内容简介

本书遵循“工程教育”新理念，基于应用型人才培养要求，跟踪数控技术*新发展趋势，以现代数控机床的组成和加工工件过程为主线，全面阐述计算机数控系统及控制、数控系统轨迹控制原理及方法、数控机床机械本体、数控机床伺服系统、现代数控机床加工程序的编制等相关基础知识，注重内容的先进性、系统性和实用性，重点突出，形式新颖。每章均有知识拓展和一定数量的思考与练习，书后还附有数控技术常用术语中英文对照表，为学生进一步阅读英文资料打下基础。

本书可作为高等院校机械设计制造及其自动化、机械电子工程等本科专业的教材，也可供其他有关专业的师生和工程技术人员参考。

  目录

*1章绪论1

1*1概述1

1*2数控机床的组成与工作过程2

1*2*1数控机床的组成2

1*2*2数控机床的工作过程5

1*3数控机床的分类6

1*3*1按运动控制轨迹分类6

1*3*2按伺服系统分类7

1*3*3按工艺方法分类8

1*4数控机床的性能指标9

1*5数控机床的加工特点及应用范围11

1*5*1数控机床的加工特点11

1*5*2数控机床的应用范围12

1*6数控技术的发展趋势12

知识拓展：虚拟切削加工技术15

本章小结15

思考与练习15

*2章计算机数控系统及控制17

2*1概述17

2*1*1计算机数控系统的基本组成18

2*1*2CNC装置的主要功能19

2*1*3CNC装置的基本工作过程20

2*2计算机数控装置的硬件结构21

2*2*1单微处理器CNC装置22

2*2*2多微处理器CNC装置23

2*3计算机数控装置的软件结构24

2*3*1CNC装置软件的组成24

2*3*2CNC装置软件的结构特点25

2*3*3CNC装置软件的结构模式26

2*4数控系统的可编程控制器26

2*4*1PLC概述26

2*4*2PLC的基本结构27

2*4*3PLC的工作过程28

2*4*4PLC在数控机床上的应用29

2*5计算机数控装置的I/O接口与通信

网络31

2*5*1CNC装置的I/O接口31

2*5*2CNC装置的通信接口32

知识拓展：常见数控系统介绍33

本章小结34

思考与练习35

第3章数控系统轨迹控制原理及

方法36

3*1概述36

3*2插补原理及其方法分类37

3*2*1插补原理的实质37

3*2*2插补算法的基本要求37

3*2*3插补方法的分类38

3*3脉冲增量插补方法38

3*3*1逐点比较法38

3*3*2数字积分法46

3*4数据采样插补方法53

3*4*1插补周期的选择54

3*4*2时间分割法55

3*4*3扩展DDA插补法57

3*5刀具补偿原理及方法60

3*5*1刀具半径补偿61

3*5*2刀具长度补偿67

3*6进给速度和加减速的控制原理及

方法68

3*6*1进给速度的控制方法68

3*6*2加减速的控制方法70

知识拓展：方向矢量71

本章小结73

思考与练习73

第4章数控机床机械本体75

4*1概述75

4*2数控机床机械结构的组成及特点76

4*2*1数控机床机械结构的组成76

4*2*2数控机床机械结构特点76

4*3提高数控机床机械结构性能的方法77

4*3*1改善机床结构刚度77

4*3*2减小机床热变形82

4*3*3提高机床的低速运动平稳性83

4*4数控机床主传动系统84

4*4*1数控机床主传动系统的组成84

4*4*2数控机床对主传动系统的要求84

4*4*3数控机床主传动系统的主要

参数84

4*5主传动的形式及主轴部件86

4*5*1主传动的形式86

4*5*2主轴部件87

4*5*3主轴功率选择91

4*5*4高速主轴系统93

4*6数控机床的进给伺服系统94

4*6*1数控机床进给系统的要求和传动

形式94

4*6*2滚珠丝杠螺母副95

4*6*3滚珠丝杠螺母副的间隙调整97

4*6*4滚珠丝杠的支承方式及主要

参数99

4*6*5静压丝杠螺母副100

4*6*6传动间隙补偿机构102

4*6*7高速进给单元105

4*7数控机床导轨副108

4*7*1数控机床对导轨的要求108

4*7*2数控机床导轨副的类型和特点109

4*8进给伺服系统特性112

4*8*1系统负载惯量113

4*8*2电动机负载转矩114

4*9数控机床辅助装置116

4*9*1自动换刀装置116

4*9*2数控回转工作台117

4*9*3数控分度工作台117

知识拓展：并联机床118

本章小结119

思考与练习119

第5章数控机床伺服系统121

5*1概述121

5*1*1伺服系统的概念122

5*1*2数控机床对伺服系统的要求123

5*1*3伺服系统的分类123

5*2驱动电动机126

5*2*1步进电动机及其驱动控制126

5*2*2直流伺服电动机及其驱动控制135

5*2*3交流伺服电动机及其速度控制143

5*3进给伺服系统设计147

5*3*1伺服电动机的选择原则147

5*3*2横向进给系统设计的算例148

5*3*3进给伺服系统的性能分析149

5*4数控机床常用位置检测装置151

5*4*1概述151

5*4*2光电编码器检测装置154

5*4*3旋转变压器和感应同步器157

5*4*4光栅检测装置163

5*4*5激光干涉位置检测装置169

5*4*6位置控制与速度控制170

知识拓展：全数字控制伺服系统172

本章小结173

思考与练习173

第6章现代数控机床加工程序的

编制175

6*1概述175

6*2数控加工工艺176

6*2*1数控加工工艺的特点与内容176

6*2*2数控加工工艺分析178

6*2*3加工顺序的确定183

6*2*4数控刀具与切削用量185

6*2*5加工路线的确定188

6*3数控加工编程中的数值计算193

6*4数控加工工艺文件的编制196

6*5高速加工及其加工路线197

6*5*1高速切削技术与高速加工197

6*5*2高速加工的刀具加工路线199

6*6数控加工程序的编制201

6*6*1数控程序编制的概念201

6*6*2数控机床的坐标系统201

6*6*3数控加工程序的结构204

6*7数控系统常用功能206

6*8数控车削程序编制208

6*8*1数控车削编程特点208

6*8*2数控车削常用指令209

6*8*3车削加工固定循环功能指令213

6*8*4典型零件数控车床编程与加工

实例217

6*9数控铣床与加工中心程序编制223

6*9*1数控铣床与加工中心编程的

特点223

6*9*2子程序的格式及应用223

6*9*3数控铣削与加工中心特殊功能

指令225

6*9*4固定循环指令234

6*9*5加工中心综合编程实例238

知识拓展：自动编程243

本章小结246

思考与练习246

附录数控技术常用术语中英文

对照表249

参考文献252