數(shù)控機(jī)床原理與結(jié)構(gòu)圖書目錄

第1章　數(shù)控技術(shù)原理

1.1　數(shù)控裝置加工原理

1.1.1　數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)

1.1.2　數(shù)控裝置的插補(bǔ)原理

1.1.3　插補(bǔ)方法的分類

1.1.4　評(píng)價(jià)插補(bǔ)算法的指標(biāo)

1.1.5　刀具半徑補(bǔ)償

1.2　數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成

1.2.1　數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

1.2.2　輔助控制接口模塊

1.2.3　數(shù)控系統(tǒng)的PLC

1.2.4　位置控制模塊(伺服系統(tǒng))

1.2.5　功能接口模塊

1.3　數(shù)控裝置的技術(shù)特征

1.3.1　CNC裝置

1.3.2　NC、CNC、SV與PLC

1.3.3　現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的特征

復(fù)習(xí)與思考題

第2章　數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)

2.1　數(shù)控機(jī)床的組成及分類

2.1.1　數(shù)控機(jī)床的組成

2.1.2　數(shù)控機(jī)床的分類

2.2　數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)

2.2.1　數(shù)控系統(tǒng)的電氣控制

2.2.2　數(shù)控機(jī)床的電氣控制

2.3　國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀

2.3.1　國(guó)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與現(xiàn)狀

2.3.2　我國(guó)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀

2.4　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

2.4.1　高速、高效、高精度與高可靠性

2.4.2　復(fù)合化、多軸化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化與綠色化

2.4.3　新型功能部件

2.4.4　重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立

復(fù)習(xí)與思考題

第3章　數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)

3.1　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

3.1.1　數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)

3.1.2　數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.2　數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求

3.2.1　較高的結(jié)構(gòu)剛度

3.2.2　良好的抗振性能

3.2.3　低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度

3.2.4　減小機(jī)床的熱變形

3.3　床身

3.3.1　床身結(jié)構(gòu)

3.3.2　床身截面形狀

3.3.3　床身的剛度

3.4　導(dǎo)軌副

3.4.1　數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的要求

3.4.2　數(shù)控機(jī)床上導(dǎo)軌的種類

3.5　數(shù)控機(jī)床的總體布局

3.5.1　總布局與工件形狀、尺寸和質(zhì)量的關(guān)系

3.5.2　運(yùn)動(dòng)分配與部件的布局

3.5.3　總體布局與機(jī)床結(jié)構(gòu)性能

3.5.4　自動(dòng)換刀數(shù)控臥式鏜銑床(加工中心)的總布局

3.5.5　機(jī)床的使用要求與總布局

3.5.6　數(shù)控機(jī)床總布局的其他趨向

復(fù)習(xí)與思考題

第4章　數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)

4.1　主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

4.1.1　主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

4.1.2　主傳動(dòng)變速的配置

4.2　主軸部件結(jié)構(gòu)

4.2.1　主軸本體

4.2.2　主軸部件的支承

4.2.3　刀具自動(dòng)夾緊和吹屑裝置

4.2.4　主軸的潤(rùn)滑與密封

4.2.5　主軸準(zhǔn)停裝置

4.3　典型機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)

……

第5章　數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)

第6章　工作臺(tái)與自動(dòng)換刀系統(tǒng)

第7章　數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)

第8章　位置檢測(cè)裝置

第9章　數(shù)控機(jī)床液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)

第10章　數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)入門

參考文獻(xiàn) 2100433B

《數(shù)控機(jī)床原理與結(jié)構(gòu)》在簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)控技術(shù)的基本概念、軌跡控制(插補(bǔ))原理的基礎(chǔ)上，介紹了數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)、組成、工作原理，數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)原理，數(shù)控系統(tǒng)中的檢測(cè)技術(shù)和伺服控制技術(shù)以及數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件的構(gòu)成特點(diǎn)、調(diào)整方法等。利用電氣控制系統(tǒng)這條主線，把數(shù)控機(jī)床各組成部分有機(jī)地串連起來(lái)，并通過(guò)“數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)入門”這一章的說(shuō)明，使初學(xué)者建立一個(gè)數(shù)控機(jī)床控制的整體概念，以便較快地掌握數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)原理。

1，按加工工藝方法分類

普通數(shù)控機(jī)床

為了不同的工藝需要，普通數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、鉆床、鏜床及磨床等，而且每一類又有很多品種。

數(shù)控加工中心

數(shù)控加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。典型的數(shù)控加工中心有鏜銑加工中心和車削加工中心。

多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床

多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，其特點(diǎn)是數(shù)控裝置能同時(shí)控制的軸數(shù)較多，機(jī)床結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。坐標(biāo)軸數(shù)的多少取決于加工零件的復(fù)雜程度和工藝要求，現(xiàn)在常用的有四、五、六坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控特種加工機(jī)床

數(shù)控特種加工機(jī)床包括電火花加工機(jī)床、數(shù)控線割機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)床等。

2，按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類

點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床只控制運(yùn)動(dòng)部件從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行加工，對(duì)兩點(diǎn)間的移動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求，可以沿多個(gè)坐標(biāo)同時(shí)移動(dòng)，也可以沿各個(gè)坐標(biāo)先后移動(dòng)。采用點(diǎn)位控制的機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測(cè)量機(jī)等。

直線控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床不僅要控制點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，而且要控制(或工作臺(tái))以一定的速度沿與坐標(biāo)軸平行的方向進(jìn)行切削加工。

輪廓控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足零件輪廓的要求。

輪廓控制數(shù)控機(jī)床有數(shù)控銑床、車床、磨床和加工中心等。

按所用進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類

開環(huán)數(shù)控機(jī)床

開環(huán)數(shù)控機(jī)床采用開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。

閉環(huán)數(shù)控機(jī)床

閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)是按閉環(huán)原理工作的，帶有直線位移檢測(cè)裝置，直接對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位移量進(jìn)行檢測(cè)。伺服驅(qū)動(dòng)部件通常采用直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。

半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床

這類控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于采用角位移檢測(cè)元件，檢測(cè)反饋信號(hào)不是來(lái)自工作臺(tái)，而是來(lái)自與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)系的角位移檢測(cè)元件。

按所給數(shù)控裝置類型分類

硬件式數(shù)控機(jī)床

硬件式數(shù)控機(jī)床（NC機(jī)床）使用硬件式數(shù)控裝置，它的輸入、查補(bǔ)運(yùn)算和控制功能都由專用的固定組合邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同功能的機(jī)床，其結(jié)合邏輯電路也不相同。改變或增減控制、運(yùn)算功能時(shí)，需要改變數(shù)控裝置的硬件電路。

軟件式數(shù)控機(jī)床

這類數(shù)控機(jī)床使用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（CNC）。此數(shù)控裝置的硬件電路是由小型或微型計(jì)算機(jī)再加上通用或?qū)Ｓ玫拇笠?guī)模集成電路制成。數(shù)控機(jī)床的主要功能幾乎全部由系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以不同功能的機(jī)床其系統(tǒng)軟件也就不同，而修改或增減系統(tǒng)功能時(shí)，不需改變硬件電路，只需改變系統(tǒng)軟件。

按數(shù)控裝置的功能水平分類

按此分類方法可將數(shù)控機(jī)床分為低、中、高檔三類。

數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量反饋裝置和機(jī)床本體組成

加工精度

數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的。目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍達(dá)到了0.001mm，而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床能達(dá)到很高的加工精度。

對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)

在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時(shí)，只需從新編制（更換）程序，輸入新的程序就能實(shí)現(xiàn)對(duì)新的零件的加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。

自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低

數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，操作者除了安放穿孔帶或操作鍵盤、裝卸工件、關(guān)鍵工序的中間檢測(cè)以及觀察機(jī)床運(yùn)行之外，不需要進(jìn)行繁雜的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，加上數(shù)控機(jī)床一般都具有較好的安全防護(hù)、自動(dòng)排屑、自動(dòng)冷卻和自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，操作者的勞動(dòng)條件也大為改善。

生產(chǎn)效率高

數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此，數(shù)控機(jī)床每一道工序都選用最有利的切削用量。由于數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛性好，因此允許進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，這就提高了數(shù)控機(jī)床的切削功率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。

數(shù)控機(jī)床更換被加工零件時(shí)幾乎不需要重新調(diào)整機(jī)床，故節(jié)省了零件安裝、調(diào)整時(shí)間。數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只做首件檢驗(yàn)和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗(yàn)，因此節(jié)省了停機(jī)檢驗(yàn)時(shí)間。

良好的經(jīng)濟(jì)效益

在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工，可節(jié)省劃線工時(shí)，減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省了直接生產(chǎn)費(fèi)用；使用數(shù)控機(jī)床加工零件一般不需要制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費(fèi)用；數(shù)控機(jī)床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。

有利于現(xiàn)代化管理

采用數(shù)控機(jī)床加工，能準(zhǔn)確地計(jì)算出零件加工工時(shí)和費(fèi)用，并有效地簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)夾具、半成品的管理工作，這些特點(diǎn)都有利于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。