數控原理與數控工具機（第二版）

《數控原理與數控工具機（第二版）》是2008年化學工業出版社出版的圖書，作者是張柱銀、熊顯文。

基本信息

數控原理與數控工具機（第二版）

所屬類別

教材 >> 高職 >> 高職機械

作者：張柱銀、熊顯文 主編

出版日期：2008年7月 書號：978-7-122-02891-4

開本：16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：284頁

內容簡介

本書從工具機數控技術的基本概念入手，重點突出計算機數控系統、數控工具機位置檢測裝置、數控工具機的進給伺服系統、主軸驅動及控制、數控工具機的輔助控制、典型數控工具機、數控工具機的總體設計、工具機數控技術套用等內容。

本書可作為高職高專院校數控技術套用、模具設計與製造、機電一體化、機械設計製造、計算機套用、冶金機械及控制技術等機械類各專業的三年制、五年制高職高專及中等職業技術教育的教材，也可供數控技術培訓及有關工程技術人員參考。

目錄

第一章工具機數控技術概述1

第一節工具機數字控制的基本概念1

一、工具機的數字控制技術1

二、工具機數字控制的原理1

三、數控工具機及加工特點2

第二節 數控工具機的組成及分類3

一、數控工具機的組成3

二、數控工具機的分類4

第三節工具機數控技術的發展7

一、數字控制技術與數控工具機的產生和發展7

二、我國數控技術發展概況7

三、工具機數控技術的發展趨勢8

第四節 實現數控工具機的有關規定9

一、數控工具機程式編制的有關規定9

二、數控工具機的坐標系統12

本章小結15

習題一15

第二章計算機數控系統17

第一節概述17

一、CNC系統的組成17

二、CNC裝置的結構17

三、CNC裝置的工作過程18

四、數控系統的分類18

五、計算機數控系統的特點19

第二節計算機數控系統的基本原理20

一、零件程式的輸入20

二、數控加工程式的解碼20

三、刀具半徑補償21

四、刀具長度補償27

五、速度計算27

六、位置控制原理29

七、誤差補償原理30

八、加減速控制32

第三節插補原理37

一、插補的基本概念37

二、對插補器的基本要求37

三、插補方法的分類37

四、逐點比較法38

五、數字積分法44

六、數字脈衝乘法器51

七、數據採樣插補法51

八、粗插補與精插補53

第四節計算機數控系統的硬體結構54

一、經濟型數控系統硬體結構54

二、標準型數控系統硬體65

第五節計算機數控系統軟體結構72

一、經濟型數控系統軟體72

二、標準型數控系統軟體77

第六節典型計算機數控系統介紹78

一、概述78

二、FANUC數控系統679

本章小結85

習題二86

第三章數控工具機位置檢測裝置87

第一節概述87

一、數控工具機對位置檢測裝置的要求87

二、位置檢測裝置類型87

第二節旋轉變壓器89

一、旋轉變壓器的結構和工作原理89

二、旋轉變壓器工作方式90

三、旋轉變壓器的套用91

第三節感應同步器91

一、感應同步器的工作原理91

二、感應同步器的工作方式92

三、感應同步器的套用93

第四節光柵94

一、光柵的分類94

二、光柵的結構與工作原理94

三、光柵位移的數字轉換系統96

第五節磁柵97

一、磁柵的組成部分98

二、磁柵的工作原理98

第六節脈衝編碼器100

一、脈衝編碼器的分類與結構100

二、增量式光電脈衝編碼器101

三、絕對式脈衝編碼器101

本章小結103

習題三103

第四章數控工具機的進給伺服系統104

第一節概述104

一、伺服系統的組成104

二、對進給伺服系統的基本要求104

三、伺服系統的分類106

第二節開環進給伺服系統107

一、步進電動機的組成、特點及分類107

二、步進電動機的工作原理、主要參數

及特性108

三、步進電動機的驅動與控制111

第三節直流伺服驅動控制115

一、直流伺服電動機的基本結構及工作

原理115

二、直流伺服電動機的類型及特點115

三、直流伺服電動機的速度控制116

第四節交流伺服驅動控制121

一、交流伺服電動機121

二、同步交流電動機的速度控制122

第五節進給系統的機械傳動部件124

一、數控工具機對進給系統機械部分的基

本要求124

二、進給傳動系統的典型機構125

第六節閉環系統與驅動裝置的信號連線131

一、位置比較實現的方式132

二、速度控制信號的實現方式133

第七節進給運動參數的設定134

一、進給運動控制參數的設定134

二、坐標軸的零點與參考點的設定137

本章小結141

習題四141

第五章主軸驅動及控制143

第一節概述143

一、對主軸驅動的要求143

二、主軸驅動裝置及其工作特性145

第二節主軸驅動的速度控制146

一、直流主軸速度控制146

二、交流主軸速度控制148

三、主軸分段無級變速及控制153

第三節主軸部件156

一、刀具的裝夾156

二、主軸軸承的配置156

三、主軸的潤滑156

四、主軸的密封157

第四節主軸驅動裝置與數控裝置的信號

連線158

一、主軸轉速指定信號及連線158

二、其他開關量控制信號及連線158

本章小結161

習題五163

第六章數控工具機的輔助控制164

第一節概述164

一、PLC的結構與特點164

二、PLC的基本編程方法166

第二節數控工具機PLC控制167

一、數控工具機PLC的分類167

二、PLC與外部的信息交換169

第三節M、S、T功能的實現170

一、典型PLC的介紹170

二、M、S、T功能的實現175

第四節數控工具機的其他輔助裝置183

一、潤滑裝置183

二、自動排屑裝置186

本章小結188

習題六188

第七章典型數控工具機189

第一節數控車床189

一、數控車床的功能與分類189

二、數控車床的典型結構190

第二節數控銑床196

一、數控銑床的功能與分類196

二、數控銑床的典型結構197

第三節數控加工中心202

一、數控加工中心的功能與分類202

二、自動換刀裝置203

三、對刀儀208

四、立式加工中心209

五、臥式加工中心210

第四節電加工工具機211

一、數控電火花成形加工工具機211

二、數控電火花線切割工具機213

本章小結216

習題七217

第八章數控工具機的總體設計218

第一節數控工具機的結構設計218

一、數控工具機結構設計的要求218

二、提高工具機的結構剛度219

三、提高工具機的抗振性223

四、提高低速進給運動的平穩性和運動

精度225

五、減少工具機的熱變形227

第二節數控工具機的總體布局228

一、總布局與工件形狀、尺寸和重量的

關係228

二、運動分配與部件的布局229

三、總布局與工具機的結構性能230

四、自動換刀數控臥式鏜銑床的總布局232

五、工具機的使用要求與總布局233

六、數控工具機總布局的其他趨向233

第三節數控工具機各單元的連線234

一、總體概要234

二、操作單元與CNC單元的互連234

三、CNC及PLC與伺服單元的連線235

四、PLC與主軸單元的連線235

五、電氣控制單元的連線236

六、華中Ⅰ型數控單元外部連線詳圖237

第四節普通工具機的數控化改造237

一、工具機數控改造的條件237

二、工具機改造的主要類型237

三、工具機數控化的改造238

本章小結241

習題八241

第九章工具機數控技術套用242

第一節數控工具機的故障診斷與維修242

一、數控工具機維修概述242

二、數控工具機的故障診斷245

三、數控工具機的故障維修246

四、現場維修注意事項250

第二節數控工具機的選用250

一、數控工具機的選型250

二、加工中心的使用技術254

第三節數控工具機的安裝與調試258

一、工具機的安裝258

二、數控工具機的試車調試259

第四節數控工具機的檢測、驗收與管理261

一、工具機外觀的檢查261

二、工具機幾何精度的檢查262

三、工具機定位精度的檢查263

四、工具機切削精度的檢查264

五、工具機性能及數控系統性能檢查265

六、數控工具機的管理266

第五節數控工具機的通信和網路技術267

一、數據通信的基本概念267

二、網路標準與協定270

三、現場匯流排接口273

本章小結274

習題九274