数控技术及应用PDF电子书下载

第一节 数控机床的概念 1

一、引言 1

二、数控机床的定义 1

第一章 数控机床概述 1

三、数控机床的加工原理 2

四、数控加工实施过程 3

第二节 数控机床的组成 4

一、数控装置 4

第三节 数控机床的分类 5

一、按工艺用途划分 5

三、机床本体 5

二、伺服系统 5

二、按机床数控运动轨迹划分 7

三、按伺服系统控制方式划分 7

四、按同时控制的坐标轴数划分 8

五、按数控功能水平划分 9

第四节 数控机床的特点与发展趋势 10

一、数控机床的特点 11

二、数控机床的发展趋势 11

二、主传动配置方式及变速机构 14

一、对主传动的要求 14

第一节 数控机床的主传动与主轴箱 14

第二章 数控机床的传动及其结构 14

三、主轴箱 17

第二节 数控机床进给传动与传动装置 20

一、对进给传动的要求 20

二、进给传动装置 20

三、进给传动常用的消隙结构 22

第三节 加工中心自动换刀简介 25

一、无机械手形式的自动换刀 26

二、有机械手形式的自动换刀 26

第一节 数控机床伺服进给传动概述 29

第三章 数控机床伺服进给传动基础 29

第二节 半闭环进给传动系统工作原理 30

一、半闭环进给传动系统构成原理 30

二、半闭环进给传动系统控制原理 34

第三节 伺服电动机的选择计算 36

一、惯量匹配计算 36

二、伺服电动机转矩计算 37

第四节 半闭环进给传动系统的定位精度 38

一、机电传动综合刚度计算 38

二、定位精度确定 40

第五节 半闭环进给传动机电匹配计算实例 41

一、数控机床坐标系和运动方向 46

第四章 数控加工程序编制 46

第一节 基本知识 46

二、数控加工控制方式及工艺特点 49

三、数控加工中的常用术语 51

四、程序编制 53

第二节 数控加工工艺设计和数学处理 72

一、数控加工工艺设计 72

二、数控加工的数学处理 82

第三节 数控钻床、镗床的程序编制 86

一、孔加工固定循环指令的应用 86

三、制备控制介质 86

二、孔加工中的子程序应用 90

三、数控镗、钻床编程举例 93

第四节 数控车床的程序编制 97

一、编程特点 97

二、程序的编制 97

三、数控车床编程举例 110

第五节 数控铣床的程序编制 114

一、数控铣床的主要加工对象及加工方法 115

二、程序编制 117

一、自动换刀装置 126

第六节 加工中心的程序编制 126

二、自动换刀程序的编制 132

三、加工中心编程举例 133

第七节 数控自动编程简介 140

一、自动编程的一般工作原理 140

二、APT语言源程序 141

三、FAPT语言源程序 144

一、数控机床的控制系统 146

二、CNC装置 146

第一节 计算机数字控制(CNC)装置的基本概念 146

第五章 计算机数字控制装置 146

三、CNC装置的性能 148

第二节 CNC装置的基本信息 150

一、CNC装置的控制信息 150

二、数控机床的接口信息 151

三、CNC的数据转换信息 153

第三节 CNC装置的硬件结构 156

一、单微处理器结构 157

二、多微处理器结构 161

第四节 CNC装置的软件结构 164

一、CNC装置软件结构特点 165

二、EANUC 7M系统软件结构 167

一、插补的基本概念 170

第五节 CNC装置的插补原理 170

二、脉冲增量插补 171

三、数据采样插补 176

第六章 数控机床的伺服系统及PC控制 181

第一节 进给驱动闭环位置伺服系统的一般问题 181

一、闭环位置伺服系统的一般结构 181

二、对进给伺服系统的要求 182

三、半闭环伺服系统与全闭环伺服系统 184

第二节 数控机床伺服系统的位置控制 185

一、脉冲比较伺服系统 185

二、相位比较伺服系统 186

三、幅值比较伺服系统 187

第三节 直流电动机晶闸管供电的速度控制系统 187

一、直流电机拖动的基本概念 188

二、具有转速负反馈的单闭环晶闸管——电动机调速系统(V—M举闭环不可逆调速系统) 194

三、PI调节器与乒静差转速负反馈单闭环调速系统 197

四、晶闸管供电转速电流双闭环直流调速系统 200

第四节 直流电动机晶闸管供电的可逆调速系统 205

一、直流电动机的四象限运行状态 205

二、可逆调速的电源主电路 206

三、晶闸管可逆电路中的环流 207

四、有环流可逆调速系统 208

五、逻辑无环流可逆调速系统 213

第五节 晶体管直流脉宽(PWM)调速系统 224

一、概述 224

二、直流脉宽调速系统的结构框图 226

三、H型倍频单极式开关放大器工作分析 227

四、系统保护电路 234

五、报警及封锁电路 234

二、旋转变压器的应用 235

六、调节器 235

第六节 交流调速系统概述 238

一、交流调速的基本技术途径 238

二、异步电动机的等效电路及机械特性 239

三、交流变频调速系统基本分析 240

四、正弦波脉宽调制(SPWM)变频器 242

五、交流电动机的矢量控制调速系统 246

六、无整流子电机调速系统 254

七、交流伺服系统的发展动向 256

第七节 数控机床主轴驱动的特殊问题 257

一、对主轴驱动的要求及实现 257

二、主轴驱动对主轴电机的要求 257

三、数控机床主轴的其他控制 258

第八节 可编程控制器在数控机床上的应用 259

一、PC的构成 259

二、PC用户程序的表达方法 261

三、PC的工作情况 262

五、数控机床用PC 263

四、PC的主要技术性能 263

六、数控机床专用FANUC PC简介 266

第七章 数控机床位置检测装置 283

第一节 检测装置的要求与分类 283

第二节 旋转变压器 284

一、结构和工作原理 284

第三节 感应同步器 286

一、基本原理 286

三、感应同步器的检测系统 287

二、结构 287

四、感应同步器特点 292

五、感应同步器安装使用的注意事项 293

第四节 绝对值脉冲编码器 293

一、基本原理 293

二、编码器的应用 294

第五节 光栅 296

一、光栅的种类与精度 296

二、工作原理 299

三、光栅检测装置 300

一、磁性标尺 303

第六节 磁栅 303

二、磁头 304

第八章 数控系统的维修 307

第一节 数控系统的可靠性 307

一、数控系统常见故障类型 307

二、数控系统的可靠性 308

第二节 数控系统维修的基本概念 309

一、维修的含义 309

二、维修人员应具备的技术素质 309

三、预防性日常维护 310

一、数控系统的诊断技术的发展 312

第三节 数控系统的诊断技术 312

二、故障诊断的基本要求 313

三、启动诊断 313

四、在线诊断 314

五、离线诊断 315

第四节 数控系统的维修技术 315

一、故障的常规处理 315

二、故障排除的一般办法 316

三、故障维修综合实例 320

参考文献 323