第一章 机床数控技术概论 1
第一节 数控机床概述 1
一、数控机床的产生 1
二、国内外数控机床发展情况 1
三、数控机床的工作原理和组成 5
第二节 数控机床的分类 6
一、按机械运动的轨迹分类 6
二、按进给伺服系统的类型分类 6
三、按所用数控装置的构成方式分类 7
第二章 数控机床的程序编制 8
第一节 概述 8
一、数控机床加工的程序编制 8
二、程序编制的分类 8
第二节 手工编程 9
一、程序编制的工艺处理 9
二、数控机床的坐标系统 11
三、数控编程的基础知识 13
四、数控系统的功能简介 16
五、数控编程的数值计算 24
六、程序编制举例 26
第三节 自动编程简介 28
一、概述 28
二、APT数控语言 29
第三章 微机数控硬件及接口 35
第一节 输入/输出接口 35
一、输入/输出控制方式 35
二、输入/输出接口的编址方式 37
三、输入/输出接口器件 37
第二节 机床控制设备接口 42
一、数字输入/输出电路 42
二、模拟输入/输出电路 44
第三节 通信显示接口 46
一、微机控制系统硬件组成 47
第四节 微机控制系统及接口应用实例 47
二、控制软件 55
第四章 微机数控软件设计 58
第一节 函数跟踪法插补原理 58
一、插补原理 58
二、函数跟踪法插补圆弧 59
三、函数跟踪法插补其它二次曲线 61
第二节 函数跟踪法插补程序设计 62
一、程序设计的一般过程 62
二、函数跟踪法插补中的有关约定 62
第三节 逐点比较法插补程序设计 68
一、第Ⅰ象限直线插补程序 68
二、不同象限的直线插补 70
三、圆弧的逐点比较法插补 72
第四节 数字积分法插补程序设计 75
一、第Ⅰ象限直线插补程序 75
二、积分法插补圆弧程序 76
三、左移规格化概念 77
四、速度控制概念 78
第五节 微机数控系统监控程序 79
一、键处理及显示程序 79
二、输入数据处理程序 81
三、诊断程序 81
第六节 刀具位置补偿和半径补偿 83
第五章 数控机床的伺服系统及位置测量 85
第一节 概述 85
一、数控机床对伺服系统的要求 85
二、伺服系统常用的驱动元件 85
第二节 开环位置伺服系统--步进电动机驱动系统 85
一、步进电动机及其工作原理 85
二、步进电动机的特性参数及选择 86
三、步进电动机的控制与驱动 88
一、直流伺服电动机及其特性 90
第三节 直流伺服电动机及其速度控制 90
二、直流伺服电动机的速度控制 92
三、晶体管脉宽调制(PWM)系统及其工作原理 93
四、脉宽调制器和控制线路 95
第四节 交流伺服电动机简介 96
一、概述 96
二、交流伺服电动机及其特性 96
第五节 位置测量及其电路 98
一、概述 98
二、旋转型测量元件及其电路 99
三、直线型测量元件及其电路 101
第六章 数控机床常用传动元件 106
第一节 概述 106
一、数控机床进给系统机械传动的特点 106
二、数控机床对机械传动的要求 106
第二节 同步带传动 106
一、同步带传动的特点 106
二、同步带传动的计算步骤 107
第三节 联轴节和齿轮传动 110
一、联轴节及其消除间隙机构 110
二、齿轮传动消除间隙的方法 110
第四节 数控机床上的导轨类型 111
一、概述 111
二、导轨的种类和特点 111
三、滚动导轨的特点、结构形式和计算 112
第五节 滚珠丝杠螺母副传动 115
一、工作原理及特点 115
二、结构型式 115
三、消除间隙和调整预紧的方法 115
四、滚珠丝杠螺母副代号、精度等级和标注方法 117
五、滚珠丝杠螺母副的设计计算 119
六、滚珠丝杠螺母副的验算 120
七、滚珠丝杠螺母副的设计步骤 121
二、伺服电动机的选择计算 122
第六节 等效转动惯量和等效转矩的计算 122
一、概述 122
三、等效转动惯量和等效转矩的计算 123
四、计算举例 124
第七章 数控机床所用刀具及自动换刀系统 129
第一节 概述 129
一、数控机床对刀具的要求 129
二、数控机床所用刀具材料的类型及选择 130
第二节 数控机床所用刀具的结构及特点 136
一、数控车床所用刀具及其装夹 136
二、数控镗铣床及加工中心所用刀具及其装夹 139
第三节 数控机床刀具管理系统简介 143
一、刀具管理系统 143
二、刀具状态监测系统 144
三、对刀仪 144
一、数控车床自动换刀原理与方法 146
第四节 数控机床自动换刀原理与装置 146
二、数控镗铣床及加工中心自动换刀原理与方法 148
第八章 微机数控在机床中的应用 151
第一节 J1CJK6146微机数控车床的操作说明 151
一、J1CJK6146微机数控车床的配置及功能介绍 151
二、系统上电及选择工作方式 153
三、编辑工作方式 154
四、手动连续及手动步进给工作方式 155
五、自动工作方式 158
六、参数设置 160
七、参考点工作方式 161
第二节 J1CJK6146微机数控车床的编程说明 162
一、指令代码及其功能简介 162
二、程序段的编制 165
三、编程举例 171
参考文献 174