机床数控技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1数控技术基本概念 1

1.1.1数控技术及其产生背景 1

1.1.2数控机床加工原理与工作流程 2

1.1.3数控机床组成 3

1.1.4数控机床特点 5

1.2数控机床的分类 5

1.2.1按工艺用途分类 5

1.2.2按运动轨迹分类 7

1.2.3按伺服系统控制原理分类 8

1.2.4按坐标轴数与联动轴数分类 9

思考题与习题 11

第2章 数控加工程序编制 12

2.1概述 12

2.1.1数控编程概念 12

2.1.2数控编程步骤 12

2.1.3数控编程方法 13

2.2数控编程基础 14

2.2.1数控编程坐标系 14

2.2.2数控加工程序 18

2.2.3功能字 20

2.3数控加工工艺设计 25

2.3.1数控加工工艺内容选择 25

2.3.2数控加工工艺性分析 26

2.3.3数控加工工艺路线设计 28

2.3.4数控加工工序设计 29

2.3.5数控加工专用技术文件的编写 33

2.4数控编程的数值计算 35

2.4.1基点坐标的计算 35

2.4.2节点坐标的计算 35

2.4.3程序编制中的误差 37

2.5数控编程基本指令 39

思考题与习题 48

第3章 插补原理、刀具补偿与速度控制 49

3.1插补概念 49

3.2逐点比较法 50

3.2.1逐点比较法直线插补 50

3.2.2逐点比较法圆弧插补 53

3.2.3逐点比较法的速度分析 56

3.3数字积分法 57

3.3.1数字积分法的基本原理 57

3.3.2 DDA直线插补 58

3.3.3 DDA圆弧插补 61

3.3.4改进DDA插补质量的措施 64

3.3.5多坐标DDA直线插补 65

3.4比较积分法 66

3.4.1比较积分法直线插补 66

3.4.2比较积分法圆弧插补 67

3.4.3比较积分插补的一般算法 69

3.5数据采样插补 71

3.5.1数据采样插补基本原理 71

3.5.2时间分割法 73

3.6刀具半径补偿 74

3.6.1刀具补偿的基本概念 74

3.6.2刀具半径补偿计算 76

3.6.3 C功能刀具半径补偿计算 77

3.7进给速度与加减速控制 81

3.7.1脉冲增量插补法的进给速度控制 82

3.7.2数据采样插补算法的进给速度控制 83

思考题与习题 88

第4章 计算机数控系统 90

4.1概述 90

4.1.1 CNC系统组成 90

4.1.2 CNC系统工作过程 90

4.1.3 CNC系统功能 92

4.2 CNC装置硬件结构 94

4.2.1大板式结构和功能模块式结构 94

4.2.2单微处理器结构和多微处理器结构 95

4.2.3专用型结构和个人计算机型结构 100

4.2.4按开放式程度划分的CNC装置结构 101

4.3 CNC装置软件结构 107

4.3.1 CNC系统软硬件功能划分 107

4.3.2 CNC软件结构特点 108

4.3.3 CNC软件结构模式 110

4.4 CNC系统的可编程控制器 116

4.4.1 PLC组成 117

4.4.2数控机床用PLC 118

4.4.3 PLC工作方式 121

4.4.4 PLC编程系统 122

4.4.5数控机床PLC程序设计步骤 127

4.5 CNC装置的输入／输出和通信接口 128

4.5.1 CNC装置的输入／输出接口 128

4.5.2 CNC装置的数据通信接口 130

4.6典型CNC装置及开放式数控系统 133

4.6.1典型CNC装置 133

4.6.2开放式数控系统 135

思考题与习题 136

第5章 数控检测装置 138

5.1概述 138

5.1.1数控检测装置作用及基本要求 138

5.1.2数控检测装置分类 138

5.2旋转变压器 140

5.2.1旋转变压器结构和工作原理 140

5.2.2旋转变压器应用 141

5.3感应同步器 142

5.3.1感应同步器结构和工作原理 142

5.3.2感应同步器应用 144

5.4光栅 145

5.4.1光栅结构和工作原理 146

5.4.2光栅辨向原理 147

5.4.3光栅位移一数字变换电路 148

5.5磁栅 150

5.5.1磁栅结构和工作原理 150

5.5.2磁栅应用 151

5.6光电脉冲编码器 152

5.6.1光电脉冲编码器结构和工作原理 152

5.6.2光电脉冲编码器应用 155

思考题与习题 157

第6章 数控机床伺服驱动系统 158

6.1概述 158

6.1.1数控机床伺服系统基本要求 158

6.1.2数控机床伺服系统组成 159

6.1.3数控机床伺服系统分类 160

6.2步进伺服系统 162

6.2.1步进电动机 162

6.2.2驱动控制线路 166

6.2.3提高步进伺服系统精度的措施 172

6.3直流伺服系统 174

6.3.1直流伺服电动机 175

6.3.2直流伺服电动机的速度控制单元 179

6.4交流伺服系统 183

6.4.1交流伺服电动机 183

6.4.2交流伺服电动机的速度控制单元 184

6.5位置控制 185

6.5.1鉴相式伺服系统 185

6.5.2鉴幅式伺服系统 190

6.5.3脉冲比较式伺服系统 196

6.5.4 CNC数字伺服系统 198

6.6主轴驱动 199

6.6.1直流主轴电动机及其速度控制 199

6.6.2交流主轴电动机及其速度控制 201

6.7直线电动机 204

6.7.1直线电动机 204

6.7.2直线电动机直接驱动 205

思考题与习题 207

第7章 数控机床机械结构 208

7.1概述 208

7.1.1数控机床机械结构组成 208

7.1.2数控机床机械结构特点 208

7.2数控机床总体布局 210

7.2.1数控车床布局 210

7.2.2加工中心布局 211

7.2.3高速数控机床布局 213

7.3数控机床主传动系统 214

7.3.1数控机床主传动系统基本要求 214

7.3.2数控机床主传动配置方式 215

7.3.3主轴组件 219

7.4数控机床进给传动系统 226

7.4.1对数控机床进给系统机械结构的要求 226

7.4.2数控机床进给系统传动方式 226

7.4.3滚珠丝杆螺母副 227

7.4.4齿轮传动间隙的消除装置 233

7.4.5数控机床导轨 235

7.5数控机床的自动换刀装置 239

7.5.1数控车床换刀装置 239

7.5.2加工中心换刀装置 240

7.6数控回转工作台 248

7.6.1分度工作台 249

7.6.2数控回转工作台 250

思考题与习题 253

参考文献 254