數控技術[2009清華大學出版社出版圖書]

《數控技術》是2009年清華大學出版社出版的圖書，作者是張福潤。本書主要介紹了數控技術的發展，原理及套用。

內容簡介

本書為中國機械工程學科教程配套系列教材暨教育部高等學校機械設計製造及其自動化專業教學指導分委員會推薦教材。

全書共分為7章。第1章簡要介紹了數控的有關概念、數控工具機的組成、工作原理、分類及其發展趨勢；第2章深入分析了插補原理，並詳細介紹了典型的插補方法；第3章簡要介紹了計算機數控系統硬體的組成、功能和軟體的功能及結構；第4章按照工作原理的不同分別對各種數控位置檢測裝置進行了深入分析；第5章對數控伺服系統的類型，伺服電機原理及控制方法，現代典型數控伺服系統進行了較詳細的講解；第6章講述了數控手工編程，介紹了數控編程的工藝處理方法、編程誤差的來源和控制方法、數控編程中的指令代碼及數控編程；第7章介紹了自動編程、CAXA軟體的使用及加工案例。

本書可作為本科院校相關專業學生的教學用書，也適合研究生、專科學生、從事數控技術及有關工程技術人員閱讀參考。

目錄

第1章 緒論1

1.1 數控技術概念概述1

1.2 數控工具機組成及工作原理1

1.2.1 數控工具機的組成1

1.2.2 數控工具機的工作原理4

1.2.3 數控系統的工作過程4

1.3 數控工具機的分類、特點與套用4

1.3.1 數控工具機的分類4

1.3.2 數控工具機的特點7

1.3.3 數控工具機的套用8

1.4 數控工具機的產生與發展8

1.4.1 數控工具機的產生8

1.4.2 數控工具機的發展歷程8

1.4.3 數控工具機的發展趨勢9

1.5 數控技術在我國的發展情況12

習題13

第2章 插補原理14

2.1 插補概念分析14

2.1.1 插補的概念14

2.1.2 插補需要解決的問題15

2.1.3 插補的實質15

2.1.4 插補的基本要求16

2.1.5 插補方法的分類16

2.2 硬體插補16

2.2.1 數字脈衝乘法器的工作原理17

2.2.2 數字脈衝乘法器的直線插補18

2.2.3 脈衝分配的不均勻性問題19

2.3 逐點比較法20

2.3.1 逐點比較法插補原理20

2.3.2 逐點比較法直線插補21

2.3.3 逐點比較法圓弧插補24

2.3.4 逐點比較法象限處理27

2.3.5 逐點比較法的進給速度29

2.4 數字積分法30

2.4.1 數字積分法的工作原理30

2.4.2 數字積分法直線插補原理30

2.4.3 數字積分法圓弧插補原理34

2.4.4 數字積分法插補精度的提高37

2.5 數據採樣插補法40

2.5.1 概述40

2.5.2 時間分割法插補42

2.5.3 擴展DDA數據採樣插補法45

習題48

數 控 技 術目 錄第3章 計算機數控(CNC)系統49

3.1 CNC系統的組成與工作原理49

3.1.1 CNC 系統的組成49

3.1.2 CNC裝置的工作原理50

3.2 CNC裝置的硬體結構51

3.2.1 大板結構和功能模板結構51

3.2.2 單微處理器結構和多微處理器結構52

3.2.3 CNC裝置的硬體功能模組55

3.2.4 CNC裝置的輸入輸出接口59

3.3 CNC裝置的軟體結構61

3.3.1 CNC裝置軟體的組成61

3.3.2 CNC裝置軟體結構模式63

3.3.3 CNC裝置軟體的特點67

3.4 CNC裝置的數據轉換及處理70

3.4.1 數據轉換流程70

3.4.2 數據處理73

3.5 進給速度處理和加減速控制77

3.5.1 開環CNC系統的進給速度及加減速控制78

3.5.2 閉環(或半閉環)CNC系統的加減速控制78

3.6 數控工具機用可程式控制器(PLC)79

3.6.1 數控工具機中PLC完成的功能81

3.6.2 PLC順序程式接口信號處理81

3.6.3 PLC地址分配82

3.6.4 PLC順序程式的執行83

3.6.5 PLC與CNC工具機的關係84

3.6.6 M、S、T功能的實現86

3.6.7 華中數控系統PLC的形式和原理87

3.7 開放式數控體系結構88

3.7.1 概述88

3.7.2 開放式數控系統的定義及其基本特徵89

習題92

第4章 數控檢測技術93

4.1 概述93

4.1.1 檢測裝置的分類93

4.1.2 數控測量裝置的性能指標及要求94

4.2 旋轉變壓器94

4.2.1 旋轉變壓器的結構94

4.2.2 旋轉變壓器的工作原理95

4.2.3 旋轉變壓器的套用96

4.3 感應同步器98

4.3.1 直線式感應同步器98

4.3.2 旋轉式感應同步器99

4.3.3 直線式感應同步器的工作原理100

4.3.4 感應同步器的套用101

4.3.5 感應同步器使用應注意的事項102

4.4 光柵感測器102

4.4.1 光柵的類型和結構103

4.4.2 計量光柵的工作原理104

4.5 光電脈衝編碼器108

4.5.1 脈衝編碼器的結構與分類108

4.5.2 光電脈衝編碼器在數控工具機上的套用108

4.5.3 增量式光電脈衝編碼器109

4.5.4 絕對式光電脈衝編碼器110

4.5.5 光電脈衝編碼器的套用形式112

習題113

第5章 數控伺服系統115

5.1 概述115

5.1.1 伺服系統的組成115

5.1.2 對伺服系統的基本要求117

5.1.3 對伺服電機的要求117

5.1.4 伺服系統分類118

5.2 步進電機伺服系統120

5.2.1 步進電機結構及工作原理120

5.2.2 步進電機的主要性能指標122

5.2.3 步進電機功率驅動124

5.2.4 功率放大器128

5.2.5 調頻調壓驅動電路130

5.2.6 細分驅動電路130

5.2.7 步進電機套用中的注意問題131

5.3 直流電機伺服系統131

5.3.1 直流伺服電機的種類與套用131

5.3.2 直流伺服電機的結構與工作原理131

5.3.3 直流伺服電機的控制原理132

5.3.4 直流伺服電機的分類132

5.3.5 直流伺服電機的調速133

5.3.6 晶閘管調速控制系統134

5.3.7 電晶體直流脈寬調製調速系統135

5.3.8 全數字脈寬調製調速系統138

5.4 交流電機伺服系統139

5.4.1 交流伺服電機的種類139

5.4.2 永磁交流同步伺服電機的結構139

5.4.3 交流伺服電機的發展方向140

5.4.4 交流伺服電機的調速原理140

5.4.5 交流伺服電機的速度控制單元140

5.5 伺服系統的位置控制144

5.5.1 相位比較伺服系統144

5.5.2 幅值比較伺服系統148

5.5.3 數字比較伺服系統149

5.5.4 全數字伺服系統舉例150

習題152

第6章 數控加工的程式編制154

6.1 數控工具機編程概述154

6.2 數控工具機坐標系的確定155

6.2.1 數控工具機的坐標系155

6.2.2 數控工具機上坐標軸方向的確定156

6.2.3 工具機坐標系與工件坐標系157

6.3 數控編程工藝處理159

6.3.1 數控加工工藝方案設計的主要內容159

6.3.2 影響數控加工工藝方案設計的主要因素160

6.3.3 零件數控加工工藝性分析161

6.3.4 劃分加工階段163

6.3.5 數控加工工序規劃164

6.3.6 選擇走刀路線166

6.3.7 數控編程誤差及其控制169

6.4 數控加工刀具與切削用量的選擇170

6.4.1 數控加工刀具的選擇170

6.4.2 切削用量的選擇172

6.5 數控工具機上工件的裝夾174

6.5.1 零件裝夾注意事項174

6.5.2 數控工具機上零件裝夾的方法175

6.5.3 使用平口虎鉗裝夾零件175

6.5.4 使用壓板和T形槽用螺釘固定零件176

6.5.5 彎板的使用176

6.5.6 V形塊的使用177

6.5.7 零件通過托盤裝夾在工作檯上177

6.5.8 使用組合夾具、專用夾具等178

6.6 數控加工程式的組成及各指令的套用178

6.6.1 程式的組成178

6.6.2 程式的格式178

6.6.3 程式指令一覽表179

6.6.4 常用指令的使用方法及舉例說明183

6.7 數控編程舉例184

6.7.1 數控車床編程舉例184

6.7.2 數控銑床編程舉例188

習題192

第7章 CAXA自動編程193

7.1 自動編程概述193

7.2 CAXA製造工程師基本功能195

7.2.1 簡介195

7.2.2 主要功能195

7.2.3 用戶界面簡介196

7.3 CAXA幾何建模技術基礎198

7.4 CAXA的拾取操作200

7.5 線架造型203

7.5.1 線架造型簡介203

7.5.2 實例操作203 7.6 實體特徵造型215

7.6.1 草圖繪製215

7.6.2 輪廓特徵217

7.7 連桿件的造型與加工221

7.7.1 連桿件的實體造型221

7.7.2 加工前的準備工作227

7.7.3 刀具軌跡的生成和仿真檢驗230

參考文獻234