強(qiáng)105

四、生產(chǎn)效率高105

五、經(jīng)濟(jì)效益好105

六、勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作條件好105

七、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化105

第二節(jié)加工中心的基本構(gòu)成106

一、基礎(chǔ)部件106

二、主軸組件106

三、控制系統(tǒng)106

四、伺服系統(tǒng)106

五、自動(dòng)換刀裝置106

六、自動(dòng)托盤更換系統(tǒng)107

七、輔助系統(tǒng)107

第三節(jié)加工中心的分類107

一、按加工范圍分類107

二、按加工中心的布局方式分類107

三、按換刀形式分類112

四、按加工精度分類113

五、按數(shù)控系統(tǒng)功能分類114

六、按工作臺(tái)的數(shù)量和功能分類114

第四節(jié)加工中心的發(fā)展114

一、高速化114

二、進(jìn)一步提高精度115

三、功能的完善115

第五節(jié)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)115

一、自動(dòng)換刀裝置的分類115

二、刀庫119

三、機(jī)械手122

四、刀具的選擇方式126

五、刀具識(shí)別裝置127

第六節(jié)JCS018A型立式加工中心129

一、JCS018A型立式加工中心簡(jiǎn)介129

二、主要性能指標(biāo)130

三、JCS018A型加工中心的傳動(dòng)系統(tǒng)131

四、JCS018A型加工中心的典型部件結(jié)構(gòu)132

思考與練習(xí)136

第六章數(shù)控電加工機(jī)床

學(xué)習(xí)任務(wù)書137

第一節(jié)電火花加工概述137

一、電火花加工的物理本質(zhì)137

二、工作液介質(zhì)的作用138

三、數(shù)控電切削加工設(shè)備組成139

四、數(shù)控電切削加工設(shè)備類型139

第二節(jié)數(shù)控電火花成形機(jī)床141

一、機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式141

二、數(shù)控電火花成形機(jī)床的組成部分及作用142

三、數(shù)控電火花成形機(jī)床型號(hào)、規(guī)格、分類153

四、數(shù)控電火花成形機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)154

第三節(jié)數(shù)控線切割機(jī)床概述154

一、數(shù)控線切割機(jī)床的組成和工作原理154

二、數(shù)控線切割機(jī)床的分類、代號(hào)、規(guī)格156

第四節(jié)高速走絲數(shù)控線切割機(jī)床157

一、機(jī)床本體157

二、脈沖電源166

三、工作液循環(huán)系統(tǒng)166

四、控制系統(tǒng)166

第五節(jié)低速走絲數(shù)控線切割機(jī)床167

一、機(jī)床本體168

二、慢速走絲系統(tǒng)168

三、工作液系統(tǒng)169

四、紙帶讀入機(jī)170

思考與練習(xí)171

第七章數(shù)控磨床

學(xué)習(xí)任務(wù)書172

第一節(jié)概述172

一、數(shù)控磨床組成172

二、數(shù)控磨床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)173

第二節(jié)數(shù)控外圓磨床174

一、機(jī)床本體的總體結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)174

二、主要技術(shù)參數(shù)174

三、數(shù)控系統(tǒng)功能175

四、機(jī)床的主要部件結(jié)構(gòu)176

第三節(jié)數(shù)控坐標(biāo)磨床177

一、 MK4280數(shù)控坐標(biāo)磨床的主要構(gòu)成177

二、技術(shù)參數(shù)179

三、數(shù)控坐標(biāo)磨床主要運(yùn)動(dòng)180

四、可控制軸數(shù)及聯(lián)動(dòng)軸數(shù)180

五、機(jī)床熱變形控制與補(bǔ)償181

第四節(jié)數(shù)控工具磨床181

一、機(jī)床的主要構(gòu)成181

二、主要技術(shù)參數(shù)183

三、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及機(jī)床坐標(biāo)系的建立184

思考與練習(xí)184

第八章數(shù)控沖床

學(xué)習(xí)任務(wù)書185

第一節(jié)數(shù)控沖床概述185

一、數(shù)控沖床的分類及特點(diǎn)185

二、數(shù)控沖床的工作原理186

第二節(jié)數(shù)控沖床的組成與結(jié)構(gòu)187

一、數(shù)控沖床的組成187

二、數(shù)控沖床的結(jié)構(gòu)189

第三節(jié)典型數(shù)控沖床191

一、 ZX數(shù)控沖床191

二、伺服復(fù)合小型精密鈑金加工沖床193

思考與練習(xí)194

第九章三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

學(xué)習(xí)任務(wù)書195

第一節(jié)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)概述195

一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的功能195

二、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的類型196

第二節(jié)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的構(gòu)成198

一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主體198

二、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)199

三、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和軟件199

第三節(jié)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量方式199

一、直接測(cè)量方法199

二、程序測(cè)量方法200

三、自學(xué)習(xí)測(cè)量方法200

第四節(jié)小型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)200

一、測(cè)量機(jī)的構(gòu)成和基本配制200

二、測(cè)量機(jī)的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)201

三、X向工作臺(tái)與導(dǎo)軌201

四、測(cè)量機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)202

五、龍門框架（活動(dòng)橋）、橫梁與滑架204

六、ZOO小型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)204

七、氣路裝置206

八、數(shù)控系統(tǒng)206

思考與練習(xí)206

第十章柔性制造系統(tǒng)

學(xué)習(xí)任務(wù)書207

第一節(jié)柔性制造系統(tǒng)概述207

一、柔性自動(dòng)化的興起207

二、柔性制造系統(tǒng)的類型與構(gòu)成208

三、柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)208

第二節(jié)自動(dòng)加工系統(tǒng)210

一、加工系統(tǒng)的配置210

二、加工系統(tǒng)的要求210

三、自動(dòng)加工系統(tǒng)中常用加工設(shè)備211

四、加工系統(tǒng)中的刀具與夾具212

五、加工系統(tǒng)的監(jiān)控215

六、柔性制造系統(tǒng)實(shí)例220

思考與練習(xí)220

參考文獻(xiàn)

本書共分十章，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了概述，詳細(xì)介紹了各類數(shù)控機(jī)床的典型通用裝置，并分別對(duì)數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控電加工機(jī)床、數(shù)控磨床、數(shù)控沖床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、柔性制造系統(tǒng)等數(shù)控加工設(shè)備的分類、組成、結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的說明。

本書可作為高職高專院校數(shù)控類、機(jī)械制造及自動(dòng)化類、機(jī)電一體化類、模具類等專業(yè)用教材，也可作為中職院校及其他培訓(xùn)機(jī)構(gòu)用教材，還可作為工程技術(shù)人員參考用書。

《數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維修（項(xiàng)目化教程）》教材*版出版后，被許多學(xué)校采用作為教材，受到廣大師生的歡迎，同時(shí)也收到了一些改進(jìn)意見。為了適應(yīng)數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)發(fā)展的要求，突出理論知識(shí)與實(shí)踐操作技能的有機(jī)結(jié)合，更好地培養(yǎng)高技能應(yīng)用型專業(yè)人才，我們對(duì)原書進(jìn)行了部分刪改，并且增加了數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。《數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維修（項(xiàng)目化教程）》第二版，以工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目化教學(xué)的要求進(jìn)行編寫，主要介紹了數(shù)控機(jī)床的基本工作原理、數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu)、數(shù)控機(jī)床典型的數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床典型的電氣系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的安裝、精度檢驗(yàn)、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修等內(nèi)容。

《數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用》以培養(yǎng)技能型人才為依據(jù)，根據(jù)目前企業(yè)單位的用人需求而編寫，介紹了數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)知識(shí)、檢測(cè)裝置、數(shù)控系統(tǒng)與插補(bǔ)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、常用數(shù)控機(jī)床及附件、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、通信以及檢測(cè)調(diào)試與維護(hù)等內(nèi)容。全書按照常用數(shù)控機(jī)床基本構(gòu)成、先進(jìn)制造技術(shù)、通信及調(diào)試與維護(hù)幾個(gè)部分來講述，內(nèi)容全面、綜合，深入淺出，既考慮到目前數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的實(shí)際情況，又考慮到數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)?！稊?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用》適于作為數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化、機(jī)械制造及自動(dòng)化、模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)教學(xué)和技能考核培訓(xùn)用書，也可作為各本科院校教學(xué)參考書以及工廠操作、編程、設(shè)計(jì)與維修等技術(shù)工人的自學(xué)參考書。