數(shù)控銑床設計

　　主要內(nèi)容本書為《現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及設計叢書》之一。該書比較全面、系統(tǒng)地講述了數(shù)控銑床的基本組成和工作原理，各主要部件的功能特點、傳動計算和結(jié)構(gòu)設計；重點介紹了數(shù)控銑床控制系統(tǒng)的基本概念、軟硬件結(jié)構(gòu)和應用實例。本書以數(shù)控銑床設計方法為主線，以總體設計、運動設計、結(jié)構(gòu)設計為重點，內(nèi)容取材新穎，理論與實際相結(jié)合，反映了當今數(shù)控銑床的技術(shù)發(fā)展前沿。 本書可供從事機械設計、制造和研究的工程技術(shù)人員參考，也可作為高等院校機械設計制造及其自動化、數(shù)控技術(shù)以及模具設計與制造等專業(yè)的教學參考書。 相關(guān)叢書本書前言數(shù)控機床集計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡通信技術(shù)于一體，是典型的機電一體化產(chǎn)品，它的發(fā)展和運用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大變化?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志，實現(xiàn)加工機床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。 我國是世界上機床產(chǎn)量最多的國家，但數(shù)控機床的產(chǎn)品競爭力在國際市場中仍處于較低水平，即使在國內(nèi)市場也面臨著嚴峻的形勢。一方面國內(nèi)市場對數(shù)控機床有大量的需求；另一方面卻有不少國產(chǎn)機床滯銷積壓。國外機床產(chǎn)品占據(jù)市場的現(xiàn)象，嚴重影響我國數(shù)控機床自主發(fā)展的勢頭。其原因除了有經(jīng)營、產(chǎn)品質(zhì)量和促銷手段等因素外，還有一個主要的因素就是我國生產(chǎn)的數(shù)控機床品種少、性能差，新產(chǎn)品開發(fā)周期長，不能及時針對用戶的需求提供滿意的產(chǎn)品。 為了促進我國數(shù)控機床設計技術(shù)的發(fā)展，提升國內(nèi)機床設計人員的整體水平，化學工業(yè)出版社組織國內(nèi)有關(guān)專家編寫了《現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及設計叢書》，包括《數(shù)控機床系統(tǒng)設計》、《數(shù)控機床本體》、《數(shù)控系統(tǒng)》、《數(shù)控檢測裝置》、《數(shù)控車床設計》、《數(shù)控銑床設計》、《數(shù)控加工中心設計》七個分冊。叢書從設計人員的實際需要出發(fā)，對先進數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、檢測裝置及其設計方法進行了比較詳細的介紹和分析，希望能夠?qū)ξ覈鴻C床設計人員消化、吸收國外的先進設計理念和技術(shù)，提高設計質(zhì)量和設計水平有所幫助。 本書為《數(shù)控銑床設計》分冊，主要講述數(shù)控銑床及其部件的基本設計理論和方法，采用最新科技成果，力圖反映國內(nèi)外現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢；重點介紹了常用裝置或系統(tǒng)的工作原理和應用實例，體現(xiàn)了理論性和實踐性的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一；編寫時既保證所介紹內(nèi)容的系統(tǒng)性、新穎性和實用性，又體現(xiàn)精簡的原則；既注重知識的傳授，又突出思考及分析問題的方法。力求滿足不同層次讀者的需求，便于自學并指導設計工作。 本書第1章由孫波、文懷興編寫，第2章由文懷興編寫，第3章由夏田編寫，第4章由孫波編寫，第5章由陳嬋娟編寫，第6章由王芳編寫。郭慧等同志對本書的部分文稿、圖稿進行了校對或繪制。本書編寫過程中，參閱了國內(nèi)外同行的教材、資料和文獻，得到了許多專家的支持和幫助，在此謹致謝意。 本書既可作為從事數(shù)控機床設計和機械設計制造的工程技術(shù)人員的參考書，也可供高等院校機械設計制造及其自動化、數(shù)控技術(shù)以及模具設計與制造等專業(yè)的教學參考書。 由于編者水平有限，書中的錯誤和不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。 本書目錄第1章數(shù)控銑床概論1 11數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展1 111數(shù)控機床的產(chǎn)生1 112數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展1 113國內(nèi)數(shù)控機床的發(fā)展2 114數(shù)控機床的發(fā)展趨勢2 12數(shù)控銑床的功能和特點5 121數(shù)控銑床的主要功能5 122數(shù)控銑床的主要特點6 13數(shù)控銑床的分類和應用8 131數(shù)控銑床的分類8 132數(shù)控銑床的應用12 14數(shù)控銑床的組成及工作原理13 141數(shù)控銑床的組成13 142數(shù)控銑床的工作原理15 15數(shù)控系統(tǒng)的插補原理簡介15 第2章數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)設計18 21數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)組成18 211數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)組成18 212數(shù)控銑床機械結(jié)構(gòu)的主要特點18 22數(shù)控銑床總體設計20 221數(shù)控銑床設計的基本理論20 222臥式數(shù)控鏜銑床的常用布局形式25 223立式數(shù)控鏜銑床的常用布局形式26 224高速數(shù)控機床的布局形式26 225虛軸數(shù)控機床27 23數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)設計30 231主傳動的結(jié)構(gòu)特點和變速方式30 232采用直流或交流電動機無級調(diào)速31 233主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定36 234主傳動系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)37 235高速主軸單元39 24數(shù)控銑床進給傳動系統(tǒng)43 241進給傳動系統(tǒng)的特點43 242滾珠絲杠螺母副44 243伺服進給系統(tǒng)降速傳動設計48 244傳動齒輪間隙消除機構(gòu)48 245直線電動機進給系統(tǒng)50 246基于并聯(lián)機構(gòu)的高速進給系統(tǒng)51 25數(shù)控銑床的導軌52 251數(shù)控銑床對導軌的基本要求52 252數(shù)控銑床導軌的類型與特點53 253滾動導軌54 254靜壓導軌57 26數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺58 261數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺58 262分度工作臺59 27數(shù)控銑床的輔助裝置61 271冷卻系統(tǒng)61 272潤滑系統(tǒng)63 273數(shù)控銑床排屑裝置64 第3章伺服進給系統(tǒng)65 31伺服進給系統(tǒng)概述65 311伺服進給系統(tǒng)組成65 312伺服進給系統(tǒng)的基本要求66 32伺服電機66 321步進電機66 322直流伺服電機及其調(diào)速系統(tǒng)73 323交流伺服電機及其調(diào)速79 33伺服進給系統(tǒng)設計的基本要求82 34數(shù)控銑床伺服驅(qū)動應用實例83 341傳動系統(tǒng)設計83 342滾珠絲杠選擇84 343滾珠絲杠支承選擇85 344選擇伺服電機86 345伺服系統(tǒng)增益87 346精度驗算88 第4章數(shù)控銑床位置檢測裝置90 41位置檢測裝置的要求與類型90 411位置檢測裝置的要求90 412位置檢測裝置的分類90 42常用位置檢測裝置91 421脈沖編碼器91 422光柵位置檢測裝置94 423磁柵位置檢測裝置97 424旋轉(zhuǎn)變壓器101 425感應同步器103 426激光干涉檢測儀108 第5章數(shù)控銑床控制系統(tǒng)111 51概述111 511數(shù)控系統(tǒng)的組成111 512數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過程112 513數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢114 52計算機數(shù)控系統(tǒng)116 521數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)116 522數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)122 523數(shù)控系統(tǒng)的接口電路128 53可編程控制器134 531PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理135 532數(shù)控系統(tǒng)中的PLC138 54數(shù)控系統(tǒng)的應用143 541輸入輸出信號及其連接與調(diào)試143 542典型數(shù)控系統(tǒng)的應用149 第6章普通銑床的數(shù)控化改造159 61概述159 611普通銑床數(shù)控化改造的條件159 612普通銑床數(shù)控化改造的一般步驟160 62主要機械部件改造161 621主傳動的數(shù)控改造161 622進給傳動的數(shù)控改造162 63數(shù)控系統(tǒng)的選擇162 631步進電動機拖動的開環(huán)系統(tǒng) 162 632異步電動機或直流電動機拖動，光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 163 633交/直流伺服電動機拖動，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)163 64數(shù)控銑床改造實例163 641X502型立式銑床的數(shù)控改造163 642XA6132型升降臺臥式銑床的數(shù)控改造170 643X52K型升降臺臥式銑床的數(shù)控改造177 參考文獻180

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