數(shù)控技術(shù)及其應用（第2版）

前言
第1章  緒論 1
1.1  數(shù)控技術(shù)的基本概念 1
1.1.1  數(shù)控技術(shù) 1
1.1.2  數(shù)控機床及其加工原理 2
1.1.3  數(shù)控機床的適用范圍 5
1.2  數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 5
1.3  數(shù)控機床的特點及其分類 6
1.3.1  數(shù)控機床的特點 6
1.3.2  數(shù)控機床的分類 7
1.4  數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 10
1.5  習題 13
第2章  計算機數(shù)控系統(tǒng) 14
2.1  概述 14
2.1.1  CNC系統(tǒng)的組成 14
2.1.2  CNC系統(tǒng)的工作過程 15
2.2  CNC系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu) 17
2.3  CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 20
2.3.1  概述 20
2.3.2  CNC裝置軟件結(jié)構(gòu) 20
2.3.3  速度計算和加減速控制 25
2.3.4  插補程序、位置控制和故障診斷 33
2.4  數(shù)控用可編程控制器 34
2.4.1  可編程控制器的性能指標 34
2.4.2  可編程控制器的類型 35
2.4.3  可編程控制器的結(jié)構(gòu) 37
2.4.4  PLC用戶控制程序的編制方法 38
2.4.5  PLC的工作過程和程序執(zhí)行特點 39
2.5  開放式數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點 40
2.5.1  開放式數(shù)控系統(tǒng)所具有的主要特點 42
2.5.2  開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)應用 43
2.6  習題 45
第3章  數(shù)控技術(shù)軌跡控制原理 46
3.1  概述 46
3.1.1  逐點比較法 47
3.1.2  數(shù)字積分法 58
3.1.3  數(shù)據(jù)采樣法 64
3.2  數(shù)控技術(shù)補償原理與實現(xiàn) 72
3.2.1  刀具半徑補償原理與實現(xiàn) 72
3.2.2  刀具長度補償原理與實現(xiàn) 75
3.3  習題 78
第4章  數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng) 80
4.1  概述 80
4.1.1  數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的概念及組成 80
4.1.2  伺服系統(tǒng)應具有的基本性能 81
4.1.3  位置控制系統(tǒng)和速度控制系統(tǒng)的主要技術(shù)指標 82
4.1.4  伺服系統(tǒng)的分類 84
4.2  步進電動機伺服系統(tǒng) 85
4.2.1  步進電動機工作原理 85
4.2.2  步進電動機的主要性能指標 87
4.2.3  步進電動機的選用和有關(guān)參數(shù)核算 88
4.2.4  步進電動機的控制方法 90
4.2.5  步進電動機的驅(qū)動電源 92
4.3  直流電動機伺服系統(tǒng) 95
4.3.1  直流伺服電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 95
4.3.2  直流伺服電動機的調(diào)速原理和常用的調(diào)速方法 96
4.3.3  晶體管脈寬調(diào)制器式速度控制單元 98
4.3.4  直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)響應過程 101
4.4  交流電動機伺服系統(tǒng) 108
4.4.1  同步型交流伺服系統(tǒng) 108
4.4.2  異步型交流伺服系統(tǒng) 109
4.4.3  交流伺服驅(qū)動變頻電源 112
4.5  習題 115
第5章  數(shù)控機床及位置檢測裝置 117
5.1  數(shù)控機床 117
5.1.1  數(shù)控車床概述 117
5.1.2  數(shù)控銑床概述 123
5.1.3  數(shù)控加工中心概述 128
5.1.4  數(shù)控電火花線切割機床概述 136
5.2  位置檢測裝置 140
5.2.1  位置檢測裝置概述 140
5.2.2  感應同步器 141
　　5.2.3  旋轉(zhuǎn)變壓器 144
5.2.4  編碼器 148
5.2.5  光柵 150
5.2.6  磁柵 153
5.2.7  激光干涉儀 155
5.3  習題 158
第6章  數(shù)控加工程序編制 160
6.1  程序編制的基本概念 160
6.1.1  程序編制的一般步驟與方法 160
6.1.2  程序編制有關(guān)指令代碼 162
6.1.3  程序結(jié)構(gòu)和格式 170
6.2  數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 172
6.2.1  數(shù)控車床的坐標系和運動方向 172
6.2.2  主要功能指令的使用 176
6.2.3  數(shù)控車床編程舉例 190
6.3  數(shù)控銑床編程基礎(chǔ) 193
6.3.1  數(shù)控銑床的坐標系 193
6.3.2  主要功能指令 196
6.4  數(shù)控線切割機床的基本編程方法 204
6.4.1  數(shù)控線切割機床編程基礎(chǔ) 204
6.4.2  ISO格式編程 205
6.4.3  3B格式編程 207
6.4.4  4B格式編程 210
6.5  程序編制中的數(shù)學處理 212
6.5.1  基點坐標計算 212
6.5.2  節(jié)點坐標計算 216
6.5.3  刀位點軌跡的坐標計算 218
6.5.4  列表曲線的數(shù)學處理 219
6.5.5  簡單立體形面零件的數(shù)值計算 222
6.5.6  組合曲面的數(shù)學處理 223
6.6  習題 225
第7章  數(shù)控加工工藝編制 227
7.1  數(shù)控加工工藝概述 227
7.1.1  數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 227
7.1.2  數(shù)控加工工藝的特點 227
7.1.3  常用的數(shù)控加工方法 228
7.2  數(shù)控加工工藝分析 229
7.2.1  零件圖的工藝分析 229
7.2.2  數(shù)控加工工藝的制訂 230
7.3  典型零件的數(shù)控加工工藝 243
7.3.1  車削零件的數(shù)控加工工藝 243
7.3.2  銑削零件的數(shù)控加工工藝 248
7.4  習題 252
第8章  數(shù)控技術(shù)的應用 253
8.1  虛擬數(shù)控技術(shù) 253
8.1.1  虛擬數(shù)控技術(shù)的主要內(nèi)容 254
8.1.2  虛擬數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程 255
8.1.3  虛擬數(shù)控車床 255
8.1.4  虛擬數(shù)控銑床 259
8.1.5  總結(jié) 261
8.2  柔性制造系統(tǒng) 262
8.2.1  柔性制造系統(tǒng)的定義 263
8.2.2  柔性制造系統(tǒng)的類型與構(gòu)成 264
8.2.3  柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點 265
8.2.4  柔性制造系統(tǒng)的應用實例 265
8.3  計算機集成制造系統(tǒng) 267
8.4  數(shù)控技術(shù)應用于工業(yè)機器人 269
8.5  習題 272
參考文獻 273