机床数控技术及应用PDF电子书下载

第1章 数控机床概述 1

1.1数控机床产生与发展 1

1.1.1数控机床的产生 1

1.1.2计算机数控系统的特点 2

1.1.3数控机床的应用范围 3

1.1.4数控机床和数控系统的发展 3

1.2数控机床基本工作原理 5

1.2.1数控机床的工作原理 5

1.2.2数控系统的主要工作过程 5

1.3数控机床分类 6

1.3.1按控制系统的特点分类 6

1.3.2按伺服系统分类 8

1.3.3按工艺方式分类 9

1.3.4按功能水平分类 9

第2章 计算机数控系统 10

2.1计算机数控系统概述 10

2.1.1 CNC系统的组成 10

2.1.2 CNC系统工作过程 10

2.1.3 CNC系统的特点 10

2.2计算机数控系统基本原理 12

2.2.1译码 12

2.2.2刀具半径补偿原理 12

2.2.3速度计算原理 15

2.2.4位置控制原理 16

2.2.5误差补偿原理 17

2.2.6插补计算原理 18

2.2.7加减速控制原理 29

2.3计算机数控系统硬件结构 34

2.3.1概述 34

2.3.2单CPU结构 34

2.3.3多CPU结构 34

2.3.4微机基本系统 35

2.3.5接口 36

2.4计算机数控系统软件结构 38

2.4.1计算机数控系统软件结构特点 38

2.4.2多任务性与并行处理 38

2.4.3实时性与优先抢占机制 40

2.4.4典型的数控系统软件结构模式 41

第3章 数控机床伺服系统 44

3.1概述 44

3.1.1数控机床对进给伺服系统的基本要求 44

3.1.2进给伺服系统的基本组成 45

3.1.3进给伺服系统的分类 46

3.2步进式伺服驱动系统 49

3.2.1步进电动机的基本工作原理 49

3.2.2步进电动机的分类、结构及特点 50

3.2.3步进电动机的参数 51

3.2.4步进式伺服驱动控制原理 53

3.3直流伺服驱动系统 56

3.3.1直流电动机基本工作原理 56

3.3.2直流伺服电动机的特点 57

3.3.3直流伺服电动机的速度控制 58

3.4交流伺服驱动控制 62

3.4.1永磁交流同步伺服电动机 62

3.4.2交流伺服电动机的特点和分类 63

3.4.3交流伺服电动机的速度控制 64

3.4.4永磁交流同步伺服电动机的发展 65

3.5主轴伺服驱动系统 65

3.5.1直流主轴速度控制 65

3.5.2交流主轴速度控制 68

3.5.3主轴的定向准停控制 72

3.5.4典型的主轴驱动控制系统 75

第4章 数控机床检测系统 79

4.1概述 79

4.1.1数控机床对检测系统的要求 79

4.1.2检测装置的分类 79

4.2旋转变压器 80

4.2.1旋转变压器的工作原理 80

4.2.2旋转变压器的结构 81

4.2.3旋转变压器的工作方式 81

4.3光栅尺 82

4.3.1光栅尺的基本工作原理 82

4.3.2光栅尺的结构与分类 83

4.3.3光栅尺的位移数字变换电路 83

4.4光电脉冲编码器 85

4.4.1脉冲编码器的原理 85

4.4.2脉冲编码器的结构与分类 85

4.4.3光电脉冲编码器的应用 86

第5章 数控机床机械结构 87

5.1数控机床的主体结构 87

5.1.1数控机床的加工特点 87

5.1.2数控机床对机械结构的要求 88

5.1.3数控机床床身 89

5.1.4数控机床导轨副 89

5.1.5数控机床总体布局 91

5.2数控机床的进给系统结构 92

5.2.1数控机床对进给系统机械部件的要求 92

5.2.2滚珠丝杠螺母副 93

5.2.3直线电动机传动 94

5.3数控机床的主运动系统结构 94

5.3.1数控机床对主运动系统机械部件的要求 94

5.3.2主轴部件结构 95

5.3.3典型机床的主轴结构 97

5.4工作台与自动换刀装置 98

5.4.1分度工作台 98

5.4.2数控回转工作台 98

5.4.3刀库自动换刀装置 98

5.5辅助系统结构 100

5.5.1一般辅助系统 100

5.5.2数控机床液压系统 100

5.5.3数控机床气压系统 100

5.6数控铣床结构 101

5.6.1立式数控铣床 101

5.6.2卧式数控铣床 102

5.6.3龙门式数控铣床 102

5.6.4加工中心 102

5.7数控车床结构 107

5.7.1水平床身数控车床 107

5.7.2斜床身数控车床 107

第6章 数控机床加工程序编制 109

6.1数控机床程序编制的概念 109

6.1.1数控加工程序概述 109

6.1.2数控加工程序编制坐标系的确立 111

6.1.3数控加工程序编制的格式 115

6.2数控铣床及加工中心加工程序编制 116

6.2.1数控铣床常用编程指令 116

6.2.2数控铣床孔加工循环指令 128

6.2.3数控铣床宏加工指令的应用 132

6.3数控车床加工程序编制 135

6.3.1数控车床常用编程指令 135

6.3.2数控车床循环指令及应用 144

第7章 数控加工工艺分析 151

7.1数控机床加工工艺分析基础 151

7.1.1工件的装夹 151

7.1.2数控加工刀具的选择 153

7.1.3数控加工工艺分析 156

7.1.4数控加工工艺路线的设计 159

7.1.5数控加工工序设计 165

7.2数控铣床加工工艺分析 176

7.2.1加工工艺分析与设计 176

7.2.2数控铣削工具系统 186

7.3数控车床加工工艺分析 194

7.3.1加工工艺分析与设计 194

7.3.2数控车削工具系统 209

第8章 数控加工实例 217

8.1数控铣削系统加工实例 217

8.1.1平面凸轮类零件（心形凸轮）的加工实例 217

8.1.2支承套类零件的加工实例 219

8.1.3孔类零件的加工实例 223

8.2数控车削系统加工实例 226

8.2.1轴类零件加工实例 226

8.2.2孔类零件加工实例 231