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第1章 机床数控技术基础 1

1.1数控技术概述 1

1.1.1数控技术的概念 1

1.1.2机床数控技术的产生 1

1.1.3机床数控技术的发展 2

1.2数控机床的组成与分类 3

1.2.1数控机床的组成 3

1.2.2数控机床的分类 4

1.3数控机床的主要性能指标和发展趋势 8

1.3.1数控机床的主要性能指标 8

1.3.2数控机床的发展趋势 9

第2章 计算机数控系统（CNC） 14

2.1概述 14

2.1.1 CNC系统的组成 14

2.1.2 CNC装置工作流程 15

2.1.3 CNC装置的主要功能 16

2.1.4 CNC装置的特点 17

2.2 CNC装置的硬件组成与结构 18

2.2.1 CNC装置的硬件组成 18

2.2.2 CNC装置的硬件结构 19

2.3 CNC装置的软件组成、结构及特点 24

2.3.1 CNC装置软件的组成 24

2.3.2 CNC软件的结构 24

2.3.3 CNC软件的特点 26

2.4 CNC装置的接口 27

2.4.1概述 27

2.4.2 CNC装置的常用接口 28

2.5开放式数控系统简介 33

第3章 数控机床的插补与刀补 38

3.1概述 38

3.2逐点比较法插补 40

3.2.1第一象限的逐点比较法插补 40

3.2.2其他象限的直线和圆弧插补 46

3.2.3逐点比较法的终点判别 48

3.3数字积分法插补 48

3.3.1数字积分法的基本原理 48

3.3.2数字积分法直线插补 49

3.3.3数字积分法圆弧插补 53

3.3.4数字积分法的终点判别计算 54

3.4数据采样法插补 55

3.4.1数据采样法插补的基本原理 55

3.4.2数据采样法在直线插补中的应用 56

3.4.3数据采样法在圆弧插补中的应用 56

3.4.4数据采样法的终点判别 57

3.5数控加工刀具补偿 57

3.5.1刀具半径补偿 57

3.5.2刀具位置补偿 63

第4章 数控机床常用的检测装置 65

4.1概述 65

4.1.1数控机床对检测装置的性能要求 65

4.1.2数控机床检测装置的分类 65

4.2旋转变压器 67

4.2.1旋转变压器的结构和工作原理 67

4.2.2旋转变压器的工作方式和应用 69

4.3旋转编码器 70

4.3.1旋转编码器的原理 70

4.3.2旋转编码器的应用 72

4.4光栅 73

4.4.1光栅测量装置的组成 73

4.4.2光栅工作原理 74

4.4.3光栅的后置处理电路 75

4.5其他常用检测传感器 77

4.5.1电涡流传感器 77

4.5.2霍尔传感器 79

4.5.3接近开关 81

第5章 数控机床伺服系统 83

5.1概述 83

5.1.1伺服系统的概念与组成 83

5.1.2数控机床对伺服系统的要求 84

5.2步进电机伺服系统 85

5.2.1步进电机的结构及工作原理 86

5.2.2步进电机的特点及分类 88

5.2.3步进电机的性能指标和选用 90

5.2.4步进式伺服系统的控制原理及驱动控制 93

5.3直流伺服电机伺服系统 97

5.3.1直流伺服电机的原理与分类 98

5.3.2直流伺服电机的速度控制 100

5.4交流伺服电机伺服系统 104

5.4.1交流伺服电机的原理与特点 104

5.4.2交流伺服电机的调速 106

5.5主轴驱动伺服系统 109

5.5.1数控机床主轴驱动的控制 109

5.5.2主轴通用变频器 111

5.5.3电主轴简介 116

第6章 典型数控系统 120

6.1 FANUC数控系统 120

6.1.1概述 120

6.1.2 FANUC 0系列数控系统 122

6.1.3 FANUC 0i系列数控系统 127

6.2 SIEMENS数控系统 140

6.2.1 SINUMERIK 802系列数控系统 142

6.2.2 SINUMERIK 840D数控系统 150

6.3国产数控系统 155

6.3.1华中世纪星数控系统 155

6.3.2广州数控GSK980TD系统 157

第7章 柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS） 160

7.1 FMS 160

7.1.1 FMS的产生与发展 160

7.1.2 FMS的定义、组成与工作原理 161

7.1.3 FMS的分类、特点与作用 164

7.1.4 FMS自动加工系统 165

7.1.5 FMS的物流系统 168

7.2 CIMS 174

7.2.1 CIMS的产生 174

7.2.2 CIMS的基本概念与组成 175

7.2.3 CIMS的体系结构 180

参考文献 187