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第1章 绪论1

1.1 数控技术的基本概念1

1.1.1 数控技术1

1.1.2 数控机床及其加工原理2

1.1.3 数控机床的适用范围5

1.2 数控技术的发展5

1.3 数控机床的特点及其分类6

1.3.1 数控机床的特点6

1.3.2 数控机床的分类7

1.4 数控机床和数控系统的发展10

1.5 习题13

第2章 计算机数控系统14

2.1 概述14

2.1.1 CNC系统的组成14

2.1.2 CNC系统的工作过程15

2.2 CNC系统的硬件体系结构17

2.3 CNC系统的软件结构20

2.3.1 概述20

2.3.2 CNC装置软件结构20

2.3.3 速度计算和加减速控制25

2.3.4 插补程序、位置控制和故障诊断33

2.4 数控用可编程控制器34

2.4.1 可编程控制器的性能指标34

2.4.2 可编程控制器的类型35

2.4.3 可编程控制器的结构37

2.4.4 PLC用户控制程序的编制方法38

2.4.5 PLC的工作过程和程序执行特点39

2.5 开放式数控系统的结构与特点40

2.5.1 开放式数控系统所具有的主要特点42

2.5.2 开放式结构数控系统应用43

2.6 习题45

第3章 数控技术轨迹控制原理46

3.1 概述46

3.1.1 逐点比较法47

3.1.2 数字积分法58

3.1.3 数据采样法64

3.2 数控技术补偿原理与实现72

3.2.1 刀具半径补偿原理与实现72

3.2.2 刀具长度补偿原理与实现75

3.3 习题78

第4章 数控机床的伺服驱动系统80

4.1 概述80

4.1.1 数控机床伺服系统的概念及组成80

4.1.2 伺服系统应具有的基本性能81

4.1.3 位置控制系统和速度控制系统的主要技术指标82

4.1.4 伺服系统的分类84

4.2 步进电动机伺服系统85

4.2.1 步进电动机工作原理85

4.2.2 步进电动机的主要性能指标87

4.2.3 步进电动机的选用和有关参数核算88

4.2.4 步进电动机的控制方法90

4.2.5 步进电动机的驱动电源92

4.3 直流电动机伺服系统95

4.3.1 直流伺服电动机的结构和工作原理95

4.3.2 直流伺服电动机的调速原理和常用的调速方法96

4.3.3 晶体管脉宽调制器式速度控制单元98

4.3.4 直流调速系统的动态响应过程101

4.4 交流电动机伺服系统108

4.4.1 同步型交流伺服系统108

4.4.2 异步型交流伺服系统109

4.4.3 交流伺服驱动变频电源112

4.5 习题115

第5章 数控机床及位置检测装置117

5.1 数控机床117

5.1.1 数控车床概述117

5.1.2 数控铣床概述123

5.1.3 数控加工中心概述128

5.1.4 数控电火花线切割机床概述136

5.2 位置检测装置140

5.2.1 位置检测装置概述140

5.2.2 感应同步器141

5.2.3 旋转变压器144

5.2.4 编码器148

5.2.5 光栅150

5.2.6 磁栅153

5.2.7 激光干涉仪155

5.3 习题158

第6章 数控加工程序编制160

6.1 程序编制的基本概念160

6.1.1 程序编制的一般步骤与方法160

6.1.2 程序编制有关指令代码162

6.1.3 程序结构和格式170

6.2 数控车床编程基础172

6.2.1 数控车床的坐标系和运动方向172

6.2.2 主要功能指令的使用176

6.2.3 数控车床编程举例190

6.3 数控铣床编程基础193

6.3.1 数控铣床的坐标系193

6.3.2 主要功能指令196

6.4 数控线切割机床的基本编程方法204

6.4.1 数控线切割机床编程基础204

6.4.2 ISO格式编程205

6.4.3 3B格式编程207

6.4.4 4B格式编程210

6.5 程序编制中的数学处理212

6.5.1 基点坐标计算212

6.5.2 节点坐标计算216

6.5.3 刀位点轨迹的坐标计算218

6.5.4 列表曲线的数学处理219

6.5.5 简单立体形面零件的数值计算222

6.5.6 组合曲面的数学处理223

6.6 习题225

第7章 数控加工工艺编制227

7.1 数控加工工艺概述227

7.1.1 数控加工工艺的主要内容227

7.1.2 数控加工工艺的特点227

7.1.3 常用的数控加工方法228

7.2 数控加工工艺分析229

7.2.1 零件图的工艺分析229

7.2.2 数控加工工艺的制订230

7.3 典型零件的数控加工工艺243

7.3.1 车削零件的数控加工工艺243

7.3.2 铣削零件的数控加工工艺248

7.4 习题252

第8章 数控技术的应用253

8.1 虚拟数控技术253

8.1.1 虚拟数控技术的主要内容254

8.1.2 虚拟数控技术的发展历程255

8.1.3 虚拟数控车床255

8.1.4 虚拟数控铣床259

8.1.5 总结261

8.2 柔性制造系统262

8.2.1 柔性制造系统的定义263

8.2.2 柔性制造系统的类型与构成264

8.2.3 柔性制造系统的优点265

8.2.4 柔性制造系统的应用实例265

8.3 计算机集成制造系统267

8.4 数控技术应用于工业机器人269

8.5 习题272

参考文献273