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第一章 机床数控技术概论1

第一节 数控机床概述1

一、数控机床的产生1

二、国内外数控机床发展情况1

三、数控机床的工作原理和组成5

第二节 数控机床的分类6

一、按机械运动的轨迹分类6

二、按进给伺服系统的类型分类6

三、按所用数控装置的构成方式分类7

第二章 数控机床的程序编制8

第一节 概述8

一、数控机床加工的程序编制8

二、程序编制的分类8

第二节 手工编程9

一、程序编制的工艺处理9

二、数控机床的坐标系统11

三、数控编程的基础知识13

四、数控系统的功能简介16

五、数控编程的数值计算24

六、程序编制举例26

第三节 自动编程简介28

一、概述28

二、APT数控语言29

第三章 微机数控硬件及接口35

第一节 输入/输出接口35

一、输入/输出控制方式35

二、输入/输出接口的编址方式37

三、输入/输出接口器件37

第二节 机床控制设备接口42

一、数字输入/输出电路42

二、模拟输入/输出电路44

第三节 通信显示接口46

一、微机控制系统硬件组成47

第四节 微机控制系统及接口应用实例47

二、控制软件55

第四章 微机数控软件设计58

第一节 函数跟踪法插补原理58

一、插补原理58

二、函数跟踪法插补圆弧59

三、函数跟踪法插补其它二次曲线61

第二节 函数跟踪法插补程序设计62

一、程序设计的一般过程62

二、函数跟踪法插补中的有关约定62

第三节 逐点比较法插补程序设计68

一、第Ⅰ象限直线插补程序68

二、不同象限的直线插补70

三、圆弧的逐点比较法插补72

第四节 数字积分法插补程序设计75

一、第Ⅰ象限直线插补程序75

二、积分法插补圆弧程序76

三、左移规格化概念77

四、速度控制概念78

第五节 微机数控系统监控程序79

一、键处理及显示程序79

二、输入数据处理程序81

三、诊断程序81

第六节 刀具位置补偿和半径补偿83

第五章 数控机床的伺服系统及位置测量85

第一节 概述85

一、数控机床对伺服系统的要求85

二、伺服系统常用的驱动元件85

第二节 开环位置伺服系统--步进电动机驱动系统85

一、步进电动机及其工作原理85

二、步进电动机的特性参数及选择86

三、步进电动机的控制与驱动88

一、直流伺服电动机及其特性90

第三节 直流伺服电动机及其速度控制90

二、直流伺服电动机的速度控制92

三、晶体管脉宽调制(PWM)系统及其工作原理93

四、脉宽调制器和控制线路95

第四节 交流伺服电动机简介96

一、概述96

二、交流伺服电动机及其特性96

第五节 位置测量及其电路98

一、概述98

二、旋转型测量元件及其电路99

三、直线型测量元件及其电路101

第六章 数控机床常用传动元件106

第一节 概述106

一、数控机床进给系统机械传动的特点106

二、数控机床对机械传动的要求106

第二节 同步带传动106

一、同步带传动的特点106

二、同步带传动的计算步骤107

第三节 联轴节和齿轮传动110

一、联轴节及其消除间隙机构110

二、齿轮传动消除间隙的方法110

第四节 数控机床上的导轨类型111

一、概述111

二、导轨的种类和特点111

三、滚动导轨的特点、结构形式和计算112

第五节 滚珠丝杠螺母副传动115

一、工作原理及特点115

二、结构型式115

三、消除间隙和调整预紧的方法115

四、滚珠丝杠螺母副代号、精度等级和标注方法117

五、滚珠丝杠螺母副的设计计算119

六、滚珠丝杠螺母副的验算120

七、滚珠丝杠螺母副的设计步骤121

二、伺服电动机的选择计算122

第六节 等效转动惯量和等效转矩的计算122

一、概述122

三、等效转动惯量和等效转矩的计算123

四、计算举例124

第七章 数控机床所用刀具及自动换刀系统129

第一节 概述129

一、数控机床对刀具的要求129

二、数控机床所用刀具材料的类型及选择130

第二节 数控机床所用刀具的结构及特点136

一、数控车床所用刀具及其装夹136

二、数控镗铣床及加工中心所用刀具及其装夹139

第三节 数控机床刀具管理系统简介143

一、刀具管理系统143

二、刀具状态监测系统144

三、对刀仪144

一、数控车床自动换刀原理与方法146

第四节 数控机床自动换刀原理与装置146

二、数控镗铣床及加工中心自动换刀原理与方法148

第八章 微机数控在机床中的应用151

第一节 J1CJK6146微机数控车床的操作说明151

一、J1CJK6146微机数控车床的配置及功能介绍151

二、系统上电及选择工作方式153

三、编辑工作方式154

四、手动连续及手动步进给工作方式155

五、自动工作方式158

六、参数设置160

七、参考点工作方式161

第二节 J1CJK6146微机数控车床的编程说明162

一、指令代码及其功能简介162

二、程序段的编制165

三、编程举例171

参考文献174