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目录1

第一章　前言1

1-1 制造系统的基本概念1

1-2　数控原理3

1-3　数控系统的优点7

1-4　数控系统的分类11

1-4.1　点位与轮廓切削控制11

1-4.2　NC和CNC系统14

1-4.3　增量方式和绝对值方式系统16

1-4.4　开环与闭环系统19

1-5　穿孔带21

参考文献25

习题26

第二章　数控机床的特点28

2-1　机加工的基本原理28

2-2　数控机床的设计依据30

2-3　提高机床精度的方法34

2-3.1　刀具偏移与颤动34

2-3.2　丝杠35

2-3.3　热变形37

2-4　数控机床的高生产率38

2-5　加工中心41

2-6　机床控制单元的功能45

2-6.1　操作方式的选择45

2-6.2　补偿与倍率修调45

2-6.3　读出显示46

2-6.4　CNC控制器46

参考文献47

习题47

第三章　数控零件编程48

3-1 引言48

3-2.1　基本概念51

3-2 人工编程51

3-2.2　穿孔带格式54

3-2.3　轮廓编程（实例）63

3-3　计算机辅助编程69

3-3.1 一般信息69

3-3.2　后处理程序70

3-4 APT编程系统72

3-4.1　一般介绍72

3-4.2　几何表达73

3-4.3　运动语句74

3-4.4 补充的APT语句79

3-4.5 APT编程一例81

3-5　其它编程系统83

3-5.1 COMPACT　Ⅱ85

3-5.2　其它语言88

参考文献89

习题90

第四章　系统的设备93

4-1　驱动设备93

4-1.1　液压系统93

4-1.2　直流电机96

4-1.3　步进电机101

4-1.4　交流电机102

4-2　反馈器件103

4-2.1　编码器103

4-2.2　旋转变压器105

4-2.3　感应同步器106

4-2.4　测速计108

4-3　计数器件110

4-3.1　触发器111

4-3.2　计数器111

4-3.3　译码器114

4-4　数模转换器115

4-4.1　权电阻网络116

4-4.2　电阻梯形网络118

参考文献119

习题119

第五章　用于制造系统的插补器122

5-1　DDA积分器122

5-1.1 运算原理122

5-1.2　指数减速126

5-2　DDA硬件插补器128

5-2.1　直线插补器129

5-2.2　圆弧插补器133

5-2.3　完整插补器137

5-3　CNC软件插补程序139

5-4　软件DDA插补程序141

5-5 基准-字CNC插补程序144

5-5.1　基准-字插补程序的基本原理144

5-5.2　吐斯丁方法148

5-5.3　改进的吐斯丁方法149

参考文献150

习题151

第六章　数控系统的控制环路153

6-1 引言153

6-2　点位系统的控制154

6-2.1　增量开环控制155

6-2.2　增量闭环控制156

6-2.3　绝对闭环电路158

6-3　在轮廓控制系统中的控制环路159

6-3.1　操作原理160

6-3.2　数学分析163

6-3.3　恒定的输入频率的设计168

6-3.4　位置控制173

6-3.5　一个二坐标系统的运行175

习题179

参考文献179

第七章　计算机数控182

7-1 CNC原理182

7-2　CNC优点184

7-3　数字计算机185

7-3.1　结构原理186

7-3.2　计算机存储器187

7-3.3　输入和输出188

7-4　基准脉冲技术190

7-5　数据采样技术194

7-5.1 设计原理195

7-5.2　圆周运动最优化198

7-5.3　设计小结201

7-6　CNC系统中的微型计算机202

7-6.1 微处理器202

7-6.2　CNC系统中的微处理器203

参考文献206

习题206

第八章　自适应控制系统207

8-1　引言207

8-2　最优自适应控制210

8-3　具有约束条件的自适应控制212

8-3.1　基本概念213

8-3.2　车削ACC系统214

8-4 可变增益的AC系统217

8-4.1　稳定性问题218

8-4.2　估算器算法222

8-4.3　可变增益算法223

8-5　磨削自适应控制227

8-5.1 磨削模型227

8-5.2　最优化对策228

8-5.3　磨削自适应控制的设计229

8-6　加工中的费用分析232

参考文献235

习题236

第九章　工业机器人237

9-1　机器人的基本概念237

9-2　操作机构240

9-2.1　直角坐标机器人240

9-2.2　圆柱坐标机器人241

9-2.3　球坐标机器人243

9-2.4　关节型机器人245

9-2.5　手腕246

9-3　控制与驱动247

9-3.1　控制环路248

9-3.2　机器人的驱动251

9-3.3　动态性能251

9-4　编程253

9-4.1　手动示教253

9-4.2　引导通过示教254

9-4.3　编程语言255

9-5　智能机器人256

9-6　经济因素258

9-7　机器人的应用259

参考文献263

习题265

第十章　计算机集成制造系统267

10-1　分级计算机控制267

10-2 DNC系统270

10-3　制造单元272

10-4　柔性制造系统274

10-4.1 FMS的基本原理274

10-4.2　输送系统276

10-4.3　可换主轴箱的FMS279

10-4.4　可变任务制造系统280

10-5 CAD/CAM系统283

10-5.1　计算机辅助设计284

10-5.2　CAD/CAM基本原理286

10-6　计算机管理系统288

10-6.1　材料管理／3000系统288

10-7　未来的工厂291

参考文献293

附录294

A-1　拉普拉斯变换294

A-2　传递函数296

A-3　缩写词表299

A-4　英制与国际单位制的单位换算表301