數控機床(第三版)pdf

2018年1月4日13:05:57 5 2,478

數控機床(第三版) 內容簡介

《數控機床(第3版)》根據目前數控技術發展和教學需要,作了較大修改后撰寫而成。主要內容包括:數控機床的基本概念及其結構特點;數控加工程序編制;計算機數控(CNC)系統和數控機床用可編程控制器(PLC)工作原理;數控機床的伺服系統及數控機床的使用和維修等。

《數控機床(第3版)》主要供高等院校機械制造及自動化專業師生使用,也可供從事機床數控技術的工程技術人員、研究人員參考。

數控機床(第三版) 目錄

第一章 概論

第一節 數控機床的基本概念

一、數控機床的產生

二、數控機床的組成和工作原理

三、數控機床涉及的基本技術

第二節 數控機床的分類與應用

一、按工藝用途分類

二、按運動方式分類

三、按控制方式分類

四、數控機床的精度與應用范圍

第三節 數控機床的發展

一、機床結構的發展

二、數控系統的發展

三、伺服系統的發展

四、柔性制造單元

思考題

第二章 數控機床的結構

第一節 數控機床的結構要求

一、模塊化和機電一體化

二、提高機床的靜、動剛度

三、減少機床的熱變形

四、減少運動件的摩擦和消除傳動間隙

五、提高機床的壽命和精度保持性

六、減少輔助時間,改善操作性

第二節 數控機床主傳動系統及主軸部件

一、主傳動變速

二、主軸部件

第三節 數控機床進給系統

一、對數控機床進給系統的要求

二、滾珠絲杠螺母副

三、進給系統傳動間隙的消除

四、滾動導軌

第四節 數控機床回轉工作臺

一、數控回轉工作臺

二、分度工作臺

第五節 數控加工使用的刀具及自動換刀系統

一、數控加工使用的刀具

二、自動換刀系統

第六節 數控加工用輔助裝置

一、數控加工用夾具

二、刀具預調儀

思考題

第三章 數控加工程序編制

第一節 程序編制基礎

一、概述

二、數控程序指令代碼

三、數控程序結構與格式

四、常用功能指令的編程方法

第二節 程序編制中的工藝處理

一、數控工藝特點

二、工序劃分與機床選用

三、工序設計

第三節 程序編制中的數值計算

一、直線與圓弧平面輪廓的基點計算

二、非圓曲線的節點計算

三、列表曲線的擬合方法

四、列表曲面數學處理簡介

第四節 數控車床的程序編制

一、數控車床的編程特點

二、車削固定循環程序

三、圓頭車刀的編程與補償

四、車削程序示例

第五節 鏜銑加工中心的程序編制

一、加工中心機床編程特點

二、FANUC-6M系統的規格與功能設置

三、機床坐標系統

四、自動返回參考點G27,G28,G29

五、換刀程序

六、固定循環功能

七、子程序

八、加工中心編程實例

第六節 自動編程

一、自動編程系統概述

二、語言編程系統

三、交互式圖形數控編程

思考題

第四章 計算機數控(CNC)系統

第一節 概述

一、CNC系統的構成與功能

二、CNC的硬件結構

三、CNC的軟件結構

第二節 CNC的軌跡控制原理

一、軌跡控制算法的要求與類別

二、數字脈沖增量法插補

三、數據采樣法

第三節 刀具位置補償和半徑補償

一、刀具位置補償

二、刀具半徑補償

第四節 進給速度和加減速控制

一、進給速度計算

二、進給速度控制

第五節 CNC的輸入輸出與通信功能

一、CNC與外部設備間數據傳送要求

二、數據通信與網絡通信基礎

三、CNC應用的數據通信與網絡通信接口

思考題

第五章 數控機床用可編程控制器

第一節 概述

一、可編程控制器在工業中的應用

二、PLC在數控機床中的應用

三、PLC的規模

第二節 PLC的基本工作原理

一、PLC的組成

二、PLC的工作原理

三、PLC的編程方法

第三節 順序程序設計和調試

一、確定PLc的型號及硬件配置

二、制作信號接口技術文件

三、編制PLc程序及調試

四、應用舉例(PLC在數控車床自動換刀控制中的應用)

思考題

第六章 數控機床的伺服系統

第一節 概述

一、伺服的基本概念

二、常用伺服執行元件

三、伺服控制系統分類

第二節 進給驅動

一、直流伺服電動機速度控制單元

二、交流伺服電動機速度控制單元

第三節 主軸驅動

一、對主軸驅動的要求

二、直流主軸驅動系統

三、交流主軸控制單元

第四節 檢測元件

一、對檢測元件的要求與分類

二、旋轉變壓器

三、感應同步器

四、脈沖編碼器

五、絕對值編碼器

六、光柵

七、磁柵

第五節 位置控制系統

一、步進電動機開環控制

二、相位控制

三、幅值控制的組成和工作原理

四、數字脈沖比較伺服系統

五、數字伺服系統

思考題

第七章 數控機床的使用和維修

第一節 數控機床的選用

一、確定典型加工工件

二、數控機床規格的選擇

三、機床精度的選擇

四、數控系統的選擇

五、工時和節拍的估算

六、自動換刀裝置的選擇及刀柄的配置

七、數控機床驅動電動機的選擇

八、機床選擇功能及附件的選擇

第二節 數控機床的安裝和調試

一、機床初就位和連接

二、數控系統的連接和調整

三、通電試車

四、機床精度和功能的調試

五、試運行

第三節 數控機床的驗收

一、驗收的基本概念

二、機床外觀檢查

三、機床性能及NC功能試驗

四、機床幾何精度檢查

五、機床定位精度檢查

六、機床切削精度檢查

第四節 數控機床的維修

一、數控機床維修的基本概念

二、預防性維護

三、常見故障分類

四、故障的判斷及處理

五、舊數控機床再生改造

思考題

參考文獻

數控機床(第三版) 精彩文摘

第一章 概論

第一節 數控機床的基本概念

一、數控機床的產生

20世紀中葉數控技術和數控機床的誕生標志著生產和控制領域一個嶄新時代的到來。

科學技術和社會生產力的迅速發展,對機械產品的質量和生產率提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程的自動化成為實現上述要求的最重要措施之一。它不僅能夠提高產品質量、提高生產率、降低生產成本,還能夠極大地改善生產者的勞動條件。

許多企業,諸如汽車、拖拉機、家用電器等制造廠,廣泛采用了自動機床、組合機床和以專用機床為主體的自動生產線,用多刀、多工位和多面同時加工,成年累月地進行著單一產品零件的高效率和高度自動化的生產。盡管這種生產方式需要巨大的初始投資和很長的生產準備周期,但在大批量的生產條件下,由于分攤在每一個加工零件上的加工費用很少,經濟效益仍然是十分顯著的。

但是,在機械制造工業中并不是所有的產品都具有很大的批量,單件與小批生產的零件仍然占機械加工總量的80%左右。尤其是航空、航天、船舶、機床、重型機械、食品加工機械、包裝機械和軍工等產品,不僅加工批量小,而且加工零件形狀比較復雜,精度要求也很高,還需要經常改型。如果仍采用專用化程度很高的自動化機床加工這類產品的零件就顯得很不合理。經常改裝和調整設備,對于專用生產線來說,不僅會大大提高產品的成本,甚至是不可能實現的。自改革開放以來,我國的社會主義市場經濟體制日趨成熟,絕大多數的產品都已從賣方市場轉向買方市場,產品的競爭十分劇烈,迫使生產企業要不斷更新產品,提高產品的性能價格比,以滿足用戶的需要。由于“剛性”的大量生產方式使產品的改型和更新變得十分困難,人們越來越認識到,用戶所得到的相對低廉價格的產品是以犧牲用戶對產品的某些性能為代價換取的。因此,為了保持企業產品的市場份額,即使是大量生產的企業也必須改變產品長期一成不變的傳統做法。這樣,“剛性”的自動化生產方式即使在批量生產中也已日益暴露其不適應性。

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