第1章 数控技术的发展历史及其现状 1
1．1制造业及其数控技术的发展历史 1
1．2数控技术的现状 4
数控机床加工的现状 4
数控技术的现状 5
我国数控技术水平 9
1．3数控技术和自动化技术的关系 11
数控技术对制造业的影响 11
数控技术在国民经济中的地位和作用 12
数控技术和自动化技术的关系 13
1．4现代制造业的发展趋势 14
参考文献 20
第2章 数控机床 22
2．1概况 22
2．2数控机床工作原理 23
2．3数控机床总体设计要求 25
机床加工性能要求 25
机床的刚度要求 26
机床抗振性要求 29
机床低速运动的平稳性和运动精度要求 31
数控机床热稳定性要求 31
数控机床可靠性要求 32
数控机床的经济效益 32
人-机关系要求 32
2．4数控机床的组成 33
机床本体 33
CNC装置 33
输入输出设备 33
伺服系统 34
PLC 34
检测装置 34
2．5数控机床的分类 34
按机床数控运动轨迹分类 34
按伺服系统控制方式分类 36
按功能水平分类 37
按工艺用途分类 38
2．6数控机床的机械配置 38
机床床身 40
机床主轴 42
机床导轨 44
机床传动系统 49
机床进给传动系统 49
机床回转工作台 52
机床辅助装置 54
2．7数控机床的电气配置 59
数控装置 59
伺服机构 60
光栅 61
磁栅 65
感应同步器 67
旋转变压器 71
编码器 74
2．8数控机床伺服系统的性能分析 86
进给伺服系统的数学模型 86
阶跃信号作用下伺服系统的动静态性能 87
斜坡信号作用下伺服系统的动静态性能 88
参考文献 90
第3章 数控加工 91
3．1数控加工概述 91
3．2数控加工过程 92
对零件进行工艺消化 92
确定加工路线和制定加工工艺 93
数值计算 93
编制加工程序 93
制作控制介质及校验 93
加工程序的模拟和首件检查 94
数控加工的工艺特点 94
3．3插补原理 95
数字增量插补 96
脉冲增量插补 97
逐点比较法 97
数字微分法 107
数据采样插补 115
曲面直接插补 118
3．4数控刀具及其材料 121
概述 121
数控刀具的角度和切削用量 121
刀具材料 124
3．5数控编程 128
数控编程基础 128
数控加工中的坐标系 132
数控程序的结构与格式 134
零件图的数学处理 135
刀具半径补偿 141
3．6常用数控指令 145
3．7数控加工实例 153
车削加工实例一 153
车削加工实例二 155
铣削加工实例 157
参考文献 158
第4章 数控系统 159
4．1概述 159
4．2数控加工软件 160
数控加工软件概述 160
SINUMERIK 840D软件介绍 163
4．3数控加工硬件 168
SINUMERIK 840D系统总体介绍 168
SINUMERIK 840D系统硬件结构及配置 174
NCU的主要功能部件 177
人机通信中央处理单元MMC—CPU 189
操作员面板OP0 3 1 189
单I／O模块 190
机床操作面板MCP 192
IFRF主电源模块 193
驱动系统 195
参考文献 199
第5章 现代制造业的发展及其与自动化的关系 200
5．1制造业自动化定义、特征、内涵及相关技术 200
制造业自动化的定义 200
制造业自动化的特征 201
制造业自动化的内涵 202
制造业自动化所涉及的技术 203
5．2机器人技术 207
机器人概况 207
机器人的分类 209
工业机器人驱动与控制系统 210
机器人软件 212
机器人技术的学科前沿 212
5．3数控自动化制造系统中的检测与监控技术 214
切削过程监视数据采集 215
运行状态信号检测方法 216
主要检测项 217
参考文献 219
附录A SINUMERIK 840D应用系统的安装与调试 221
A．1硬件的安装 223
A．2软件的安装与调试 223
A．3机床数据MD的调试 228
附录B SINUMERIK 840D程序的诊断报警 232
B．1 SINUMERIK 840D程序的诊断报警概述 232
B．2 NCK报警 233
B．3 HMI报警／信息 233
B．4 SIMODRIVE 611D报警 234
B．5 PLC报警／信息 234
B．6系统故障报警 234
B．7 SINUMERIK 840D的报警删除标准 240