目錄前言第一章　緒論 1第一節(jié)　智能制造與先進(jìn)數(shù)控技術(shù)概述 1一、智能制造的內(nèi)涵 1二、智能制造環(huán)境下的關(guān)鍵先進(jìn)數(shù)控技術(shù) 2三、國(guó)內(nèi)外智能化高檔數(shù)控裝備的發(fā)展 6四、智能數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 7第二節(jié)　數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床概述 8一、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的定義 8二、數(shù)控機(jī)床的基本組成及各部分的功能 9三、數(shù)控機(jī)床的加工步驟 11第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的分類(lèi) 12一、點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)與輪廓控制系統(tǒng) 12二、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng) 13第四節(jié)　數(shù)控系統(tǒng)的典型應(yīng)用 14一、數(shù)控車(chē)床 14二、數(shù)控銑床 17三、數(shù)控磨床 17四、加工中心 18五、數(shù)控電火花機(jī)床 19六、數(shù)控線切割機(jī)床 19七、智能立式加工中心 20思考題 20第二章　數(shù)控編程技術(shù) 21第一節(jié)　數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí) 21一、數(shù)控編程的基本概念 21二、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 21三、數(shù)控編程的特征點(diǎn) 24四、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)及刀具補(bǔ)償 25五、數(shù)控編程的步驟 27六、數(shù)控程序編制的方法 28第二節(jié) 數(shù)控加工零件工藝性分析 29一、數(shù)控加工零件分析和審查的工藝內(nèi)容 29二、切削刀具的選擇與切削用量的確定 30三、數(shù)控加工工藝路線的確定 31第三節(jié) 數(shù)控編程技術(shù) 33一、數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)與代碼 33二、數(shù)控程序結(jié)構(gòu)與格式 36三、常用數(shù)控編程指令 39四、數(shù)控固定循環(huán)切削指令 43五、數(shù)控程序中的子程序 49六、零件數(shù)控加工程序編制案例分析 51第四節(jié) 圖形交互式編程 55一、圖形交互式編程概述 55二、Fusion 360軟件簡(jiǎn)介 55三、型腔零件數(shù)控加工編程實(shí)例 56思考題 70第三章　數(shù)控系統(tǒng)控制原理及軟硬件結(jié)構(gòu) 72第一節(jié) 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的控制基礎(chǔ)——插補(bǔ) 72一、插補(bǔ)的基本概念 72二、逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法 74三、數(shù)字積分插補(bǔ)法 84四、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法 91第二節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的硬件架構(gòu) 94一、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 95二、智能數(shù)控（iNC）系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 97三、開(kāi)放式數(shù)控（ONC）系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 98第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入輸出與互聯(lián) 103一、數(shù)控機(jī)床與外部設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送要求 103二、數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信接口 104三、智能機(jī)床的互聯(lián)通信 107第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)用可編程邏輯控制器 109一、可編程控制器與數(shù)控機(jī)床的關(guān)系 109二、數(shù)控機(jī)床用可編程控制器 109第五節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 113一、典型CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 114二、CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)模式 117三、開(kāi)放式CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 120四、可重構(gòu)iNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 121第六節(jié) 智能數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ) 122一、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)通信與精確時(shí)間同步技術(shù) 122二、機(jī)床智能誤差補(bǔ)償方法 125三、智能主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷與振動(dòng)控制 128四、智能刀具管控技術(shù) 131五、智能故障自診斷技術(shù) 135思考題 140第四章 智能數(shù)據(jù)感測(cè)系統(tǒng) 142第一節(jié)　位置與速度檢測(cè)裝置 142一、光電編碼器 143二、光柵尺 145三、旋轉(zhuǎn)變壓器 148四、感應(yīng)同步器 151五、磁尺 155第二節(jié)　數(shù)控機(jī)床狀態(tài)感測(cè)裝置 158一、數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障及采集信號(hào)分類(lèi) 159二、壓力傳感器 160三、扭矩傳感器 164四、溫度傳感器 167五、振動(dòng)傳感器 169第三節(jié)　智能機(jī)床傳感器的接入及機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)訪問(wèn)基礎(chǔ) 175一、智能機(jī)床傳感器的接入與內(nèi)部數(shù)據(jù)訪問(wèn) 175二、AI芯片及AI算法庫(kù) 176思考題 178第五章　數(shù)控伺服系統(tǒng) 179第一節(jié) 伺服系統(tǒng)基本知識(shí) 179一、伺服系統(tǒng)靜態(tài)性能指標(biāo) 179二、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 180三、伺服系統(tǒng)的基本要求 182四、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)與組成 182五、常用伺服執(zhí)行部件 183第二節(jié) 直流伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)技術(shù) 184一、永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 184二、直流伺服電動(dòng)機(jī)的基本特性 186三、直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法 188四、直流伺服電動(dòng)機(jī)的特性曲線 188五、直流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)和工作原理 189六、直流伺服電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制調(diào)速技術(shù) 191七、直流驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用實(shí)例 193第三節(jié) 交流伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)技術(shù) 194一、交流同步伺服電動(dòng)機(jī) 194二、交流異步伺服電動(dòng)機(jī) 195三、交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 196四、交流伺服電動(dòng)機(jī)的矢量控制技術(shù) 197五、同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制 200六、異步交流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制 203七、交流伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的主電路 205八、交流驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用 207第四節(jié) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 208一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理 209二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方法 210三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能 210四、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置 213五、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用實(shí)例 217第五節(jié) 數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng) 218一、數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求 218二、數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 219三、數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的工作原理 221四、數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置控制方法 222第六節(jié) 主軸運(yùn)動(dòng)控制 228一、主軸運(yùn)動(dòng)控制的基本知識(shí) 228二、數(shù)控機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制方法 230三、主軸分段無(wú)級(jí)變速原理 233四、主軸準(zhǔn)�？刂� 233第七節(jié) 數(shù)控伺服系統(tǒng)的應(yīng)用 236一、伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)連接 236二、伺服系統(tǒng)與市電電源的連接 240三、伺服系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制要求和動(dòng)力輸出要求分析 241思考題 243第六章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 245第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 245第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的總體布局 247一、滿(mǎn)足多刀加工的布局 247二、滿(mǎn)足快速換刀要求的布局 247三、滿(mǎn)足多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)要求的布局 248四、滿(mǎn)足快速換刀要求的布局 248五、滿(mǎn)足多工位加工要求的布局 248六、滿(mǎn)足工作臺(tái)自動(dòng)交換要求的布局 249七、滿(mǎn)足加工零件不移動(dòng)的布局 250八、滿(mǎn)足提高剛度減小熱變形要求的布局 250九、并聯(lián)機(jī)床的布局 250第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng) 251一、數(shù)控機(jī)床對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 251二、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的配置方式 252三、主軸部件 253第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 259一、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 259二、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 259第五節(jié) 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與分度工作臺(tái) 265一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 266二、數(shù)控分度工作臺(tái) 267第六節(jié)　數(shù)控機(jī)床換刀系統(tǒng) 268一、自動(dòng)換刀系統(tǒng)概述 268二、刀庫(kù)類(lèi)型與選刀方式 271三、換刀機(jī)械手類(lèi)型與結(jié)構(gòu) 273四、數(shù)控機(jī)床刀具交換方式 276思考題 277參考文獻(xiàn) 278