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目录1

第一章 数控系统基本知识1

§1.1 概述1

§1.2 本书中所用逻辑元件、符号及机能的约定6

第二章 信息输入控制器逻辑线路设计14

§2.1 输入介质及控制代码15

2.1.1 输入介质15

2.1.2 控制代码15

§2.2 输入控制器工作过程18

§2.3 输入通道截换线路设计19

§2.4 纸带中道孔信号处理线路设计21

§2.5 文字特征（AFR）和数字特征（NMR）的识别24

2.5.1 文字特征（AFR）的识别24

2.5.2 数字特征（NMR）的识别25

§2.6 几个特殊符号的逻辑表达式及其线路图26

2.6.1 记录终点（无倒带时）或记录起点（有倒带时）信号（ERR）的逻辑表达式及线路26

2.6.2 程序段结束信号（CRR）的逻辑表达式及线路27

2.6.3 座标轴反向信号（MSR）的逻辑表达式及线路27

2.6.4 有孔信号（SSG）的逻辑表达式29

2.6.5 程序段删除信号（ARMS）的逻辑表达式及删除指令（*SLMS）的线路29

§2.7 文字寄存器和文字译码器设计31

§2.8 辅助寄存器及其读入过程34

§2.9 手动数据输入线路设计36

2.9.1 文字、符号、数据拨盘组37

2.9.2 扫描脉冲发生器设计37

2.9.3 二极管孔道转换线路设计43

§2.10 ISO代码输入控制器逻辑线路设计46

2.10.1 文字特征（AFR）的识别46

2.10.2 数字特征（NMR）的识别47

2.10.3 记录终点信号（ERR）的逻辑表达式和逻辑线路48

2.10.4 程序段结束信号（CRR）的逻辑表达式及线路49

2.10.5 座标轴反向信号（MSR）的逻辑表达式及线路49

2.10.6 有孔信号SSG的逻辑表达式50

2.10.7 “/”（ARMS）的逻辑表达式51

2.10.8 文字寄存器和文字译码器设计51

2.10.9 EIA代码和ISO代码的相互截换52

2.10.10 应用EIA代码纸带和ISO代码纸带时，文字寄存器和文字译码器的截换线路设计52

§2.11 微型计算机数控系统中EIA和ISO两种代码的相互转换53

第三章 运算器逻辑线路设计58

§3.1 主寄存器59

3.1.1 主寄存器置数操作62

3.1.2 主寄存器运算操作64

3.1.3 主寄存器清“0”操作65

3.2.1 加1线路设计66

§3.2 加1及减1线路设计66

3.2.2 减1线路设计68

§3.3 时序脉冲发生器设计71

3.3.1 时序脉冲发生器启动条件73

3.3.2 时序脉冲列的综合75

§3.4 运算指令控制线路75

3.4.1 加1运算的两种不同情况76

3.4.2 减1运算的两种不同情况76

3.4.3 绘制运算控制门和运算指令（CA）产生线路的逻辑图77

3.4.4 运算指令（CA）产生线路78

3.4.5 座标轴终点识别信号（ASR）的产生79

§3.5 分配控制线路80

3.5.1 置数工作方式81

3.5.2 脉冲分配运算工作方式83

3.5.3 刀具补偿运算工作方式86

§3.6 计数减1运算控制器设计86

3.6.1 二一十进制减法计数器87

3.6.2 运算器的置数和借位控制90

3.6.3 计数减1运算器总逻辑图92

3.6.4 全“0”信号译码94

3.6.5 刀具尺寸补偿控制95

§3.7 CNC系统中的减1运算接口及控制软件设计98

3.7.1 CNC系统中减1运算接口设计99

3.7.2 CNC系统中减1运算接口工作过程描述100

3.7.3 CNC系统中减1运算控制软件设计101

3.7.4 CNC系统中减1运算控制软件工作过程描述102

第四章 主控制器逻辑线路设计104

§4.1 时钟脉冲（CP）发生器105

4.1.1 时钟脉冲（CP）发生器的逻辑线路105

4.1.2 （CP）占空比的调整106

4.1.3 单步脉冲的产生以及单步时钟脉冲与序列时钟脉冲的输出截换控制107

4.2.2 清“0”复位信号（*RER）的产生108

4.2.1 清“0”复位逻辑线路108

§4.2 数控系统清“0”复位线路108

4.2.3 复归清“0”信号（RST1～3）的产生110

4.2.4 自动清“0”信号（*PCL1～3）的产生111

§4.3 数控装置的启停控制111

4.3.1 纸带（T）工作方式的启停控制113

4.3.2 点动（MS）工作方式的启停控制123

4.3.3 手动连续进给（MJ）工作方式的启停控制125

4.3.4 手摇脉冲发生器（MH）工作方式127

§4.4 程序号显示和检索（SST）128

4.4.1 程序号显示与检索线路的启动128

4.4.3 读三位线路130

4.4.2 程序号寄存器130

4.4.4 程序号寄存器清“0”信号131

1.4.5 符合线路132

1.4.6 程序号译码及显示线路132

§4.5 事故处理134

4.5.1 横向奇偶校验（SHCH）135

4.5.2 纸带纵向奇偶校验（VCH）138

4.5.3 程序设定错误检查（PCH）141

§5.1 刀具尺寸补偿控制器设计145

5.1.1 刀具尺寸补偿指令145

第五章 刀具尺寸、传动链间隙、螺距误差补偿控制器逻辑线路设计145

5.1.2 刀具尺寸补偿的几种不同情况146

5.1.3 刀具尺寸补偿控制器总框图151

5.1.4 G寄存器和G译码器设计153

5.1.5 刀具尺寸补偿控制线路设计157

5.1.6 刀补尺寸补偿计数器设计160

5.1.7 补偿符合线路设计164

§5.2 传动链间隙补偿逻辑线路设计167

5.2.1 间隙补偿控制器逻辑图168

5.2.2 间隙补偿控制器工作过程172

5.2.3 间隙补偿控制器的另一方案173

§5.3 螺距误差补偿控制器175

5.3.1 正负螺距误差补偿挡块的设置177

5.3.2 螺距误差补偿控制器逻辑线路设计179

第六章 进给速度控制器逻辑线路设计185

§6.1 F寄存器187

§6.2 F译码器189

§6.3 数一模转换线路193

§6.4 进给脉冲振荡器193

§6.5 单结晶体管进给脉冲振荡器的设计与调试196

§6.6 升降速控制电路198

第七章 输出控制器逻辑线路设计201

7.1.1 对称加工202

§7.1 对称加工和进给脉冲输出控制线路202

7.1.2 输出脉冲控制线路203

§7.2 步进电机相数及环形分配器分配方案的选择205

7.2.1 步进电机运行特征方程206

7.2.2 步进电机正负力矩区的分布207

§7.3 环形分配器设计210

7.3.1 三相步进电机环形分配器设计210

7.3.2 五相步进电机环形分配器设计213

7.3.3 六相步进电机环形分配器设计216

7.3.4 六相十二拍环形分配器的另一种方案219

§7.4 步进电机驱动线路设计223

7.4.1 电容充电法驱动线路设计225

7.4.2 高低压驱动线路设计226

7.4.3 半导体管大功率脉冲电流调整驱动线路231

7.4.4 可控硅大功率闭环自调压驱动线路设计235

7.4.5 六相功率步进电机的细分线路245

第八章 刀库—机械手控制线路设计251

§8.1 刀具自动交换系统的构成252

8.1.1 刀库252

8.1.2 刀具交换装置——机械手254

8.1.3 运刀装置255

8.1.4 刀具编码装置256

8.1.5 识刀装置258

§8.2 刀具自动交换控制器逻辑线路设计259

8.2.1 双臂钩形机械手刀具自动交换控制器逻辑线路设计259

8.2.2 转塔式刀具自动交换控制器逻辑线路设计262

8.2.3 圆盘刀库一前后机械手—运刀装置刀具交换控制器逻辑线路设计268

8.2.4 叉刀双臂机械手刀具自动交换控制器逻辑线路设计277

§8.3 识刀装置控制线路的设计及调试289

8.3.1 识刀装置工作原理289

8.3.2 识刀器290

8.3.3 识刀器读出电路291

8.3.4 刀具号符合电路291

8.3.5 提高识刀装置工作稳定性的措施293

第九章 计算机辅助制造系统（CAM）295

§9.1 DNC系统参考模型296

§9.2 DNC系统的逻辑结构298

9.2.1 MКC型298

9.2.2 МКИС型299

9.2.3 ММКС型299

9.2.4 ММКИС型299

§9.3 典型计算机数控系统301

9.3.1 具有插补装置的计算机群控系统301

9.3.2 具有专门机床数字控制程序传输装置的计算机群控系统305

9.3.3 具有专用数控箱мби的计算机群控系统312

9.3.4 闭环计算机数控系统314

9.3.5 重型铣床微型计算机自动仿形控制系统316

§9.4 CNC系统中的软件插补319

9.4.1 直接函数运算法（DFB）319

9.4.2 数字微分分析器（DDA）法软件插补334

第十章 柔性制造系统（FMS）341

§10.1 FMS的定义及构成341

§10.2 信息流、物料流、能量流343

§10.3 FMS的发展概况347

§10.4 FMS的应用、参数确定及其几个重要组成部分的分析348

§10.5 典型的FMS348

参考文献376