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第1章　数控技术基础1

1.1　数控机床的系统组成及其各部分功能1

1.1.1　数控加工的过程1

1.1.2　数控机床的组成及其各部分的功能1

目录1

1.2　数控机床的分类3

1.2.1　按机床运动的控制轨迹分类3

1.2.2　按伺服控制的方式进行分类4

1.2.3　按数控系统的功能水平分类6

1.2.4　按加工工艺及机床用途分类7

1.3　数控机床的加工对象7

1.3.1 采用数控机床加工的优势及特点7

1.3.2　数控机床的适用范围8

1.4　数控技术的发展方向8

1.5　数控技术常用术语10

2.1 概述13

2.1.1　检测装置的分类13

第2章　数控检测装置13

2.1.2　数控测量装置的性能指标及要求14

2.2　感应同步器14

2.2.1　感应同步器的结构和类型14

2.2.2　感应同步器的工作原理16

2.2.3　感应同步器的典型应用18

2.3　光栅位置检测装置20

2.3.1　长光栅检测装置的结构20

2.3.2　光栅传感器工作原理21

2.3.3　光栅位移-数字变换电路22

2.4　光电脉冲编码器23

2.4.1　脉冲编码器的分类与结构23

2.4.2　光电脉冲编码器的工作原理24

2.4.3　光电脉冲编码器的应用24

2.5　旋转变压器26

2.5.1　旋转变压器的工作原理26

2.5.2　旋转变压器的应用27

2.6.1　磁尺的组成28

2.6　磁尺位置检测装置28

2.6.2　磁尺的工作原理31

第3章　伺服驱动系统33

3.1　概述33

3.2　步进电动机及其控制系统35

3.2.1　步进电动机35

3.2.2　步进电动机的工作原理36

3.2.3　步进电动机的特性及选用37

3.2.4　步进电动机的控制39

3.3.1　直流伺服电动机及工作特性41

3.3　直流伺服电动机及其速度控制41

3.3.2　直流伺服电动机的速度控制方法46

3.4　交流伺服电动机及其速度控制48

3.4.1　交流伺服电动机概述48

3.4.2　交流电动机调速原理51

3.4.3　变频调速技术52

3.5　典型伺服电动机简介55

4.1.1　译码58

第4章　插补原理58

4.1　加工程序预处理58

4.1.2　刀具补偿61

4.2　脉冲增量插补67

4.2.1　逐点比较插补法68

4.2.2　数字积分法72

4.3　数据采样插补法77

4.3.1　数据采样插补法原理77

4.3.2　时间分割法直线插补78

4.3.3　时间分割法圆弧插补79

4.3.4　扩展DDA数据采样插补法81

第5章　计算机数控装置与典型数控系统84

5.1 概述84

5.2　CNC装置的工作原理85

5.2.1　计算机数字控制装置的工作原理85

5.2.2 CNC装置的主要功能和特点86

5.3　CNC装置的硬件结构88

5.3.1　单微处理器与多微处理器结构89

5.3.2 CNC结构94

5.4　CNC装置的软件结构96

5.4.1 CNC系统的软硬件界面96

5.4.2　计算机数控装置的数据转换流程97

5.4.3　CNC系统的软件结构特点98

5.5　数控系统中的PLC介绍100

5.5.1 PLC的工作原理100

5.5.2　数控机床的PLC104

5.6　数控系统中的输入／输出与通信接口107

5.6.1　数控系统对输入／输出与通信接口的要求107

5.6.2　CNC装置的显示功能及其接口107

5.6.3　数控系统的I/O接口107

5.6.4　数控系统常用串行通信接口标准108

5.6.5 DNC通信接口技术110

5.6.6　数控系统网络通信接口111

5.7.1　典型数控系统简介114

5.7　典型数控系统介绍114

5.7.2 FANUC数控系统115

5.7.3　SIEMENS数控系统131

5.7.4 FAGOR数控系统138

5.7.5 华中HNC-21T/22M数控系统142

第6章　数控机床的机械结构与各辅助装置的结构145

6.1　数控机床对机床结构的要求145

6.2　数控机床的布局特点147

6.2.1　数控车床的布局结构特点148

6.2.2　加工中心的布局结构特点148

6.3　虚轴数控机床简介150

6.3.1　虚轴机床的发展及现状150

6.3.2　虚轴机床的基本原理153

6.3.3　虚轴机床的性能特点153

6.3.4　虚轴机床的关键技术154

6.4　数控机床的主运动部件155

6.4.1　主传动变速（主传动链）155

6.3.5　虚轴机床研制的技术对策及研制和生产可能的趋势155

6.4.2　主轴部件结构156

6.5　数控机床的进给运动系统159

6.5.1　数控机床的进给传动系统159

6.5.2　数控机床的导轨165

6.6　数控机床各辅助装置的功能及结构介绍169

6.6.1 自动换刀装置169

6.6.2　APC工件自动交换系统175

6.6.3　回转工作台176

6.6.4　排屑装置181

第7章　典型数控机床结构介绍183

7.1　机床型号的编制183

7.2　数控车床188

7.3　数控铣床189

7.4　加工中心191

7.4.1　加工中心的特点191

7.4.2　加工中心的分类192

7.4.3　加工中心的构成194

7.5　电火花加工机床195

7.6　数控线切割机床197

第8章　数控机床常见故障诊断与维修200

8.1　数控机床故障诊断与维修概述200

8.1.1　数控机床故障诊断与维修的概念200

8.1.2　数控机床故障的类型与特点200

8.1.3　数控机床故障诊断与维修的一般方法202

8.2.1　机械故障诊断方法204

8.2　数控机床机械故障诊断204

8.2.2　主要机械部件故障诊断205

8.3　数控系统故障诊断209

8.3.1　控制系统故障诊断209

8.3.2　常见伺服系统故障及诊断212

8.4　常见数控机床故障诊断与维修实例213

8.4.1 CNC系统故障维修实例213

8.4.2　伺服系统故障维修实例214

参考文献215