本书系统地介绍了数控技术、数控机床的分类与特点、插补原理、计算机控制系统、伺服系统、数控编程基础、数控编程技术等内容,内容丰富,逻辑性强,结构严谨,体现了现代数控技术发展的成果。本书注重联系生产实际,简化基本理论的叙述,加强应用性内容的介绍,特别适合机械制造、模具制造、机械电子等专业的高职高专学生用作教材,也适合于从事现代制造技术及有关工程的技术人员参考。

第1章 绪论
【学习目标】
1.了解数控机床的产生和发展情况。
2.理解数控相关概念。
3.了解数控机床的组成和工作原理。
4.掌握数控机床的分类方法。
5.理解数控机床的特点和发展趋势。
数控机床是当代*先进的制造工具之一,是推动制造技术进步的原动力。数控机床是9世纪后半叶发展起来的自动化制造工具,是以计算机为代表的现代技术与传统机床结合的产物,是各种现代先进制造系统(如FMS、CIMS、RMS等)的基础。
1.1 数控机床的产生与发展
1.1.1 数控机床的产生
制造业是生产物质财富的产业,机床是制造业的主要生产设备,制造业中的绝大多数零件都直接或间接地经过机床加工,因此机床(也称工作母机)是制造业的基础。在传统制造业中,对于大批量生产的产品,往往采用组合机床等专用机床组成的自动或半自动生产线;对于单件或小批量生产的产品,一般采用通用机床加工。随着科学技术的不断发展和社会生产力的不断提高,市场对机械产品的要求越来越高,不仅要求提高产品的质量水平,而且要求加快产品更新换代的速度,这样就导致了现代制造业中多品种、中小批量生产的比重不断增加。在这样的情况下,再采用传统的加工机床就显得不合理了,这主要体现在两个方面:应用专用机床生产线生产准备周期长、费用高、产品不易更新(有时甚至不可能实现产品更新);应用通用机床则无法大幅度地提高生产效率或**地控制产品质量,同时通用机床也无法加工一些复杂度和精度要求很高的小批量生产的产品。相比之下,数控机床的出现恰恰满足了这些要求。 1948年美国帕森斯(Parsons)公司在研制加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时,首先提出利用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新概念。l952年帕森斯公司和麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作研制成功世界上**台三坐标数控铣床,其数控系统采用脉冲乘法器原理,全部由电子管元件组成,虽然体积庞大,功能简单,但却意义重大,标志着机械制造业进入了一个新的发展阶段。
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第1章 绪论
1.1 数控机床的产生与发展
1.1.1 数控机床的产生
1.1.2 数字控制的相关概念
1.1.3 数控机床的发展
1.2 数控机床的组成及工作原理
1.3 数控机床的分类
1.3.1 按加工工艺分类
1.3.2 按机床运动的控制轨迹分类
1.3.3 按伺服控制的方式分类
1.3.4 按数控系统的功能水平分类
1.4 数控机床的特点及发展趋势
1.4.1 数控机床的特点
1.4.2 数控技术的发展趋势
第2章 计算机数控系统
2.1 计算机数控系统的组成与工作过程
2.1.1 计算机数控系统的组成
2.1.2 计算机数控系统的工作过程
2.2 计算机数控系统的硬件结构
2.2.1 单微处理器和多微处理器结构
2.2.2 大板式结构与功能模块式结构
2.2.3 开放式数控系统结构
2.2.4 基于Linux的开放式结构数控系统
2.3 计算机数控系统的软件结构
2.3.1 CNC装置软硬件的界面
2.3.2 CNC系统控制软件的结构特点
2.3.3 常规CNC系统的软件结构
2.4 运动轨迹插补原理
2.4.1 运动轨迹插补的概念
2.4.2 运动轨迹插补的方法
2.4.3 逐点比较法
2.4.4 数据采样法
第3章 数控机床伺服系统
3.1 概述
3.1.1 伺服系统的基本组成
3.1.2 伺服系统的分类
3.1.3 伺服系统的发展趋势
3.2 位置检测装置
3.2.1 旋转变压器
3.2.2 光栅
3.2.3 编码器
3.3 步进电动机伺服系统
3.3.1 步进电动机的分类
3.3.2 步进电动机的结构及工作原理
3.3.3 步进电动机的通电方式以及特点
3.3.4 步进电动机的主要特性
3.3.5 步进电动机的驱动控制系统
3.3.6 步进电动机的开环进给系统
3.4 直流伺服系统
3.4.1 直流伺服电动机的结构与原理
3.4.2 大惯量直流伺服电动机
3.4.3 直流伺服电动机的晶闸管调速系统
3.4.4 晶体管脉冲调宽(PWM)调速系统
3.5 交流伺服电动机
3.5.1 异步型交流电动机
3.5.2 同步型交流电动机
3.5.3 交流伺服电动机的性能
3.5.4 交流调速控制
3.6 主轴伺服系统
3.6.1 主轴伺服系统的要求
3.6.2 典型主轴伺服系统
3.6.3 主轴的换档及控制
第4章 数控加工程序编制
4.1 数控加工程序编制基础
4.1.1 数控程序编制的概念
4.1.2 数控机床的坐标系
4.1.3 常用编程指令
4.1.4 程序编制中的数学处理
4.2 数控车床的程序编制
4.2.1 数控车床程序编制的基础
4.2.2 数控车床的基本编程方法
4.3 数控铣床及加工**的程序编制
4.3.1 数控铣削加工工艺基础
4.3.2 数控铣床的工艺装备
4.3.3 数控铣床程序编制的基本方法
4.3.4 加工**程序编制
第5章 数控机床机械结构
5.1 数控机床的结构要求
5.1.1 数控机床机械结构的特点
5.1.2 数控机床机械结构应满足的基本要求
5.2 数控机床的主传动系统
5.2.1 数控机床对主传动系统的要求
5.2.2 主传动系统的传动方式
5.2.3 主轴箱与主轴组件
5.2.4 主轴准停装置
5.2.5 主轴组件的润滑和密封
5.3 数控机床的进给传动机构
5.3.1 进给系统概述
5.3.2 齿轮传动副
5.3.3 丝杠螺母副
5.3.4 导轨
5.4 数控机床的自动换刀装置
5.4.1 自动换刀装置的分类
5.4.2 刀库
5.4.3 刀具的选择与识别
5.4.4 机械手的形式及其夹持结构
5.4.5 主轴刀具自动夹紧装置
5.5 数控机床的辅助装置
5.5.1 自动排屑装置
5.5.2 回转工作台
参考文献