计算机数控系统原理、编程与操作PDF电子书下载

目录 1

第一章 计算机数控系统的基本概念 1

1.1 引言 1

1.2 数控机床的组成 1

1.2.1 机床数字控制技术 1

1.2.2 数控机床的组成 2

1.3 数控系统的分类 6

1.4 实现机床数控的有关规定 8

1.4.1 机床坐标轴 8

1.4.2 机床坐标系与工件坐标系 9

1.4.3 绝对坐标与相对坐标 10

1.5 数控系统的主要技术指标 10

1.5.1 CNC系统的特点 10

1.5.2 主要技术指标 11

2.1.2 位置测量装置的分类 15

2.1.1 位置测量装置的要求 15

2.1 概述 15

第二章 计算机数控系统的位置测量装置 15

2.2 光栅 16

2.2.1 光栅的结构 16

2.2.2 莫尔条纹的形成 17

2.2.3 光栅测量系统 18

2.3 码盘 21

2.3.1 接触式码盘 21

2.3.2 光电式码盘 23

2.4 旋转变压器和感应同步器 24

2.4.1 旋转变压器 24

2.4.2 感应同步器的结构和工作原理 27

2.4.3 感应同步器的测量系统 29

2.5 磁栅 31

2.5.1 磁栅结构 31

2.5.2 磁栅工作原理 32

2.5.3 磁栅检测电路 33

3.1 概述 35

第三章 计算机数控系统的基本原理 35

3.2 零件程序的输入 36

3.3 处理用缓冲区 37

3.3.1 处理过程中的信息交换 37

3.3.2 C刀补的原理 37

3.3.3 缓冲区介绍 39

3.4 译码 42

3.4.1 处理准则 42

3.4.2 译码 43

3.5 刀具半径补偿 46

3.5.1 刀具半径补偿的概念 46

3.5.2 刀补轨迹和转接类型 47

3.5.3 刀具半径补偿过渡计算 47

3.54 刀具半径补偿的执行过程 50

3.6 刀具长度补偿 51

3.6.1 铣刀长度补偿 51

3.6.2 车刀长度补偿 52

3.7.1 开环系统的速度计算 53

3.7 速度计算 53

3.7.2 半闭环和闭环系统的速度处理 54

3.7.3 车床的速度计算 56

3.8 插补计算 57

3.8.1 插补原理 57

3.8.2 输出寄存区 58

3.8.3 直线插补 59

3.8.4 圆弧插补 60

3.8.5 螺旋线插补和正旋线插补 62

3.9.1 位置进给驱动装置 63

3.8.6 插补的圆整处理 63

3.9 位置控制原理 63

3.9.2 位置环 68

3.9.3 跟随误差的计算 69

3.9.4 进给速度的计算 70

3.9.5 前馈控制在CNC系统中的应用 71

3.9.6 倍率处理 75

3.10.2 螺距误差补偿 76

3.10.1 齿隙补偿 76

3.9.7 进给速度监控 76

3.10 误差补偿原理 76

3.11 加减速控制 78

3.11.1 加减速控制的目的 78

3.11.2 插补后加减速 79

3.11.3 插补前加减速 81

第四章 计算机数控系统硬件 84

4.1 CNC装置的硬件构成 84

4.2.1 专用计算机组成的数控体系结构 86

4.2 CNC装置的体系结构 86

4.2.2 开放式数控体系结构 89

4.2.3 通用PC机组成的数控体系结构 92

4.3 华中Ⅰ型数控系统的硬件介绍 95

4.3.1 基于PC的开放式体系结构 95

4.3.2 几种典型实现方法 96

4.3.3 硬件板卡介绍 98

4.4.1 总体概要 107

4.4 华中Ⅰ型数控系统的连接 107

4.4.2 操作单元与CNC单元的互连 108

4.4.3 CNC及PLC与伺服单元的连接 108

4.4.4 PLC与主轴单元的连接 109

4.4.5 电气控制单元的连接 110

4.4.6 华中Ⅰ型数控单元外部连接详图 110

第五章 计算机数控系统的软件介绍 111

5.1 CNC系统软硬件的界面 111

5.2 CNC控制软件的特点 111

5.2.1 多任务并行处理 111

5.2.2 实时中断处理 114

5.3 CNC系统的软件结构 114

5.3.1 软件结构的类型 114

5.3.2 华中Ⅰ型数控系统的软件结构 115

5.4 华中Ⅰ型数控系统主要软件介绍 118

5.4.1 实时多任务控制 118

5.4.2 曲面直接插补（SDI）算法 122

6.1 数控编程概述 128

第六章 数控机床的程序编制 128

6.2 数控加工工艺基础 129

6.2.1 CNC机床的选择 129

6.2.2 加工工序的划分 130

6.2.3 工件的装卡方式 130

6.2.4 对刀点与换刀点的确定 130

6.2.5 选择走刀路线 131

6.2.6 加工刀具选择 133

6.2.8 程序编制中的误差控制 134

6.2.7 切削用量的确定 134

6.3 数控编程的数学处理 135

6.3.1 二维轮廓的刀位计算 135

6.3.2 空间曲面的刀位计算 140

6.4 数控铣床的编程 145

6.4.1 程序结构和指令字一览表 145

6.4.2 辅助机能，主轴机能，刀具机能，进给速度 146

6.4.3 G指令一览表 148

6.4.4 G指令详解 150

6.4.5 宏指令编程 170

6.5 数控车床的编程特点 175

6.6 自动编程简介 182

6.6.1 自动编程的基本概念 182

6.6.2 APT语言简介 184

6.6.3 自动编程的发展 186

第七章 数控机床的操作简介 187

7.1 NC键盘与操作面板 187

7.2 系统的菜单结构 191

7.3.1 程序编辑及管理 193

7.3 NC单元的操作 193

7.3.2 程序自动运行 195

7.3.3 MDI手动数据输入 199

7.3.4 参数设置 201

7.3.5 PLC状态显示 205

7.3.6 故障显示 207

附示1 铣削加工编程实验 208

附录2 车削加工编程实验 210

参考文献 212