数控原理与数控机床(2版)/张柱银

**章机床数控技术概述1**节机床数字控制的基本概念1一、机床的数字控制技术1二、机床数字控制的原理1三、数控机床及加工特点2第二节 数控机床的组成及分类3一、数控机床的组成3二、数控机床的分类4第三节机床数控技术的发展7一、数字控制技术与数控机床的产生和发展7二、我国数控技术发展概况7三、机床数控技术的发展趋势8第四节 实现数控机床的有关规定9一、数控机床程序编制的有关规定9二、数控机床的坐标系统12本章小结15习题一15第二章计算机数控系统17**节概述17一、CNC系统的组成17二、CNC装置的结构17三、CNC装置的工作过程18四、数控系统的分类18五、计算机数控系统的特点19第二节计算机数控系统的基本原理20一、零件程序的输入20二、数控加工程序的译码20三、刀具半径补偿21四、刀具长度补偿27五、速度计算27六、位置控制原理29七、误差补偿原理30八、加减速控制32第三节插补原理37一、插补的基本概念37二、对插补器的基本要求37三、插补方法的分类37四、逐点比较法38五、数字积分法44六、数字脉冲乘法器51七、数据采样插补法51八、粗插补与精插补53第四节计算机数控系统的硬件结构54一、经济型数控系统硬件结构54二、标准型数控系统硬件65第五节计算机数控系统软件结构72一、经济型数控系统软件72二、标准型数控系统软件77第六节典型计算机数控系统介绍78一、概述78二、FANUC数控系统679本章小结85习题二86第三章数控机床位置检测装置87**节概述87一、数控机床对位置检测装置的要求87二、位置检测装置类型87第二节旋转变压器89一、旋转变压器的结构和工作原理89二、旋转变压器工作方式90三、旋转变压器的应用91第三节感应同步器91一、感应同步器的工作原理91二、感应同步器的工作方式92三、感应同步器的应用93第四节光栅94一、光栅的分类94二、光栅的结构与工作原理94三、光栅位移的数字转换系统96第五节磁栅97一、磁栅的组成部分98二、磁栅的工作原理98第六节脉冲编码器100一、脉冲编码器的分类与结构100二、增量式光电脉冲编码器101三、绝对式脉冲编码器101本章小结103习题三103第四章数控机床的进给伺服系统104**节概述104一、伺服系统的组成104二、对进给伺服系统的基本要求104三、伺服系统的分类106第二节开环进给伺服系统107一、步进电动机的组成、特点及分类107二、步进电动机的工作原理、主要参数及特性108三、步进电动机的驱动与控制111第三节直流伺服驱动控制115一、直流伺服电动机的基本结构及工作原理115二、直流伺服电动机的类型及特点115三、直流伺服电动机的速度控制116第四节交流伺服驱动控制121一、交流伺服电动机121二、同步交流电动机的速度控制122第五节进给系统的机械传动部件124一、数控机床对进给系统机械部分的基本要求124二、进给传动系统的典型机构125第六节闭环系统与驱动装置的信号连接131一、位置比较实现的方式132二、速度控制信号的实现方式133第七节进给运动参数的设置134一、进给运动控制参数的设置134二、坐标轴的零点与参考点的设置137本章小结141习题四141第五章主轴驱动及控制143**节概述143一、对主轴驱动的要求143二、主轴驱动装置及其工作特性145第二节主轴驱动的速度控制146一、直流主轴速度控制146二、交流主轴速度控制148三、主轴分段无级变速及控制153第三节主轴部件156一、刀具的装夹156二、主轴轴承的配置156三、主轴的润滑156四、主轴的密封157第四节主轴驱动装置与数控装置的信号连接158一、主轴转速指定信号及连接158二、其他开关量控制信号及连接158本章小结161习题五163第六章数控机床的辅助控制164**节概述164一、PLC的结构与特点164二、PLC的基本编程方法166第二节数控机床PLC控制167一、数控机床PLC的分类167二、PLC与外部的信息交换169第三节M、S、T功能的实现170一、典型PLC的介绍170二、M、S、T功能的实现175第四节数控机床的其他辅助装置183一、润滑装置183二、自动排屑装置186本章小结188习题六188第七章典型数控机床189**节数控车床189一、数控车床的功能与分类189二、数控车床的典型结构190第二节数控铣床196一、数控铣床的功能与分类196二、数控铣床的典型结构197第三节数控加工中心202一、数控加工中心的功能与分类202二、自动换刀装置203三、对刀仪208四、立式加工中心209五、卧式加工中心210第四节电加工机床211一、数控电火花成形加工机床211二、数控电火花线切割机床213本章小结216习题七217第八章数控机床的总体设计218**节数控机床的结构设计218一、数控机床结构设计的要求218二、提高机床的结构刚度219三、提高机床的抗振性223四、提高低速进给运动的平稳性和运动精度225五、减少机床的热变形227第二节数控机床的总体布局228一、总布局与工件形状、尺寸和重量的关系228二、运动分配与部件的布局229三、总布局与机床的结构性能230四、自动换刀数控卧式镗铣床的总布局232五、机床的使用要求与总布局233六、数控机床总布局的其他趋向233第三节数控机床各单元的连接234一、总体概要234二、操作单元与CNC单元的互连234三、CNC及PLC与伺服单元的连接235四、PLC与主轴单元的连接235五、电气控制单元的连接236六、华中Ⅰ型数控单元外部连接详图237第四节普通机床的数控化改造237一、机床数控改造的条件237二、机床改造的主要类型237三、机床数控化的改造238本章小结241习题八241第九章机床数控技术应用242**节数控机床的故障诊断与维修242一、数控机床维修概述242二、数控机床的故障诊断245三、数控机床的故障维修246四、现场维修注意事项250第二节数控机床的选用250一、数控机床的选型250二、加工中心的使用技术254第三节数控机床的安装与调试258一、机床的安装258二、数控机床的试车调试259第四节数控机床的检测、验收与管理261一、机床外观的检查261二、机床几何精度的检查262三、机床定位精度的检查263四、机床切削精度的检查264五、机床性能及数控系统性能检查265六、数控机床的管理266第五节数控机床的通信和网络技术267一、数据通信的基本概念267二、网络标准与协议270三、现场总线接口273本章小结274习题九274