机床数字控制技术手册 机床及系统卷PDF电子书下载

机床及系统卷 1

第6章 数控机床的机械结构设计 1

6.1数控机床的总体设计 3

6.1.1数控机床主要性能指标及功能 3

6.1.2数控机床设计的基本理论、方法和步骤 5

6.1.3数控机床的总体设计要求和结构工艺性评价 7

6.1.4数控机床的总体布局和结构单元 9

6.2数控机床的主传动系统设计 10

6.2.1主传动系统的特点和设计要求 10

6.2.2主传动变速系统及参数 12

6.2.3主传动系统结构设计 12

6.2.4采用直流或交流电动机无级调速系统设计 12

6.2.5主轴部件设计 13

6.2.6现代数控机床主传动系统 16

6.2.7计算机辅助主传动系统主要传动件设计计算 17

6.3数控机床的进给系统结构设计 24

6.3.1进给系统结构设计的数学模型 24

6.3.2进给伺服系统的动态响应特性及伺服性能分析 24

6.3.3进给伺服驱动部件的设计 25

6.3.4机械传动部件的设计 31

6.3.5系统增益的设计 37

6.4数控机床的床身与导轨 38

6.4.1数控机床的床身结构及设计要求 38

6.4.2数控机床导轨设计要求 42

6.4.3贴塑滑动导轨及其设计 42

6.4.4液体静压导轨及其设计 43

6.4.5滚动导轨及其设计 45

6.4.6导轨的润滑与防护 47

6.4.7导轨的超音频加热淬火 48

6.5数控机床的机电匹配 49

6.5.1各类开关型号的选择与电气接口统一 49

6.5.2机器安全、人员安全保护开关设计选择、功能信号开关选择、电磁阀的电压匹配 52

6.5.3伺服电动机扭矩、功率、转速的设计与运动部件的匹配 53

6.5.4各类功能部件与电气的匹配 54

6.6功能部件的设计 54

6.6.1数控机床液压部件的选择 54

6.6.2数控机床气动部件的选择 56

6.6.3数控机床水冷部件的选择 57

6.6.4数控机床润滑部件的选择 57

6.7数控机床典型元件的选择 58

6.7.1轴承的选择 58

6.7.2丝杠的选择 59

6.7.3导轨的选择 61

6.8机床动态性能及优化设计 62

6.8.1弹性力学基础知识及有限单元法 62

6.8.2有限元软件介绍及机床部件CAE建模 67

6.8.3机床部件及整机结构静、动态特性分析 69

6.8.4机床部件热特性分析 72

6.8.5机床部件运动学分析 73

6.8.6机床振动特性分析及减振设计 76

6.8.7机床结构优化设计 78

参考文献 82

第7章 数控机床驱动系统 83

7.1概述 85

7.2驱动电动机及特性 88

7.2.1步进电动机 88

7.2.2交流永磁同步伺服电动机 91

7.2.3交流永磁直线电动机 100

7.2.4交流永磁力矩电动机 102

7.2.5交流异步主轴电动机 105

7.2.6交流电主轴 107

7.3数控机床进给伺服驱动系统 111

7.3.1概述 111

7.3.2交流电动机调速系统 113

7.3.3交流进给伺服驱动系统 119

7.4数控机床主轴驱动系统 129

7.4.1概述 129

7.4.2交流主轴驱动系统 130

7.5位置检测装置 134

7.5.1概述 134

7.5.2旋转变压器 135

7.5.3光电编码器 138

7.5.4光栅尺 142

参考文献 144

第8章 计算机数控装置 145

8.1计算机数控装置概述 147

8.1.1计算机数控装置的定义及其在数控系统中的作用 147

8.1.2计算机数控装置的主要特点和功能 147

8.1.3计算机数控装置对零件程序的处理流程 150

8.2计算机数控装置的控制原理与方法 151

8.2.1零件程序的输入 151

8.2.2零件程序的译码解释 155

8.2.3刀具半径补偿 161

8.2.4刀具长度补偿 168

8.2.5速度处理 169

8.2.6插补计算 171

8.2.7加减速控制 195

8.2.8位置控制原理 199

8.2.9误差补偿原理 203

8.3计算机数控装置的硬件结构 205

8.3.1计算机数控装置的硬件组成 205

8.3.2计算机数控装置的硬件结构 212

8.4计算机数控装置的软件结构 221

8.4.1计算机数控装置软、硬件的界面 222

8.4.2计算机数控装置控制软件特点 222

8.4.3计算机数控装置的软件结构类型 226

参考文献 229

第9章 数控机床工装系统 231

9.1夹具系统 233

9.1.1回转工作台 233

9.1.2摆头 240

9.1.3高速动力卡盘 241

9.1.4数控机床普通夹具与柔性夹具 244

9.1.5薄壁件与多面体夹具 255

9.1.6计算机辅助夹具设计 256

9.2刀具系统 260

9.2.1概述 260

9.2.2计算机辅助刀具设计 288

9.2.3数控机床中的刀库及换刀装置 302

9.2.4刀具系统的选择 319

9.2.5对刀仪 321

9.3检测系统 328

9.3.1三坐标测量机 328

9.3.2数控机床在线检测 339

9.3.3测量仪 348

9.4附件 363

9.4.1排屑装置 363

9.4.2冷却装置 366

9.4.3防护密封 367

参考文献 372

第10章 数控机床中的可编程控制器 373

10.1概述 375

10.1.1可编程控制器工作原理 375

10.1.2 FANUC系统中可编程机床控制器工作原理 382

10.1.3西门子系统中可编程控制器工作原理 384

10.1.4其他数控系统中可编程控制器工作原理 386

10.2 FANUC系统中可编程机床控制器的具体应用 387

10.2.1概述 387

10.2.2地址分配 390

10.2.3典型机床操作面板硬件连接 393

10.2.4可编程机床控制器指令 402

10.2.5 PMC程序功能编制 414

10.3西门子系统中可编程控制器的具体应用 443

10.3.1概述 443

10.3.2机床中可编程控制器指令 444

10.3.3西门子系统典型数控机床中PLC程序功能 451

参考文献 472