本書是高等工科院校本科生數控技術課程教材，共分9章，內容包括：概述、數控機床的編程技術、數控系統(tǒng)的硬件與軟件、數控系統(tǒng)的邏輯控制與通信、數控伺服反饋測量元件原理、伺服進給驅動系統(tǒng)、機床主軸系統(tǒng)與控制、機床誤差與控制、數控系統(tǒng)應用舉例。
數控技術廣泛應用于國民經濟的各行業(yè)，特別是制造業(yè)中裝備技術的發(fā)展與數控技術息息相關。數控技術已經成為先進制造技術的核心技術之一，也是工業(yè)發(fā)達國家制造業(yè)競爭的制高點。這種形勢對機械類專業(yè)的學生在數控技術方面的知識與技能提出了更高的要求。
本書結合了編者多年的教學科研成果，以數控技術應用最早也是最普遍的數控機床為對象，使讀者通過系統(tǒng)地學習數控技術的基本理論和知識，掌握數控技術的基本概念、基本原理，熟悉其應用方法，了解數控系統(tǒng)的基本構成，并最終具有實際數控系統(tǒng)使用、維護和初步的設計能力。
本書第1章由梅雪松、馬振群執(zhí)筆，第2章由孫挪剛執(zhí)筆，第3章、第4章由徐學武、陶濤執(zhí)筆，第5章由許睦旬執(zhí)筆，第6章由馬振群、姜歌東執(zhí)筆，第7章由梅雪松執(zhí)筆，第8章由張東升執(zhí)筆，第9章由徐學武執(zhí)筆。本書由梅雪松任主編，由許睦旬、徐學武任副主編，由梅雪松、許睦旬統(tǒng)稿。此外，孔凡峰、章云、胡振邦、馮斌等也參加了部分內容的編寫。中北大學王愛玲教授審閱了本書，并對本書提出了不少寶貴的意見和建議，在此表示衷心的感謝。
本書是高等工科院校機械工程及其自動化專業(yè)以及近機械類專業(yè)的專業(yè)課教材，也可作為相關專業(yè)研究生教學參考書，還可作為從事數控機床設計、研究、開發(fā)、應用的科技人員的參考用書。
第1章 概述
1.1 數控技術的定義
1.2 數控機床的分類
1.3 機床數控系統(tǒng)的結構
1.4 機床數控技術的發(fā)展
習題
第2章 數控機床的編程技術
2.1 數控程序編制代碼原理
2.2 數控機床坐標系
2.3 數控程序編制中的工藝分析
2.4 程序編制中的數學處理
2.5 數控加工程序的編制
2.6 自動編程簡介
習題
第3章 數控系統(tǒng)的硬件與軟件
3.1 數控系統(tǒng)主控硬件的構成
3.2 數控系統(tǒng)軟件的構成
3.3 軸運動控制軟件算法
3.4 數控機床參數
習題
第4章 數控系統(tǒng)的邏輯控制與通信
4.1 數控系統(tǒng)的PLC原理
4.2 PLC與主控系統(tǒng)的數據交換及其接口
4.3 數據通信及接口
4.4 高速伺服總線及接口
習題
第5章 數控伺服反饋測量元件原理
5.1 位置檢測裝置的輸出接口與傳輸協(xié)議
5.2 脈沖編碼器的測量原理
5.3 光柵測量原理
5.4 激光測量原理
5.5 旋轉變壓器的原理
習題
第6章 伺服進給驅動系統(tǒng)
6.1 伺服進給驅動系統(tǒng)的基本要求
6.2 步進電動機及其控制原理
6.3 直流伺服電動機及其控制原理
6.4 交流伺服電動機及其控制原理
6.5 伺服進給驅動系統(tǒng)建模及其動態(tài)
特性分析
習題
第7章 機床主軸系統(tǒng)與控制
7.1 數控機床主軸結構
7.2 主軸控制原理
7.3 高速主軸的動平衡控制
習題
第8章 機床誤差與控制
8.1 機床本體的誤差
8.2 主軸系統(tǒng)誤差
8.3 進給系統(tǒng)誤差
8.4 機床數控系統(tǒng)的誤差補償與控制
習題
第9章 數控系統(tǒng)應用舉例
9.1 國外數控系統(tǒng)
9.2 國產數控系統(tǒng)
9.3 MX-3型開放式數控系統(tǒng)簡介
習題
參考文獻
�。�1）分析零件圖和制訂加工工藝方案
零件圖是零件數控加工的基礎。在編寫數控加工程序時，編程人員首先應根據零件圖紙對被加工零件的幾何形狀、尺寸及技術要求等進行詳細分析，明確零件的加工內容和要求，由此確定合適的加工工藝方案。根據數控機床的規(guī)格、性能、數控系統(tǒng)的功能等，選擇合適的數控機床，確定合理的加工順序、加工路線、裝卡方式，選用合適的數控加工刀具和夾具，并選擇適當的切削用量等。
�。�2）數學處理
工藝方案確定后，要根據零件的幾何尺寸、確定的工藝路線等及設定的坐標系計算零件加工的刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數據。一般的數控系統(tǒng)均具有直線插補與圓弧插補功能，若被加工的零件形狀僅是由圓弧和直線組成的較簡單的平面零件，則只需要計算出組成該零件輪廓的相鄰幾何元素的交點或切點的坐標值，由此獲得各幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等。當所要加工的零件的幾何形狀與所使用的數控系統(tǒng)具備的插補功能不一致時，如零件輪廓是一般曲線，則需進行較為復雜的數值計算。在允許的逼近誤差范圍內，用數控系統(tǒng)所具備的直線、圓弧或其他插補功能的輪廓（如有些數控系統(tǒng)具有拋物線、螺旋線或非有理B樣條曲線等插補功能）逼近所要加工的零件輪廊，以便能夠利用該數控機床實現(xiàn)對其他曲線輪廓零件的高效加工。對一般曲線進行逼近通常需要使用計算機輔助計算才能完成。
（3）編寫零件加工程序清單
在完成工藝處理及必要的數值計算工作后，編程人員將零件加工路線、已計算出的刀具運動軌跡坐標值和已確定的切削用量以及加工過程中涉及的所有輔助動作等，按照數控裝置規(guī)定使用的指令代碼及程序段格式逐段編寫零件加工程序清單。由于不同的數控機床生產廠家、不同的數控系統(tǒng)，其數控加工程序格式可能不同，這就要求編程人員在編寫零件數控加工程序時，應充分掌握所使用的數控機床的功能、程序指令及代碼，并按照其數控系統(tǒng)規(guī)定的程序指令和程序格式正確編寫出數控加工程序。
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