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第1章 绪论1

1.1数控技术的基本概念1

1.1.1数控技术1

1.1.2数控机床及其加工原理2

1.1.3数控机床的适用范围4

1.2数控机床的特点及其分类5

1.2.1数控机床的特点5

1.2.2数控机床的分类6

1.3数控机床和数控系统的发展9

1.4数控技术的发展12

1.5习题13

第2章 计算机数控系统15

2.1概述15

2.1.1CNC系统的组成15

2.1.2CNC系统的工作过程16

2.2CNC系统的硬件体系结构18

2.3CNC系统的软件结构21

2.3.1概述21

2.3.2CNC装置软件结构21

2.3.3速度计算和加减速控制26

2.3.4插补程序、位置控制和故障诊断34

2.4数控用可编程控制器35

2.4.1可编程控制器的性能指标36

2.4.2可编程控制器的类型36

2.4.3可编程控制器的结构38

2.4.4PLC用户控制程序的编制方法40

2.4.5PLC的工作过程和程序执行特点41

2.5开放式数控系统的结构与特点42

2.5.1标准的软件化、开放式控制器是真正的下一代控制器42

2.5.2开放式数控系统所具有的主要特点44

2.5.3开放式结构数控系统应用45

2.6习题47

第3章 数控技术轨迹控制原理48

3.1概述48

3.1.1逐点比较法49

3.1.2数字积分法60

3.1.3数据采样法66

3.2数控技术补偿原理与实现75

3.2.1刀具半径补偿原理与实现75

3.2.2刀具长度补偿原理与实现80

3.3习题83

第4章 数控机床的伺服驱动系统84

4.1概述84

4.1.1数控机床伺服系统的概念及组成84

4.1.2伺服系统应具有的基本性能84

4.1.3位置控制系统和速度控制系统的主要技术指标86

4.1.4伺服系统的分类87

4.2步进电动机伺服系统89

4.2.1步进电动机工作原理89

4.2.2步进电动机的主要性能指标91

4.2.3步进电动机的选用和有关参数核算92

4.2.4步进电动机的控制方法95

4.2.5步进电动机的驱动电源96

4.3直流电动机伺服系统100

4.3.1直流伺服电动机的结构和工作原理100

4.3.2直流伺服电动机的调速原理和常用的调速方法101

4.3.3晶体管脉宽调制器式速度控制单元103

4.3.4直流调速系统的动态响应过程106

4.4交流电动机伺服系统113

4.4.1同步型交流伺服系统113

4.4.2异步型交流伺服系统114

4.4.3交流伺服驱动变频电源117

4.5习题120

第5章 数控机床及位置检测装置122

5.1数控机床122

5.1.1数控车床概述122

5.1.2数控铣床概述128

5.1.3数控电火花线切割机床概述134

5.2位置检测装置138

5.2.1位置检测装置概述138

5.2.2感应同步器139

5.2.3旋转变压器142

5.2.4编码器146

5.2.5光栅149

5.2.6磁栅152

5.2.7激光干涉仪154

5.3习题158

第6章 数控加工程序编制159

6.1程序编制的基本概念159

6.1.1程序编制的一般步骤与方法159

6.1.2程序编制有关指令代码161

6.1.3程序结构和格式169

6.2数控车床编程基础172

6.2.1数控车床的坐标系和运动方向172

6.2.2主要功能指令的使用176

6.2.3数控车床编程举例190

6.3数控铣床编程基础193

6.3.1数控铣床的坐标系193

6.3.2主要功能指令196

6.4数控线切割机床的基本编程方法205

6.4.1数控线切割机床编程基础205

6.4.2ISO格式编程205

6.4.33B格式编程208

6.4.44B格式编程211

6.5程序编制中的数学处理213

6.5.1基点坐标计算213

6.5.2节点坐标计算217

6.5.3刀位点轨迹的坐标计算219

6.5.4列表曲线的数学处理221

6.5.5简单立体形面零件的数值计算223

6.5.6组合曲面的数学处理224

6.6习题226

第7章 数控技术的应用229

7.1虚拟数控技术229

7.1.1虚拟数控技术的主要内容229

7.1.2虚拟数控技术的发展历程231

7.1.3虚拟数控车床231

7.1.4虚拟数控铣床235

7.1.5总结238

7.2柔性制造系统239

7.2.1柔性制造系统的产生与发展239

7.2.2柔性制造系统的定义240

7.2.3柔性制造系统的类型与构成240

7.2.4柔性制造系统的优点242

7.2.5柔性制造系统的应用实例242

7.3计算机集成制造系统244

7.3.1计算机集成制造系统简介244

7.3.2CIMS的应用进展246

7.4数控技术应用于工业机器人249

7.5习题251

参考文献252