數控機床及應用

本書系統、全面地介紹了計算機數字控制（CNC）機床的工作原理、組成結構、主要技術性能指標；數控系統的硬體、軟體構成及其特點；數控插補原理的一些計算方法；數控系統的主要功能及最新發展趨勢；數控加工工藝分析及編程基礎；數控機床應用中的手工編程方法、注意事項及數控機床的調整方法；數控機床機械方面的特殊要求和結構特點；交、直流伺服電機驅動技術、檢測反饋原理。

本書是中專職業學校機械製造與控制專業的教材，亦可作為各類學校機電應用專業及其他機械類專業的教材，對工程技術人員及數控機床的操作、維護人員也有較大的參考價值。

SAJ變頻器在數控機床應用的主要特點

1、低頻力矩大、輸出平穩

2、高性能矢量控制

3、轉矩動態響應快、穩速精度高

4、減速停車速度快

5、抗干擾能力強

第1章 數控機床

1.1 數控機床的產生和發展過程

1.1.1 數控機床的產生

1.1.2 數控機床的發展過程

1.2 數控機床的組成、工作原理及特點

1.2.1 數控機床的組成

1.2.2 數控機床的工作原理

1.2.3 數控機床的特點

1.3 數控機床的分類

1.3.1 按控制運動方式分類

1.3.2 按伺服系統的控制方式分類

1.3.3 按功能水平分類

1.4 數控機床的發展趨勢

1.4.1 適應超高速、高效、超精密加工的發展

1.4.2 進一步提高數控系統的自動化水平

習題1

第2章 計算機數控（CNC）系統

2.1 CNC系統的定義及組成

2.1.1 CNC系統的定義

2.1.2 CNC系統的組成

2.2 CNC系統的特點

2.3 CNC系統的軟體

2.3.1 CNC系統的軟體組成

2.3.2 中斷型軟體結構

2.3.3 前後台型軟體結構

2.4 單片機CNC系統硬體的組成

2.4.1 MCS-51單片機簡介

2.4.2 存儲器擴展電路

2.4.3 面板操作鍵和方式選擇開關

2.4.4 與強電的介面

2.5 全功能型CNC系統硬體的特點

2.5.1 採用具有高精度、高速度運算能力的微處理器

2.5.2 採用單/多微處理器的模塊化結構

2.5.3 採用資源共享結構

2.6 可編程式控制制器（PLC）

2.6.1 可編程式控制制器定義

2.6.2 可編程式控制制器（PLC）種類

2.6.3 可編程式控制制器（PLC）的性能特點

2.6.4 可編程式控制制器（PLC）的結構和工作原理

2.6.5 可編程式控制制器（PLC）的硬體結構

2.6.6 PLC的指令系統

習題2

第3章 插補原理與計算

3.1 插補的基本知識

3.1.1 脈衝增量插補

3.1.2 數字增量插補

3.2 逐點比較法

3.2.1 圓弧插補

3.2.2 直線插補

3.2.3 四象限的逐點比較法插補原理

3.3 數字積分插補法

3.3.1 插補原理

3.3.2 直線插補

3.3.3 圓弧插補

3.4 數字增量插補法

3.4.1 直線插補的演演算法

3.4.2 圓弧插補的演演算法

習題3

第4章 數控加工工藝分析及編程基礎

4.1 數控機床的坐標系

4.1.1 坐標系建立的原則

4.1.2 機床坐標軸的確定方法

4.1.3 機床坐標系與工件坐標系

4.1.4 絕對坐標系與相對（增量）坐標系

4.2 零件裝夾方法及對刀點的確定

4.2.1 零件的裝夾方法

4.2.2 對刀點的確定

4.3 工序的劃分和走刀路線的確定

4.3.1 工序劃分原則

4.3.2 走刀路線的確定

4.4 刀具和切削用量的選擇

4.4.1 刀具的選擇

4.4.2 切削用量的選擇

4.5 常用編程指令的應用及手工編程

4.5.1 編程基礎知識

4.5.2 常用編程指令的應用

4.5.3 手工編程

4.6 數值計算

4.6.1 基點的計算

4.6.2 非圓曲線節點的計算

4.6.3 列表曲線的數學處理

4.6.4 曲面的處理

4.7 自動編程簡介

4.7.1 自動編程概述

4.7.2 CAXA軟體自動編程

4.8 工藝文件的編製

4.8.1 工序卡

4.8.2 刀具調整單

4.8.3 機床調整單

4.8.4 加工程序單

習題4

第5章 數控車床編程

5.1 數控車床編程特點和基礎

5.1.1 數控車床編程特點

5.1.2 數控車床編程基礎

5.2 數控車床編程方法

5.2.1 工件坐標系設定（G50）

5.2.2 圓弧插補（G02,G03）

5.2.3 米制輸入與英制輸入（G21,G20）

5.2.4 參考點指令（G27,G28,G29）

5.2.5 螺紋切削（G32,G33,G34,G92）

5.2.6 單一固定循環（G90,G94）

5.2.7 多重複合切削循環（G70~G76）

5.2.8 刀具補償功能

5.2.9 子程序

5.3 數控車床編程實例

習題5

第6章 數控銑床編程

6.1 數控銑床編程特點和基礎

6.1.1 數控銑床編程特點

6.1.2 數控銑床編程基礎

6.2 數控銑床編程方法

6.2.1 設定工件坐標系（G92）

6.2.2 絕對值輸入G90指令和增量值輸入G91指令

6.2.3 平面選擇（G17,G18,G19）

6.2.4 圓弧插補（G02,G03）

6.2.5 刀具長度補償A（G43,G44,G49）

6.2.6 刀具半徑補償C（G41,G42,G40）

6.2.7 機械坐標系選擇（G53）

6.2.8 加工坐標系選擇（G54~G59）

6.2.9 局部坐標系（G52）

6.2.10 單一方向定位（G60）

6.2.11 準確停止（G09）

6.2.12 準確停止方式（G61）

6.2.13 切削方式（G64）

6.2.14 參考點指令（G27~G30）

6.2.15 固定循環指令（G73~G89）

6.2.16 用戶宏程序A

6.3 數控銑床編程實例

習題6

第7章 數控機床的機械結構

7.1 數控機床的結構特點

7.1.1 數控車床的結構特點

7.1.2 數控銑床的結構特點

7.1.3 加工中心的結構特點

7.2 數控機床主傳動系統特點及結構

7.2.1 數控機床主傳動系統特點

7.2.2 數控機床主傳動的結構

7.3 數控機床進給傳動系統特點及傳動結構

7.3.1 數控機床進給傳動系統特點

7.3.2 數控機床進給傳動系統的傳動結構

7.3.3 進給系統機械結構的關鍵元件

7.4 加工中心的自動換刀系統及工作台

7.4.1 加工中心的自動換刀系統

7.4.2 加工中心的工作台

習題7

第8章 伺服驅動系統及位置檢測裝置

8.1 伺服驅動系統的組成和工作原理

8.1.1 伺服驅動系統的組成

8.1.2 數控機床對伺服系統的要求

8.1.3 伺服系統的工作原理

8.2 步進電機及伺服特性

8.2.1 步進電機種類

8.2.2 三相反應式步進電機工作原理

8.2.3 步進電機的主要特性

8.2.4 步進電機的驅動電路

8.3 直流電動機及伺服系統

8.3.1 直流伺服電機的結構

8.3.2 直流伺服電機的調速方式

8.3.3 直流伺服電機的機械特性

8.3.4 直流伺服電機的應用

8.4 交流電動機及伺服系統

8.4.1 交流伺服電機的基本結構

8.4.2 交流伺服電機的工作原理

8.4.3 交流伺服電機的控制方法與機械特性

8.4.4 交流伺服電機的應用

8.5 伺服驅動系統的位置檢測裝置

8.5.1 脈衝編碼器

8.5.2 旋轉變壓器

8.5.3 感應同步器

8.5.4 光柵

8.5.5 磁尺

習題8

參考文獻