現代數控原理及控制系統
現代數控原理及控制系統
主要內容包括機床數字控制的基本原理、機床數控系統的基本概念，數控技術的最新發展動態數控加工程序的預處理．點位控制與點位/直線切削控制、連續切削控制的各種插補演演算法，數控系統的刀具補償原理以及數控機床進給速度的控制等數控技術，並介紹了機床數控系統的硬、軟體結構及介面電路、數控系統的通信等相關技術，還介紹了最新型的控制系統——開放式數控系統。《現代數控原理及控制系統(第3版)》取材新穎，介紹的內容由淺入深，循序漸進，理論與實際相結合，著重於應用，突出理論的系統性、實例的代表性和技術的先進性。
《現代數控原理及控制系統(第3版)》可作為高等院校機械製造及其自動化專業的教材和教學參考書，可作為機電一體化類專業各種層次繼續工程教育的數控培訓教材，也可供自動化領域及機械製造業有關工程技術人員和研究人員參考。
第1章 數控系統概述1
1．1 機床數字控制的基本原理1
1．1．1 數字控制的基本概念1
1．1．2數控機床的組成1
1．1．3 數控機床加工零件的操作過程3
1．1．4 計算機數控系統的工作過程3
1．2 機床數控系統的分類3
1．2．1 按機床的運動軌跡分類4
1．2．2 按伺服系統的控制方式分類5
1．2．3 按數控系統功能水平分類6
1.3數控系統的發展7
1．3．1 數控系統的發展簡史7
1．3．2 我國數控系統的發展概況9
1．3．3 數控系統的發展趨勢11
第2章 數控系統控制信號的構成17
2．1 數控機床的坐標系17
2．1．1 數控機床所使用的坐標系17
2．1．2 機床坐標的確定方法18
2．1．3 絕對坐標系與相對坐標系18
2．2 數控機床的原點偏置20
2．2．1 數控機床的各種原點20
2．2．2 數控機床的零點偏置21
2．3 數控機床指令代碼21
2．3．1 數控代碼標準21
2．3．2 程序段的組成26
2．3．3 程序段格式30
2．4 發展中的STEP－NC標準30
2．4．1 STEP－NC標準的提出30
2．4．2 STEP－NC與STEP標準31
2．4．3 STEP－NC的數據模型31
2．4．4 STEP－NC數控程序結構32
2．4．5 STEP－NC標準的發展33
第3章 控制信息的輸入35
3．1 數控系統控制面板35
3．1．1 經濟型JWK數控系統控制面板35
3．1．2 SIEMENS880數控系統控制面板37
3．2 數控加工程序的輸入40
3．2．1 數控加工程序的輸入過程40
3．2．2 鍵盤輸入方式41
3．2．3 磁碟輸入和通信輸入方式43
3．3 數控加工程序的解碼43
3．3．1 硬體解碼過程44
3．3．2 軟體解碼過程46
3．3．3 基於STEP－NC數控系統的解碼過程52
第4章 數控機床點位控制與點位/直線切削控制54
4．1 點位控制與點位/直線控制的一般概念54
4．1．1 點位控制與點位/直線控制的異同54
4．1．2 程序編製的增量方式與絕對值方式55
4．1．3 測量系統的增量方式與絕對方式56
4．1．4 點位控制系統與點位/直線切削控制系統的結構56
4．2 位置計算與比較58
4．2．1 位置計算與比較線路的各種方案58
4．2．2 消除增量方式累計誤差的方法58
4．2．3 使用絕對值編程方式的位置計算與比較線路結構59
4．2．4 位置計算與比較的軟體實現60
4．3 點位/直線切削機床的其他功能61
4．3．1 主軸准停功能61
4．3．2 自動換刀功能62
4．4 補償機能67
4．4．1 齒隙補償67
4．4．2 螺距補償68
4．4．3 計算機數控系統的誤差補償69
第5章 數控機床的連續切削控制71
5.1 概述71 5.2 逐點比較法72
5.2.1 逐點比較法直線插補73
5.2.2 逐點比較法圓弧插補76
5.2.3 逐點比較法插補軟體82
5.2.4 逐點比較法演演算法的改進86
5.3 數字積分插補法90
5.3.1 數字積分法直線插補91
5.3.2 數字積分法圓弧插補94
5.3.3 空間直線插補97
5.3.4 改進DDA插補質量的措施98
5.3.5 數字積分法插補軟體的實現103
5.4 數據採樣插補法107
5.4.1 數據採樣插補法原理107
5.4.2 時間分割法插補原理108
5.4.3 擴展DDA數據採樣插補法111
5.4.4 數據採樣插補的終點判別114
5.5 橢圓插補方法118
5.5.1 橢圓插補基本原理118
5.5.2 橢圓插補終點判別處理120
5.5.3 橢圓插補精度分析121
5.6 高次曲線樣條插補方法122
5.6.1 參數三次樣條插補原理122
5.6.2 參數三次樣條插補基本演演算法124
5.6.3 參數三次樣條插補輪廓誤差分析125
5.7 曲面插補126
5.7.1 曲面直接插補（SDI） 126
5.7.2 基於STEP－NC數控系統的曲面插補131
5.7.3 高精度開放式數控系統複雜曲線曲面插補135
5.8 螺紋加工演演算法148
5.8.1 固定螺距的螺紋加工演演算法148
5.8.2 變動螺距的螺紋加工演演算法150
5.8.3 多螺紋加工演演算法151
第6章 數控系統的刀具補償原理153
6.1 概述153
6.2 數控系統的刀具補償原理153
6.2.1 刀具數據153
6.2.2 刀具長度補償156
6.2.3 刀具半徑補償157
6.3 C刀具補償類型及判別方法161
6.3.1 C刀具補償類型的定義161
6.3.2 C刀具半徑補償演演算法的幾個基本概念163
6.3.3 C刀具補償轉接類型的判別方法165
6.4 C刀具補償的演演算法167
6.4.1 直線接直線的情況167
6.4.2 直線接圓弧的情況170
6.4.3 圓弧接直線的情況173
6.4.4 圓弧接圓弧的情況175
第7章 數控機床加減速控制原理178
7.1 進給速度的控制方法178
7.1.1 進給速度的給定178
7.1.2 進給速度的控制方法179
7.2 CNC裝置的常見加減速控制方法180
7.2.1 前加減速控制181
7.2.2 后加減速控制184
7.2.3 S型加減速控制187
7.2.4 自適應加減速控制192
第8章 數控系統的軟硬體
第9章 數控系統介面技術
第10章 開放式數控系統
參考文獻
……
