数控加工手册 第4卷PDF电子书下载

第7篇 数控测量技术 3

第1章 在机测量系统 3

1.1在机测量系统概述 3

1.1.1在机测量的概念 3

1.1.2在机测量系统的组成 3

1.1.3在机测量系统的工作原理 4

1.1.4在机测量系统的功能 4

1.2在机测量主要硬件设备 5

1.2.1触发测头 5

1.2.2无线电接收器 9

1.2.3对刀仪 9

1.3在机测量软件 13

1.3.1在机测量软件的特征 13

1.3.2常用商业在机测量软件 13

1.4在机测量方法及步骤 16

1.4.1在机测量使用方法及步骤 16

1.4.2在机测量实施步骤 17

第2章 三坐标测量机 18

2.1三坐标测量机概述 18

2.1.1三坐标测量机定义 18

2.1.2三坐标测量机分类 18

2.1.3选用坐标测量机时应该考虑的因素 22

2.2三坐标测量机的结构 24

2.2.1标尺系统 24

2.2.2导轨 24

2.2.3驱动机构 24

2.2.4直线步进电机 25

2.2.5平衡部件 25

2.2.6附件 25

2.2.7三坐标测量机测头 25

2.3三坐标测量机控制系统 26

2.3.1控制系统的结构 26

2.3.2空间坐标测量控制 27

2.3.3测量进给控制 27

2.4探测系统 27

2.4.1测头 27

2.4.2触发测头 32

2.4.3扫描测头 33

2.4.4光学测头 33

2.4.5测头附件 34

2.4.6分度测座 34

2.4.7常用探测系统 34

2.5坐标测量软件 38

2.5.1坐标测量软件功能 39

2.5.2选择测量软件需要考虑的要素 39

2.5.3测量编程的几种模式 39

2.6测头半径补偿 40

2.6.1二维补偿技术 40

2.6.2三维补偿技术 40

2.6.3三维补偿的计算 41

2.7坐标测量机测量路径规划 41

2.7.1平面形状的规划路径的设计 42

2.7.2自由曲面的测量规划技术 42

2.7.3曲面测量区域划分规则 43

2.7.4测量路径的生成方法分类 44

2.7.5测量路径规划策略 44

2.7.6常用曲面测量路径规划方法 45

2.8三坐标测量机坐标系的建立 47

2.8.1坐标系的建立 47

2.8.2建立零件坐标系步骤 47

2.8.3常用的工件坐标系建立方法 47

2.8.4柱坐标与直角坐标系的关系 48

2.8.5球坐标与直角坐标的关系 48

2.9三坐标测量机误差补偿 49

2.9.1三坐标误差补偿分类 49

2.9.2误差补偿的步骤 49

2.10三坐标测量机误差的检定 51

2.10.1几何单项误差的评定 51

2.10.2测头及其附件的误差检测 52

2.11测量机的安装与维护 52

2.11.1测量机安装地点的一般原则 52

2.11.2测量机工作温度和工作湿度 52

2.11.3测量机供气系统 53

2.11.4电气要求 53

2.11.5检定验收环境要求 53

2.11.6测量机维护 53

2.12三坐标测量机的应用实例 54

2.12.1曲面的测量 54

2.12.2齿轮测量 57

2.12.3螺纹的测量 58

2.12.4叶片测量 60

2.12.5叶盘测量 61

第3章 光学测量 63

3.1激光测量 63

3.1.1激光干涉仪 63

3.1.2激光跟踪测量仪 67

3.1.3激光扫描仪 72

3.2白光测量 72

3.2.1摄影测量 73

3.2.2白光干涉测量 73

3.2.3三维白光扫描 75

3.3 CT测量 76

3.3.1工业CT原理及组成 77

3.3.2工业CT检测流程和软件系统 79

3.3.3射线数字成像系统的类型 81

3.3.4典型应用 82

3.4典型光学测量产品 83

3.4.1 3D Camega产品 83

3.4.2 ATOS光学扫描仪 86

3.4.3 HDI白光三维扫描仪 89

3.4.4海克斯康Optigo白光测量系统 91

3.4.5 CoreView系列软件 91

3.4.6 Optiv复合式影像测量系统 91

3.4.7 TESA轴类零件光学测量仪 94

第4章 测量对象和测量方法 95

4.1测量工具 95

4.2测量方法 97

4.2.1常见的测量 97

4.2.2测量误差 101

4.2.3验收 101

4.2.4测量数值分析 102

4.2.5测量标准 103

4.2.6软件的使用 104

4.3渗氮层检验 107

4.3.1渗氮 107

4.3.2侵蚀剂的选择 108

4.4黏度测量 109

4.4.1平氏黏度计 109

4.4.2芬氏黏度计 109

4.4.3乌氏黏度计 109

4.4.4逆流黏度计 110

4.4.5动能修正 110

4.5硬度测量 111

4.6直线度误差和平面度误差检测 111

第5章 常用量具量仪 113

5.1千分尺 113

5.1.1外径千分尺 113

5.1.2内径千分尺 113

5.1.3公法线千分尺 115

5.1.4深度千分尺 115

5.1.5杠杆千分尺 115

5.1.6螺纹千分尺 116

5.2塞尺与方形角尺 117

5.2.1塞尺 117

5.2.2方形角尺 117

5.3电子数显卡尺 118

5.4卡尺 119

5.4.1游标、带表和数显齿厚卡尺 119

5.4.2游标、带表和数显卡尺 120

5.4.3游标、带表和数显万能角度尺 123

5.5容栅数显标尺 124

5.6量规 125

5.6.1光滑极限量规 125

5.6.2功能量规 128

5.6.3圆锥量规 130

5.6.4圆柱直齿渐开线花键量规 135

5.6.5矩形花键量规 139

5.6.6 55°非密封螺纹量规 141

5.6.7电子塞规 143

5.6.8杠杆卡规 145

5.6.9步距规 147

5.7针规与量针 147

5.7.1针规 147

5.7.2螺纹测量用三针量针 148

5.7.3量针 150

5.7.4针规、三针校准规范 151

5.8测量仪 153

5.8.1齿轮齿距测量仪校准规范 153

5.8.2杠杆齿轮比较仪 153

5.8.3齿轮齿距测量仪 154

5.8.4齿轮螺旋线测量仪 154

5.8.5双啮仪 154

5.8.6万能测齿仪 154

5.8.7万能齿轮测量仪 158

5.8.8齿轮螺旋线测量仪 158

5.8.9万能渐开线检查仪 163

5.8.10杠杆齿轮比较仪 167

5.8.11扭簧比较仪 167

5.8.12机械式比较仪 167

5.8.13电感测微仪 172

5.8.14电子柱电感测微机 173

5.8.15数显电感测微仪 175

5.8.16齿轮单面啮合整体误差测量仪 175

5.8.17电子数显测高仪 175

5.8.18条式和框式水平仪 179

5.8.19电子水平仪 179

5.8.20直角尺检查仪 180

5.8.21圆度仪 180

5.8.22凸轮轴测量仪 182

5.8.23刀具预调测量仪 183

5.9测量表 184

5.9.1指示表 184

5.9.2内径指示表 186

5.9.3深度指示表 189

5.9.4杠杆指示表 191

5.9.5厚度指示表 191

5.9.6电子数显指示表 194

5.9.7曲轴量表 194

5.9.8指示卡表 194

5.10比较样块 197

5.10.1表面粗糙度比较样块 197

5.10.2电火花、抛（丸）、喷砂、研磨、锉、抛光加工表面粗糙度比较样块 197

5.11样板 200

5.11.1齿轮渐开线样板 200

5.11.2齿轮螺旋线样板 200

5.11.3螺纹样板 201

5.12气动测量头的技术条件 202

5.13岩石平板与铸铁平板 205

5.13.1岩石平板 205

5.13.2铸铁平板 205

5.14测量台架 207

5.15 D型邵氏硬度计 209

5.16标准努氏硬度块 210

5.17科里奥利质量流量计 211

5.18双金属温度计 212

5.19非金属拉力压力和万能试验机 213

5.20量块 215

5.20.1量块 215

5.20.2角度量块 215

5.21正弦规 218

5.22正多面棱体 219

第6章 数控机床精度检验 221

6.1数控车床精度检验 221

6.1.1单柱和双柱立式车床精度检验（GB/T 23582.1—2009） 221

6.1.2数控立式车床精度检验 228

6.1.3数控立式卡盘车床精度检验 228

6.1.4数控卧式车床性能试验规范 238

6.1.5卧式车床几何精度检验 240

6.1.6重型卧式车床精度检验（GB/T 23569—2009） 254

6.1.7精密车床精度检验 263

6.1.8简式数控卧式车床精度检验（GB/T 25659.1—2010） 268

6.1.9数控小型排刀车床精度检验 278

6.1.10数控纵切自动车床精度检验 283

6.1.11仿形车床几何精度检验（JB/T 3849.2—2011） 287

6.1.12凸轮轴车床精度检验（JB/T 8769.1—2011） 293

6.1.13数控车床和车削中心检测条件：线性和回转轴线的定位精度及重复定位精度检验 300

6.1.14数控车床和车削中心检验条件：热变形的评定 300

6.2数控铣床精度检验 301

6.2.1平面铣床精度检验（GB/T 3313.2—2011） 301

6.2.2数控升降台卧式铣床精度检验（GB/T 21948.1—2008） 313

6.2.3数控升降台立式铣床精度检验（GB/T 21948.2—2008） 323

6.2.4数控床身铣床精度检验（JB/T 8329—2008，GB/T 20958.1—2007） 330

6.2.5数控立式升降台铣床精度检验（JB/T 9928.1—1999） 342

6.3数控钻床精度检验 352

6.3.1数控立式钻床精度检验（JB/T 8357.1—2008） 352

6.3.2数控龙门移动多主轴钻床精度检验（GB/T 25663—2010） 356

6.3.3钻削加工中心几何精度检验（JB/T 8648.1—2008） 362

6.4数控镗床精度检验 371

6.4.1坐标镗床精度检验（JB/T 2254.1—2011） 371

6.4.2卧式铣镗床精度检验（GB/T 5289.3—2006） 384

6.4.3数控仿形定梁龙门镗铣床精度检验（GB/T 25658.1—2010） 386

6.5齿轮和螺纹加工机床精度检验 407

6.5.1数控异型螺杆铣床精度检验（GB/T 21947—2008） 407

6.5.2数控小型蜗杆铣床精度检验（GB/T 25660.1—2010） 416

6.5.3数控弧齿锥齿轮铣齿机精度检验（GB/T 25662—2010） 424

6.5.4数控滚齿机精度检验（GB/T 25380—2010） 430

6.5.5数控扇形齿轮插齿机精度检验（GB/T 21945—2008） 439

6.5.6数控剃齿机精度检验（GB/T 21946—2008） 445

6.6数控磨床精度检验 453

6.6.1无心外圆磨床精度检验（GB/T 4681—2007） 453

6.6.2外圆磨床精度检验（GB/T 4685—2007） 460

6.6.3内圆磨床精度检验（GB/T 4682—2007） 474

6.6.4龙门导轨磨床精度检验（GB/T 5288—2007） 480

6.6.5卡规磨床精度检验（JB/T 3870.1—1999） 491

6.6.6万能工具磨床精度检验（JB/T 3875.2—1999） 498

6.7组合机床和加工中心精度检验 503

6.7.1加工中心检验条件：卧式和带附加主轴头机床的几何精度检验（水平Z轴）（JB/T 8771.1—1998） 503

6.7.2加工中心检验条件：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验（GB/T 18400.4—2010） 524

6.7.3精密加工中心检验条件：卧式和带附加主轴头机床几何精度检验（水平Z轴）（GB/T 20957.1—2007） 525

6.7.4精密加工中心检验条件：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验（GB/T 20957.4—2007） 538

第7章 齿轮和齿轮副测量 539

7.1齿轮精度 539

7.2齿轮精度的选用 552

第8章 滚动轴承测量 555

8.1向心轴承公差 555

8.2滚动轴承测量和检验的原则及方法 566

8.3滚动轴承通用技术规则 567

8.4推力轴承公差 567

8.5仪器用精密轴承：公制系列轴承的外形尺寸、公差和特性 571

8.6仪器用精密轴承：英制系列轴承的外形尺寸、公差和特性 574

8.7滚轮滚针轴承外形尺寸和公差 581

8.8振动测量方法：具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承 584

8.9振动测量方法：具有圆柱孔和圆柱外表面的调心滚子轴承和圆锥滚子轴承 585

8.10振动测量方法：具有圆柱孔和圆柱外表面的圆柱滚子轴承 585

8.11径向游隙的测量方法 586

8.12向心轴承定位槽尺寸和公差 586

8.13滚动轴承振动（速度）测量方法 589

8.14滚动轴承振动（加速度）测量方法 590

8.15滚动轴承零件表面粗糙度测量和评定方法 591

参考文献 592

第8篇 常用数控系统 597

第1章 机械电气设备数控系统 599

1.1开放式数控系统 599

1.1.1术语和定义 599

1.1.2 ONC系统体系结构应用示例 601

1.1.3基于现场总线的开放式数控系统硬件平台应用示例 604

1.1.4可用于ONC的实时多任务操作系统——Linux 611

1.1.5基于虚拟机原理的ONC系统的解决方案 616

1.1.6 ONC系统内部通信协议传输格式 622

1.2总线接口与通信协议 626

1.2.1术语和定义 626

1.2.2基本要求 628

1.2.3物理层 629

1.2.4数据链路层 630

1.2.5应用层 633

1.2.6用户层行规 634

1.2.7总线安全导则 641

1.2.8数据类型定义 642

1.3通用技术条件 643

1.3.1术语和定义 643

1.3.2技术要求 645

1.3.3试验方法 652

1.3.4检验规定 660

1.3.5包装与储运 660

1.3.6产品质量判定规则与检验项目 660

1.3.7故障判断和计入原则 662

1.3.8可靠性试验 662

1.3.9数控系统功能型分类及定义 663

1.4 NCUC-Bus现场总线应用层协议 663

1.4.1概述 663

1.4.2协议规范 666

1.4.3数据链路层报文格式和服务类型 670

1.4.4总线连接的建立与管理 672

1.4.5差错检测和恢复 673

1.4.6服务 674

1.4.7设备数据字典和标准设备模型 681

1.4.8服务 684

1.5对客户服务基本要求 690

1.5.1概述 690

1.5.2基本原则及内容 690

1.5.3产品服务 691

1.5.4随行文件的要求 692

1.5.5产品质量保证文件 695

1.6电火花加工机床数控系统可靠性 696

1.6.1定义及术语 696

1.6.2故障 696

1.6.3试验样品及抽样 698

1.6.4试验方案 698

1.6.5试验条件 698

1.6.6试验观测 698

1.6.7故障检修及试验记录 699

1.6.8数据处理 699

1.6.9试验报告 699

1.6.10试验记录表格参考样式 700

1.6.11 x2分布分位数表 704

第2章 Siemens数控系统 706

2.1 Sinumerik 840D数控系统 706

2.1.1 Sinumerik 840D数控系统性能 706

2.1.2 Sinumerik 840D数控系统硬件结构 706

2.1.3 Sinumerik 840D数控系统的软件结构 706

2.1.4 Sinumerik 840D数控系统操作面板 706

2.1.5 Sinumerik 840D数控系统屏幕划分 710

2.1.6 Sinumerik 840D数控系统开机步骤 710

2.1.7 Sinumerik 840D铣削编程 712

2.2 Sinumerik 810D数控系统 719

2.2.1 Sinumerik 810D数控系统性能 719

2.2.2 Sinumerik 810D数控系统硬件结构 720

2.3 Sinumerik 802D solution line数控系统 720

2.3.1 Sinumerik 802D solution line数控系统性能 720

2.3.2 Sinumerik 802D solution line数控系统硬件结构 721

2.3.3 Sinumerik 802D solution line数控系统编程 721

2.4 Sinumerik 802C数控系统 723

2.4.1 Sinumerik 802C数控系统性能 723

2.4.2 Sinumerik 802C数控系统硬件结构 723

2.4.3 Sinumerik 802C数控系统编程 723

2.5 Sinumerik 802C base line数控系统 735

2.5.1 Sinumerik 802C base line数控系统性能 735

2.5.2 Sinumerik 802C base line数控系统操作面板 736

2.5.3 Sinumerik 802C base line数控系统模拟 736

2.5.4 Sinumerik 802C base line编程实例 738

第3章 FANUC数控系统 740

3.1 FANUC 16i/18i/21i系列数控系统 740

3.1.1功能及特点 740

3.1.2基本构成及连接 741

3.1.3进给与主轴控制 741

3.2 FANUC 0i系列数控系统 742

3.2.1主要功能及特点 742

3.2.2基本构成 742

3.2.3部件的连接 743

3.2.4机床参数 743

3.2.5 FANUC 0i编程 744

3.3 FANUC 0系列数控系统 755

3.3.1主要功能及特点 755

3.3.2基本构成 756

3.3.3控制单元的连接 756

3.3.4伺服系统的基本配置 757

3.3.5数字伺服有关参数的设定 758

3.4 FANUC 0系列NC操作系统 759

3.4.1自动执行程序的操作 759

3.4.2系统试运行和安全功能实现 760

3.4.3零件程序的输入、编辑和存储 760

3.4.4数据的显示和设定 761

3.5 FANUC 0系列NC编程系统 762

3.5.1参考点和坐标系 762

3.5.2插补功能 762

3.5.3进给功能 765

3.5.4辅助功能 765

3.5.5程序结构 766

3.6 FANUC数控系统数控编程 768

3.6.1数控车床编程实例 768

3.6.2数控铣床及加工中心编程实例 770

第4章 FAGOR数控系统 774

4.1 FAGOR 8070数控系统 774

4.1.1 FAGOR 8070数控系统参数 774

4.1.2 FAGOR 8070数控系统硬件结构 826

4.1.3 FAGOR 8070数控系统操作方法 828

4.1.4 FAGOR 8070数控系统编程实例 848

4.2 FAGOR 8055数控系统 854

4.2.1 FAGOR 8055数控系统参数 854

4.2.2 FAGOR 8055数控系统硬件结构 891

4.2.3 FAGOR 8055数控系统操作方法 894

4.2.4 FAGOR 8055数控系统编程实例 910

4.3 FAGOR 8035数控系统 916

4.3.1 FAGOR 8035数控系统硬件结构 916

4.3.2 FAGOR 8035数控系统操作方法 921

4.3.3 FAGOR 8035数控系统编程实例 942

第5章 广州数控系统 947

5.1钻、铣床数控系统 947

5.1.1 GSK 980MDc钻铣数控系统 947

5.1.2 GSK 990MA铣床数控系统 950

5.1.3 GSK 980MDa钻铣床数控系统 953

5.2加工中心数控系统 955

5.2.1 GSK 983一体化系列数控系统 955

5.2.2 GSK 218M加工中心数控系统 958

5.2.3 GSK 218MC系列加工中心数控系统 962

5.2.4 GSK 25i铣床加工中心数控系统 962

5.3车床数控系统 965

5.3.1 GSK 928TE Ⅱ车床数控系统 965

5.3.2 GSK 980TB2车床数控系统 966

5.3.3 GSK 980TA2车床数控系统 968

5.3.4 GSK 928TEa车床数控系统 971

5.3.5 GSK 98T车床数控系统 973

5.3.6 GSK 988T车床数控系统 974

5.3.7 GSK 980TDb车床数控系统 978

5.3.8 GSK 980TDc车床数控系统 980

5.3.9 GSK 981T车床数控系统 983

5.3.10 GSK 928TCa车床数控系统 986

5.3.11 GSK 980TA1车床数控系统 988

5.3.12 GSK 928TC-2车床数控系统 991

5.3.13 GSK 928TC车床数控系统 992

5.3.14 GSK 928TB车床数控系统 992

5.4磨床数控系统 995

5.4.1 GSK 928GE外/内圆磨床数控系统 995

5.4.2 GSK 928GA平面磨床数控系统 997

第6章 华中世纪星数控系统 1000

6.1华中世纪星数控系统概述 1000

6.1.1华中世纪星数控系统简介 1000

6.1.2华中数控系统的功能特点 1000

6.1.3华中数控系统的开放性 1001

6.2世纪星HNC-21/ 22T车床数控系统 1001

6.2.1操作面板介绍 1001

6.2.2主轴功能、进给功能和刀具功能 1002

6.2.3手动操作 1002

6.2.4数据的设置 1004

6.2.5程序编辑、管理、运行 1005

6.2.6图形的显示 1005

6.2.7简单循环、复合循环 1008

6.2.8加工实例 1008

6.3世纪星HNC-21/22M铣床（加工中心）数控系统 1013

6.3.1操作面板介绍 1013

6.3.2开机、关机、急停、复位、回机床参考点、超程解除 1013

6.3.3手动操作 1013

6.3.4数据的设置 1015

6.3.5程序编辑、管理、运行 1016

6.3.6模拟显示 1019

6.3.7固定循环 1019

6.3.8加工实例 1021

6.4世纪星HNC-18i/18xp/19xp系列数控系统 1022

6.4.1系统功能描述 1022

6.4.2 HNC-18iT/18xpT/19xpT车削系统 1024

6.4.3 HNC-18xpM/19xpM铣削系统 1027

第7章 三菱数控系统 1032

7.1三菱数控系统概述 1032

7.1.1三菱数控系统简介 1032

7.1.2三菱数控系统的功能特点 1032

7.1.3三菱数控系统的技术特点 1034

7.2 M700V/M70V系列（L系）数控系统 1035

7.2.1操作面板介绍 1035

7.2.2最小指令单位 1035

7.2.3程序结构 1036

7.2.4位置指令 1042

7.2.5插补功能 1046

7.2.6进给功能及暂停 1051

7.2.7辅助功能 1058

7.2.8主轴及刀具功能 1059

7.2.9刀具偏置功能 1066

7.2.10坐标系设定功能 1070

7.3 M700V/M70V系列（M系）数控系统 1075

7.3.1坐标系与控制轴 1075

7.3.2最小指令单位 1076

7.3.3程序构成 1077

7.3.4位置指令 1084

7.3.5插补功能 1087

7.3.6进给功能 1093

7.3.7暂停 1100

7.3.8辅助功能 1100

7.3.9主轴与刀具功能 1102

7.3.10刀具补偿功能 1104

7.4 E60/E68系列（L系）数控系统 1111

7.4.1操作面板介绍 1111

7.4.2数据格式 1113

7.4.3输入指令单位 1117

7.4.4位置指令 1119

7.4.5插补功能 1126

7.4.6进给功能 1134

7.4.7辅助功能 1139

7.4.8主轴与刀具功能 1140

7.4.9刀具偏移功能 1146

7.4.10坐标系设定功能 1149

参考文献 1154

索引 1155