數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)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(jī)床及其加工原理 2
1.1.3  數(shù)控機(jī)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(jī)床的特點(diǎn)及其分類 6
1.3.1  數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 6
1.3.2  數(shù)控機(jī)床的分類 7
1.4  數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 10
1.5  習(xí)題 13
第2章  計(jì)算機(jī)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(jì)算和加減速控制 25
2.3.4  插補(bǔ)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(biāo) 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(diǎn) 39
2.5  開放式數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 40
2.5.1  開放式數(shù)控系統(tǒng)所具有的主要特點(diǎn) 42
2.5.2  開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用 43
2.6  習(xí)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(diǎn)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(bǔ)償原理與實(shí)現(xiàn) 72
3.2.1  刀具半徑補(bǔ)償原理與實(shí)現(xiàn) 72
3.2.2  刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償原理與實(shí)現(xiàn) 75
3.3  習(xí)題 78
第4章  數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 80
4.1  概述 80
4.1.1  數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的概念及組成 80
4.1.2  伺服系統(tǒng)應(yīng)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(biāo) 82
4.1.4  伺服系統(tǒng)的分類 84
4.2  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng) 85
4.2.1  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理 85
4.2.2  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo) 87
4.2.3  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用和有關(guān)參數(shù)核算 88
4.2.4  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方法 90
4.2.5  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源 92
4.3  直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng) 95
4.3.1  直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 95
4.3.2  直流伺服電動(dòng)機(jī)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(dòng)態(tài)響應(yīng)過程 101
4.4  交流電動(dòng)機(jī)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(dòng)變頻電源 112
4.5  習(xí)題 115
第5章  數(shù)控機(jī)床及位置檢測(cè)裝置 117
5.1  數(shù)控機(jī)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(jī)床概述 136
5.2  位置檢測(cè)裝置 140
5.2.1  位置檢測(cè)裝置概述 140
5.2.2  感應(yīng)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(xí)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(biāo)系和運(yùn)動(dòng)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(biāo)系 193
6.3.2  主要功能指令 196
6.4  數(shù)控線切割機(jī)床的基本編程方法 204
6.4.1  數(shù)控線切割機(jī)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(xué)處理 212
6.5.1  基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 212
6.5.2  節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 216
6.5.3  刀位點(diǎn)軌跡的坐標(biāo)計(jì)算 218
6.5.4  列表曲線的數(shù)學(xué)處理 219
6.5.5  簡(jiǎn)單立體形面零件的數(shù)值計(jì)算 222
6.5.6  組合曲面的數(shù)學(xué)處理 223
6.6  習(xí)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(diǎn) 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(xí)題 252
第8章  數(shù)控技術(shù)的應(yīng)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(diǎn) 265
8.2.4  柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 265
8.3  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 267
8.4  數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人 269
8.5  習(xí)題 272
參考文獻(xiàn) 273