现代机电一体化技术丛书 现代数控机床及控制

现代机电一体化技术丛书 现代数控机床及控制
作者：林宋，白传栋，马梅 编著
出版时间： 2015年版
丛编项： 现代机电一体化技术丛书
内容简介
　　《现代数控机床及控制》是“现代机电一体化技术丛书”之一。现代数控机床是典型的机电一体化加工设备，本书较为详细地阐述和分析了现代数控机床中的光学、电气、机械、控制和信息处理系统，介绍了现代数控机床及控制方面的最新内容和发展，内容涉及数控机床的计算机数字控制系统、进给伺服系统、机械系统、数控刀具及其工具系统、加工信息处理及程序编制，以及基于VERICUT的虚拟数控加工仿真和典型数控加工机床等。本书内容全面新颖、逻辑性强，可供从事机电一体化应用和数控机床的技术人员参考，亦可作为高等工科院校的相关专业学生的课程教材或参考书。
目录
第1章现代数控机床概述 /001
1.1数控机床简介/001
1.1.1基本概念/001
1．1.2数控机床的特点/002
1.2数控机床的工作原理及组成/003
1.2.1数控机床的工作原理/003
1.2.2数控机床的组成/003
1.3数控机床的分类/005
1.3.1按工艺用途分类/005
1.3.2按运动轨迹分类/005
1.3.3按伺服控制系统分类/007
1.3.4按数控系统的功能水平分类/008
1.4现代数控机床的发展/009
1.4.1数控技术的产生与发展/009
1.4.2直接数字控制系统/010
1.4.3柔性制造单元及柔性制造系统/011
1.4.4计算机集成制造系统/013
1.5现代数控机床的发展趋势/014
第2章数控机床的计算机数字控制系统/019
2.1概述/019
2.1.1CNC系统的组成/019
2.1.2CNC装置的功能/020
2.2计算机数字控制装置的硬件结构/021
2.2.1单微处理器结构/021
2.2.2多微处理器结构/023
2.2.3专用型结构数控装置和通用型结构数控装置/025
2.2.4开放式数控系统/025
2.3计数机数字控制装置的软件结构/027
2.3.1CNC装置的软件组成/028
2.3.2CNC系统软件的工作过程/028
2.3.3计算机数字控制系统的软件结构特点/028
2.4数控机床的可编程控制器/031
2.4.1概述/031
2.4.2PLC的原理/031
2.4.3数控机床中PLC的功能/033
2.5数控插补原理/034
2.5.1逐点比较法/034
2.5.2数字积分法/038
2.5.3数据采样插补法/042
2.6刀具补偿原理/044
2.6.1刀具长度补偿/044
2.6.2刀具半径补偿/045
第3章数控机床的进给伺服系统/052
3.1数控机床的进给伺服系统的组成和分类/052
3.1.1进给伺服系统的组成/052
3.1.2数控机床进给伺服系统的分类/052
3.1.3数控机床对进给伺服系统的要求/055
3.2数控机床伺服进给系统的伺服驱动装置/056
3.2.1步进电动机/056
3.2.2直流伺服电动机/057
3.2.3交流伺服电动机及其速度控制/062
3.3位置检测装置/067
3.3.1概述/067
3.3.2旋转变压器/069
3.3.3感应同步器/070
3.3.4光电编码器/073
3.3.5光栅/076
3.3.6磁尺/079
3.3.7激光在机床位置检测上的应用/81
3.4典型进给伺服系统/083
3.4.1步进电动机开环伺服系统/083
3.4.2闭环进给位置伺服系统/084
3.4.3半闭环进给伺服系统/087
3.5全数字伺服系统/088
3.5.1全数字伺服系统的特点/088
3.5.2前馈控制简介/089
3.5.3全数字伺服系统举例/90
第4章数控机床的机械系统 /093
4.1概述/093
4.1.1数控机床机械结构特点/093
4.1.2数控机床的总体布局/093
4.2数控机床主传动系统/095
4.2.1数控机床对主传动系统的基本要求/095
4.2.2数控机床主传动的特点/096
4.2.3主传动变速方式/096
4.2.4主轴部件/098
4.3数控机床进给传动系统/105
4.3.1概述/106
4.3.2齿轮传动副/106
4.3.3滚珠丝杠螺母副/108
4.3.4静压蜗杆蜗条副和齿轮齿条副/111
4.3.5导轨/112
4.4自动换刀机构/121
4.4.1自动换刀装置/121
4.4.2刀库/123
4.4.3刀具交换装置/125
4.5数控机床回转工作台/126
4.5.1概述/126
4.5.2数控回转工作台/126
4.5.3分度工作台/127
第5章数控刀具及其工具系统 /131
5.1概述/131
5.1.1数控刀具特点/132
5.1.2数控刀具的分类/132
5.2数控刀具的工具系统/135
5.2.1数控机床工具系统的组成/135
5.2.2车削类数控工具系统 /135
5.2.3镗铣类数控工具系统/137
5.3数控刀具材料/142
5.3.1高速钢/144
5.3.2硬质合金/144
5.3.3陶瓷/145
5.3.4立方氮化硼/147
5.3.5金刚石/148
5.4刀具涂层技术/149
5.4.1涂层技术的种类/150
5.4.2刀具涂层材料/150
5.5数控加工刀具的选择原则/153
5.6数控刀具的切削用量选择/154
5.7数控刀具的换刀装置/154
5.7.1换刀装置的基本形式/154
5.7.2自动换刀装置/155
5.7.3刀具尺寸预调/156
5.7.4刀具的识别/157
第6章数控机床的加工信息处理及程序编制/160
6.1数控机床的信息处理/160
6.1.1输入方式/160
6.1.2信息处理/160
6.1.3信息输出/161
6.2数控编程的内容与步骤/161
6.2.1数控机床程序编制的方法/162
6.2.2数控加工的工艺分析 /163
6.3数控程序的编制/165
6.3.1数控程序编制的国际标准和国家标准/165
6.3.2数控加工程序段格式和程序结构 /166
6.3.3数控机床的坐标系/166
6.3.4数控机床的最小设定单位 /169
6.3.5数控加工程序常用的编程指令/169
6.4自动数控编程/169
6.4.1自动编程概述/169
6.4.2数控语言编程/170
6.4.3图形交互自动编程/171
6.4.4语音式自动编程/172
6.4.5实物模型式自动编程/172
6.5STEPNC简介/172
6.5.1STEP-NC研究现状及展望/173
6.5.2STEP标准的体系结构及特点/175
6.5.3STEP-NC对CNC系统的影响/179
6.5.4STEP-NC产品数据模型和编程/180
6.5.5相关的辅助软件介绍/184
6.5.6STEP-NC的实施/185
第7章基于VERICUT的虚拟数控加工仿真/188
7.1概述/188
7.1.1VERICUT模块功能/188
7.1.2VERICUT软件工作界面/190
7.1.3VERICUT机床仿真加工工作过程/192
7.1.4VERICUT的机床构建/193
7.2基于VERICUT的数控铣削仿真/194
7.2.1构建一个三轴铣的机床/194
7.2.2数控铣削加工仿真/201
7.3基于VERICUT的数控车削仿真/206
7.3.1构建一个二轴运动的车床模型/206
7.3.2数控车削加工仿真/207
7.4基于VERICUT的五轴数控加工仿真/211
7.4.1构建一个五轴机床/211
7.4.2五轴数控加工仿真/212
第8章典型数控加工机床/219
8.1CJK6240数控车床/219
8.2XK5025数控铣床/223
8.3XHK716立式加工中心/227
8.4NCUTME30型数控雕铣机/234
8.5数控五轴联动激光加工机/237
参考文献/244