數控機床原理與結構

第1章數控機床概述

1.1數控機床的產生與發展

1.1.1數控機床的產生與發展過程

1.1.2數控機床的發展趨勢

1.1.3各國數控機床的發展狀況

1.2機床中有關數控的基本概念

1.3數控機床的組成及工作原理

1.3.1數控機床的組成

1.3.2數控機床的工作原理

1.4數控機床的分類

1.4.1按工藝用途分類

1.4.2按機床運動軌跡分類

1.4.3按伺服系統控制方式分類

1.4.4按數控系統功能水平分類

1.5數控機床的特點

1.5.1數控機床的設計特點

1.5.2數控機床的加工特點

1.5.3數控機床的結構特點

1.6數控機床的主要性能指標與功能

1.6.1數控機床的規格指標

1.6.2數控機床的精度指標

1.6.3數控機床的運動指標

1.6.4數控機床的主要功能

1.7數控機床的應用范圍

思考與練習題

第2章數控機床的數控系統

2.1數控系統的總體結構及各部分功能

2.1.1數控系統的組成與機床的基本控制要求

2.1.2CNC裝置的結構

2.1.3CNC裝置的工作過程

2.1.4CNC裝置的功能

2.2CNC裝置的插補原理

2.2.1插補的分類

2.2.2逐點比較法

2.2.3逐點比較法直線插補

2.2.4逐點比較法圓弧插補

2.3CNC裝置的刀具補償

2.3.1刀具長度補償

2.3.2刀具半徑補償

2.4CNC裝置誤差補償原理

2.4.1反轉間隙補償

2.4.2螺距誤差補償

2.4.3其他因素引起的誤差及其補償

2.5可編過程控制器

2.5.1PLC的組成及特點

2.5.2PLC在數控機床上的應用

2.6CNC裝置的I／O與通信接口

2.6.1CNC裝置對I／O與通信接口的要求

2.6.2數控系統I／O接口

2.6.3數控系統串行數據通信及其接口

思考與練習題

第3章數控機床的伺服系統

3.1步進電動機驅動控制系統

3.1.1步進電動機的分類與結構

3.1.2步進電動機的工作原理與主要特性

3.1.3步進電動機的驅動控制

3.2直流伺服電動機控制系統

3.2.1直流伺服電動機的分類與結構

3.2.2直流伺服電動機的工作原理與工作特性

3.2.3直流伺服電動機的調速方法

3.3交流伺服電動機控制系統

3.3.1交流伺服電動機的分類與結構

3.3.2交流伺服電動機的工作原理與性能

3.3.3交流伺服電動機的調速方法

思考與練習題

第4章數控機床的位置檢測裝置

4.1旋轉變壓器

4.2感應同步器

4.3光柵

4.4光電脈沖編碼器

思考與練習題

第5章數控機床的機械結構

5.1數控機床機械結構組成及特點

5.1.1數控機床機械結構的主要組成

5.1.2數控機床機械結構的主要特點

5.2數控機床的總體布局

5.2.1工件形狀、尺寸和質量對運動分配的影響

5.2.2加工功能與運動數目對機床部件的布局影響

5.2.3機床的結構性能與總布局的關系

5.2.4機床的使用要求與總布局的關系

思考與練習題

第6章數控機床的主傳動系統

6.1數控機床對主傳動系統的要求

6.2數控機床主傳動系統的變速方式

6.2.1機床主軸的功率轉矩特性

6.2.2直流和交流調速電動機的功率轉矩特性

6.2.3主軸轉速的自動變換

6.2.4數控機床主軸的傳動方式

6.3數控機床的主軸部件

6.3.1主軸

6.3.2主軸的支承

6.3.3刀桿自動拉緊放松機構及切屑清除裝置

6.3.4主軸的定向准停裝置

6.3.5主軸潤滑與密封

6.4電主軸

思考與練習題

第7章數控機床的進給系統

7.1對進給系統機械傳動機構的要求

7.2滾珠絲杠螺母副

7.2.1工作原理和特點

7.2.2結構類型

7.2.3滾珠絲杠螺母副的預緊

7.2.4絲杠的支承方式

7.3靜壓絲杠螺母副

7.4蝸桿蝸輪副

7.4.1雙導程蝸桿的工作原理

7.4.2雙導程蝸桿蝸輪副及其間隙調整結構

7.4.3雙導程蝸桿蝸輪副的特點

7.5齒輪傳動副

7.6數控機床導軌

7.6.1對導軌的基本要求

7.6.2導軌的基本類型及特點

7.6.3普通滑動導軌

7.6.4滾動導軌

7.6.5靜壓導軌

7.7直線電動機傳動

思考與練習題

第8章數控機床的輔助裝置

8.1自動換刀裝置

8.1.1轉塔式自動換刀裝置

8.1.2刀庫式自動換刀裝置

8.2數控機床的工作台

8.2.1數控回轉工作台

8.2.2分度工作台

8.3液壓與氣壓傳動系統在數控機床中的應用

8.3.1TND360機床的液壓系統

8.3.2數控加工中心氣動換刀系統

8.3.3氣液增壓的結構原理與應用

8.4數控機床用附件

8.4.1卡盤

8.4.2尾座

8.4.3分度頭

8.4.4常用銑削刀柄

8.4.5三坐標測量機

8.4.6機外對刀儀

8.4.7尋邊器與Z軸設定器

8.5排屑裝置

8.6潤滑系統

思考與練習題


第9章常用數控機床

9.1數控車床

9.1.1數控車床的分類

9.1.2數控車床的結構特點

9.1.3數控車床的布局

9.1.4數控車床的傳動系統和機械結構

9.1.5車削加工中心

9.2數控銑床

9.2.1數控銑床特點及分類

9.2.2數控銑床的主要功能及加工對象

9.2.3數控銑床的機械結構

9.2.4數控銑床的傳動系統與結構

9.3加工中心

9.3.1加工中心的特點

9.3.2加工中心的分類

9.3.3加工中心的應用范圍

思考與練習題

第10章數控機床加工程序的編制

10.1數控編程

10.1.1數控編程的內容與步驟

10.1.2數控編程的方法

10.1.3程序的結構與格式

10.1.4 數控機床坐標軸和運動方向

10.1.5數控系統的准備功能和輔助功能

10.2數控加工工藝分析

10.2.1數控加工工藝的基本特點和基本內容

10.2.2工序與工步的划分

10.2.3零件的安裝與夾具的選擇

10.2.4刀具的選擇與切削用量的確定

10.2.5數控機床的坐標系和坐標原點

10.2.6對刀點和換刀點的確定

10.2.7工藝路線的確定

10.3數控車床編程

10.3.1單一指令

10.3.2刀尖半徑補償（G41、G42、G40）

10.3.3循環指令

10.3.4數控車床編程實例

10.4數控銑床編程

10.4.1刀具——立銑刀

10.4.2指令

10.4.3數控銑床編程實例

10.5數控加工自動編程

思考與練習題

參考文獻