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内容简介

　　《数控机床原理与结构》针对高等职业本科数控专业的教育需求编写。本书共分为10章：第1章，数控机床概述；第2章，数控机床的数控系统；第3章，数控机床的伺服系统；第4章，数控机床的位置检测装置；第5章，数控机床的机械结构；第6章，数控机床的主传动系统；第7章，数控机床的进给系统；第8章，数控机床的辅助装置；第9章，常用数控机床；第10章，数控机床加工程序的编制。本书内容全面、综合、深入浅出，既考虑到目前数控机床运用的实际情况，又考虑到未来数控机床的发展趋势。 　　本书是高等院校数控技术、机电一体化、机械设计制造及其自动化、模具设计与制造等专业教学和考核培训用书，也可供相关专业的师生和从事相关工作的科技人员参考。

内页插图

目录

第1章数控机床概述

1.1数控机床的产生与发展

1.1.1数控机床的产生与发展过程

1.1.2数控机床的发展趋势

1.1.3各国数控机床的发展状况

1.2机床中有关数控的基本概念

1.3数控机床的组成及工作原理

1.3.1数控机床的组成

1.3.2数控机床的工作原理

1.4数控机床的分类

1.4.1按工艺用途分类

1.4.2按机床运动轨迹分类

1.4.3按伺服系统控制方式分类

1.4.4按数控系统功能水平分类

1.5数控机床的特点

1.5.1数控机床的设计特点

1.5.2数控机床的加工特点

1.5.3数控机床的结构特点

1.6数控机床的主要性能指标与功能

1.6.1数控机床的规格指标

1.6.2数控机床的精度指标

1.6.3数控机床的运动指标

1.6.4数控机床的主要功能

1.7数控机床的应用范围

思考与练习题

第2章数控机床的数控系统

2.1数控系统的总体结构及各部分功能

2.1.1数控系统的组成与机床的基本控制要求

2.1.2CNC装置的结构

2.1.3CNC装置的工作过程

2.1.4CNC装置的功能

2.2CNC装置的插补原理

2.2.1插补的分类

2.2.2逐点比较法

2.2.3逐点比较法直线插补

2.2.4逐点比较法圆弧插补

2.3CNC装置的刀具补偿

2.3.1刀具长度补偿

2.3.2刀具半径补偿

2.4CNC装置误差补偿原理

2.4.1反转间隙补偿

2.4.2螺距误差补偿

2.4.3其他因素引起的误差及其补偿

2.5可编程序控制器

2.5.1PLC的组成及特点

2.5.2PLC在数控机床上的应用

2.6CNC装置的I／O与通信接口

2.6.1CNC装置对I／O与通信接口的要求

2.6.2数控系统I／O接口

2.6.3数控系统串行数据通信及其接口

思考与练习题

第3章数控机床的伺服系统

3.1步进电动机驱动控制系统

3.1.1步进电动机的分类与结构

3.1.2步进电动机的工作原理与主要特性

3.1.3步进电动机的驱动控制

3.2直流伺服电动机控制系统

3.2.1直流伺服电动机的分类与结构

3.2.2直流伺服电动机的工作原理与工作特性

3.2.3直流伺服电动机的调速方法

3.3交流伺服电动机控制系统

3.3.1交流伺服电动机的分类与结构

3.3.2交流伺服电动机的工作原理与性能

3.3.3交流伺服电动机的调速方法

思考与练习题

第4章数控机床的位置检测装置

4.1旋转变压器

4.2感应同步器

4.3光栅

4.4光电脉冲编码器

思考与练习题

第5章数控机床的机械结构

5.1数控机床机械结构组成及特点

5.1.1数控机床机械结构的主要组成

5.1.2数控机床机械结构的主要特点

5.2数控机床的总体布局

5.2.1工件形状、尺寸和质量对运动分配的影响

5.2.2加工功能与运动数目对机床部件的布局影响

5.2.3机床的结构性能与总布局的关系

5.2.4机床的使用要求与总布局的关系

思考与练习题

第6章数控机床的主传动系统

6.1数控机床对主传动系统的要求

6.2数控机床主传动系统的变速方式

6.2.1机床主轴的功率转矩特性

6.2.2直流和交流调速电动机的功率转矩特性

6.2.3主轴转速的自动变换

6.2.4数控机床主轴的传动方式

6.3数控机床的主轴部件

6.3.1主轴

6.3.2主轴的支承

6.3.3刀杆自动拉紧放松机构及切屑清除装置

6.3.4主轴的定向准停装置

6.3.5主轴润滑与密封

6.4电主轴

思考与练习题

第7章数控机床的进给系统

7.1对进给系统机械传动机构的要求

7.2滚珠丝杠螺母副

7.2.1工作原理和特点

7.2.2结构类型

7.2.3滚珠丝杠螺母副的预紧

7.2.4丝杠的支承方式

7.3静压丝杠螺母副

7.4蜗杆蜗轮副

7.4.1双导程蜗杆的工作原理

7.4.2双导程蜗杆蜗轮副及其间隙调整结构

7.4.3双导程蜗杆蜗轮副的特点

7.5齿轮传动副

7.6数控机床导轨

7.6.1对导轨的基本要求

7.6.2导轨的基本类型及特点

7.6.3普通滑动导轨

7.6.4滚动导轨

7.6.5静压导轨

7.7直线电动机传动

思考与练习题

第8章数控机床的辅助装置

8.1自动换刀装置

8.1.1转塔式自动换刀装置

8.1.2刀库式自动换刀装置

8.2数控机床的工作台

8.2.1数控回转工作台

8.2.2分度工作台

8.3液压与气压传动系统在数控机床中的应用

8.3.1TND360机床的液压系统

8.3.2数控加工中心气动换刀系统

8.3.3气液增压的结构原理与应用

8.4数控机床用附件

8.4.1卡盘

8.4.2尾座

8.4.3分度头

8.4.4常用铣削刀柄

8.4.5三坐标测量机

8.4.6机外对刀仪

8.4.7寻边器与Z轴设定器

8.5排屑装置

8.6润滑系统

思考与练习题


第9章常用数控机床

9.1数控车床

9.1.1数控车床的分类

9.1.2数控车床的结构特点

9.1.3数控车床的布局

9.1.4数控车床的传动系统和机械结构

9.1.5车削加工中心

9.2数控铣床

9.2.1数控铣床特点及分类

9.2.2数控铣床的主要功能及加工对象

9.2.3数控铣床的机械结构

9.2.4数控铣床的传动系统与结构

9.3加工中心

9.3.1加工中心的特点

9.3.2加工中心的分类

9.3.3加工中心的应用范围

思考与练习题

第10章数控机床加工程序的编制

10.1数控编程

10.1.1数控编程的内容与步骤

10.1.2数控编程的方法

10.1.3程序的结构与格式

10.1.4 数控机床坐标轴和运动方向

10.1.5数控系统的准备功能和辅助功能

10.2数控加工工艺分析

10.2.1数控加工工艺的基本特点和基本内容

10.2.2工序与工步的划分

10.2.3零件的安装与夹具的选择

10.2.4刀具的选择与切削用量的确定

10.2.5数控机床的坐标系和坐标原点

10.2.6对刀点和换刀点的确定

10.2.7工艺路线的确定

10.3数控车床编程

10.3.1单一指令

10.3.2刀尖半径补偿（G41、G42、G40）

10.3.3循环指令

10.3.4数控车床编程实例

10.4数控铣床编程

10.4.1刀具——立铣刀

10.4.2指令

10.4.3数控铣床编程实例

10.5数控加工自动编程

思考与练习题

参考文献

前言/序言

　　前言 　　数控技术及数控机床在当今机械制造业中占有重要地位，并显示出巨大效益，在国家工业现代化中发挥战略性作用，已成为传统机械制造工业提升、改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。掌握现代数控技术知识是对现代机电类专业学生的基本要求。 　　作者根据国内数控技术及数控机床的应用情况，结合多年的工程实践和教学经验编写成此书。针对普通高等院校机电类专业学生的特点，全书突出数控技术的实用性和数控机床的操作性，力求做到理论与实践的最佳结合。本书取材新颖，内容由浅入深、循序渐进、图文并茂、实例丰富，着重于运用，理论部分具有简明性、系统性、实用性和先进性的特点。 　　全书主要介绍了数控机床概述、数控机床的数控系统、数控机床的伺服系统、数控机床的位置检测装置、数控机床的机械结构、数控机床的主传动系统、数控机床的进给系统、数控机床的辅助装置、常用数控机床、数控机床加工程序的编制等方面的内容。 　　本书共有10章，由肖潇、郑兴睿担任主编，吴俊文、罗璟、郑富昭担任副主编，袁锐波教授主审。参与本书编写的还有褚重明、周寅龙老师。 　　另外，本书在编写过程中参考了西班牙尼古拉斯·克雷亚机床有限公司提供的信息，还参阅了许多高等院校、公司的教材和资料，并得到高级工程师黄茂正及从事数控车、铣、加工中心操作的技师、高级技师的大力支持和帮助，在此致以衷心的感谢。 　　由于时间仓促和编者水平有限，书中疏漏和谬误之处在所难免，恳请读者不吝指教，以便进一步修改。 　　编者2016年5月
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