本書面向應(yīng)用，主要內(nèi)容包括數(shù)控機床概述、計算機數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床檢測系統(tǒng)、數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)、數(shù)控機床加工程序編制、數(shù)控機床加工工藝分析和數(shù)控加工實例。書中內(nèi)容由淺入深、循序漸進、圖文并茂。理論部分力爭簡明扼要，突出實用性和先進性。
本書可作為高等工科院校的機械制造、機電一體數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及其相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為數(shù)控機床編程和操作技術(shù)人員培訓用書。
數(shù)控技術(shù)集機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、測量技術(shù)、液壓與氣壓傳動技術(shù)等于一體，是制造業(yè)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，它的廣泛應(yīng)用使全球制造業(yè)發(fā)生根本性的變化，它引起世界各國科技界和工業(yè)界的很大重視，可以說數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新是21世紀機械制造行業(yè)進行技術(shù)更新與改造、向機電一體化方向發(fā)展的主要途徑和主要手段。數(shù)控技術(shù)的水平及應(yīng)用狀況已成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的主要標志之一。隨著數(shù)控技術(shù)在我國的普及與發(fā)展，迫切需要培養(yǎng)大量素質(zhì)高、能力強、掌握超硬刀具應(yīng)用的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才。為適應(yīng)數(shù)控技術(shù)和國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，我們編寫了《機床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》一書。在編寫中，我們力求反映數(shù)控技術(shù)基本知識、核心技術(shù)與最新技術(shù)成就，重視理論與實際相結(jié)合，取材和敘述上層次分明、內(nèi)容合理。本書數(shù)控加工實例中的數(shù)控加工程序全部由編者經(jīng)機床加工驗證。本書可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校工科機械類專業(yè)數(shù)控技術(shù)課程的教材或參考用書。本書共分8章：第1章介紹數(shù)控機床及其數(shù)控技術(shù)；第2章介紹計算機數(shù)控系統(tǒng)；第3章介紹數(shù)控機床伺服系統(tǒng)；第4章介紹數(shù)控機床檢測系統(tǒng)；第5章介紹數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)；第6章介紹數(shù)控機床加工程序編制；第7章介紹數(shù)控加工工藝；第8章介紹數(shù)控加工實例。本書由王小榮老師主編，王朝琴、張紅和陳德道老師參編。其中，第1章由陳德道編寫，第2章、第3章、第5章由王朝琴編寫，第4章、第7章、第8章由王小榮編寫，第6章由張紅編寫。全書由張友鵬（教授，博士生導師）主審。本教材受到甘肅省國際科技合作專項(1604WKCA008)支持。由于編者時間有限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正。編者
第1章數(shù)控機床概述
1.1數(shù)控機床產(chǎn)生與發(fā)展1
1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生1
1.1.2計算機數(shù)控系統(tǒng)的特點2
1.1.3數(shù)控機床的應(yīng)用范圍3
1.1.4數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展3
1.2數(shù)控機床基本工作原理5
1.2.1數(shù)控機床的工作原理5
1.2.2數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過程5
1.3數(shù)控機床分類6
1.3.1按控制系統(tǒng)的特點分類6
1.3.2按伺服系統(tǒng)分類8
1.3.3按工藝方式分類9
1.3.4按功能水平分類9
第2章計算機數(shù)控系統(tǒng)
2.1計算機數(shù)控系統(tǒng)概述10
2.1.1CNC系統(tǒng)的組成10
2.1.2CNC系統(tǒng)工作過程10
2.1.3CNC系統(tǒng)的特點10
2.2計算機數(shù)控系統(tǒng)基本原理12
2.2.1譯碼12
2.2.2刀具半徑補償原理12
2.2.3速度計算原理15
2.2.4位置控制原理16
2.2.5誤差補償原理17
2.2.6插補計算原理18
2.2.7加減速控制原理29
2.3計算機數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)34
2.3.1概述34
2.3.2單CPU結(jié)構(gòu)34
2.3.3多CPU結(jié)構(gòu)34
2.3.4微機基本系統(tǒng)35
2.3.5接口36
2.4計算機數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)38
2.4.1計算機數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)特點38
2.4.2多任務(wù)性與并行處理38
2.4.3實時性與優(yōu)先搶占機制40
2.4.4典型的數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模式41
第3章數(shù)控機床伺服系統(tǒng)
3.1概述44
3.1.1數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的基本要求44
3.1.2進給伺服系統(tǒng)的基本組成45
3.1.3進給伺服系統(tǒng)的分類46
3.2步進式伺服驅(qū)動系統(tǒng)49
3.2.1步進電動機的基本工作原理49
3.2.2步進電動機的分類、結(jié)構(gòu)及特點50
3.2.3步進電動機的參數(shù)51
3.2.4步進式伺服驅(qū)動控制原理53
3.3直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)56
3.3.1直流電動機基本工作原理56
3.3.2直流伺服電動機的特點57
3.3.3直流伺服電動機的速度控制58
3.4交流伺服驅(qū)動控制62
3.4.1永磁交流同步伺服電動機62
3.4.2交流伺服電動機的特點和分類63
3.4.3交流伺服電動機的速度控制64
3.4.4永磁交流同步伺服電動機的發(fā)展65
3.5主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)65
3.5.1直流主軸速度控制65
3.5.2交流主軸速度控制68
3.5.3主軸的定向準�？刂�72
3.5.4典型的主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)75
第4章數(shù)控機床檢測系統(tǒng)
4.1概述79
4.1.1數(shù)控機床對檢測系統(tǒng)的要求79
4.1.2檢測裝置的分類79
4.2旋轉(zhuǎn)變壓器80
4.2.1旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理80
4.2.2旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)81
4.2.3旋轉(zhuǎn)變壓器的工作方式81
4.3光柵尺82
4.3.1光柵尺的基本工作原理82
4.3.2光柵尺的結(jié)構(gòu)與分類83
4.3.3光柵尺的位移數(shù)字變換電路83
4.4光電脈沖編碼器85
4.4.1脈沖編碼器的原理85
4.4.2脈沖編碼器的結(jié)構(gòu)與分類85
4.4.3光電脈沖編碼器的應(yīng)用86
第5章數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)
5.1數(shù)控機床的主體結(jié)構(gòu)87
5.1.1數(shù)控機床的加工特點87
5.1.2數(shù)控機床對機械結(jié)構(gòu)的要求88
5.1.3數(shù)控機床床身89
5.1.4數(shù)控機床導軌副89
5.1.5數(shù)控機床總體布局91
5.2數(shù)控機床的進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)92
5.2.1數(shù)控機床對進給系統(tǒng)機械部件的要求92
5.2.2滾珠絲杠螺母副93
5.2.3直線電動機傳動94
5.3數(shù)控機床的主運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)94
5.3.1數(shù)控機床對主運動系統(tǒng)機械部件的要求94
5.3.2主軸部件結(jié)構(gòu)95
5.3.3典型機床的主軸結(jié)構(gòu)97
5.4工作臺與自動換刀裝置98
5.4.1分度工作臺98
5.4.2數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺98
5.4.3刀庫自動換刀裝置98
5.5輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)100
5.5.1一般輔助系統(tǒng)100
5.5.2數(shù)控機床液壓系統(tǒng)100
5.5.3數(shù)控機床氣壓系統(tǒng)100
5.6數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)101
5.6.1立式數(shù)控銑床101
5.6.2臥式數(shù)控銑床102
5.6.3龍門式數(shù)控銑床102
5.6.4加工中心102
5.7數(shù)控車床結(jié)構(gòu)107
5.7.1水平床身數(shù)控車床107
5.7.2斜床身數(shù)控車床107
第6章數(shù)控機床加工程序編制
6.1數(shù)控機床程序編制的概念109
6.1.1數(shù)控加工程序概述109
6.1.2數(shù)控加工程序編制坐標系的確立111
6.1.3數(shù)控加工程序編制的格式115
6.2數(shù)控銑床及加工中心加工程序編制116
6.2.1數(shù)控銑床常用編程指令116
6.2.2數(shù)控銑床孔加工循環(huán)指令128
6.2.3數(shù)控銑床宏加工指令的應(yīng)用132
6.3數(shù)控車床加工程序編制135
6.3.1數(shù)控車床常用編程指令135
6.3.2數(shù)控車床循環(huán)指令及應(yīng)用144
第7章數(shù)控加工工藝分析
7.1數(shù)控機床加工工藝分析基礎(chǔ)151
7.1.1工件的裝夾151
7.1.2數(shù)控加工刀具的選擇153
7.1.3數(shù)控加工工藝分析156
7.1.4數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計159
7.1.5數(shù)控加工工序設(shè)計165
7.2數(shù)控銑床加工工藝分析176
7.2.1加工工藝分析與設(shè)計176
7.2.2數(shù)控銑削工具系統(tǒng)186
7.3數(shù)控車床加工工藝分析194
7.3.1加工工藝分析與設(shè)計194
7.3.2數(shù)控車削工具系統(tǒng)209
第8章數(shù)控加工實例
8.1數(shù)控銑削系統(tǒng)加工實例217
8.1.1平面凸輪類零件（心形凸輪）的加工實例217
8.1.2支承套類零件的加工實例219
8.1.3孔類零件的加工實例223
8.2數(shù)控車削系統(tǒng)加工實例226
8.2.1軸類零件加工實例226
8.2.2孔類零件加工實例231
參考文獻
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