数控原理与系统 蒋丽 9787512400139 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蒋丽 著

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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512400139

商品编码：29573035699

包装：平装

出版时间：2010-02-01

基本信息

书名：数控原理与系统

定价：25.00元

作者：蒋丽

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2010-02-01

ISBN：9787512400139

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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全书共分8章： 章介绍数控系统的基本概念与分类方法，并简要介绍现代数控系统的发展趋势；第2章介绍数控系统的插补原理与刀具补偿原理；第3章介绍数控系统的软、硬件结构，并简要介绍数控系统通信与网络技术；第4章介绍数控机床伺服驱动系统的驱动与控制；第5章介绍数控机床主轴的驱动与控制；第6章介绍数控机床用可编程控制器的原理、指令系统及应用实例；第7章介绍数控机床中应用的位置检测元件；第8章介绍目前常用的数控系统的结构及工作原理。
本书可作为普通高职高专以及民办高等学校机类与机电类数控（模具）专业的教材，也可供有关的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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机械制造的智慧之眼——解析精密加工的脉络 在现代工业的宏伟蓝图中，机械制造无疑是最为基石性的组成部分，而精密加工则是这块基石上最闪耀的宝石。从航空航天的精密部件，到医疗器械的微创手术器械，再到信息产业的高精度元器件，无一不依赖于精密加工的鬼斧神工。而驱动这一切的，正是隐藏在机器心脏中的“智慧之眼”——数控技术。 数控技术，顾名思义，即计算机数字控制技术。它以数字信息作为指令信号，通过一系列自动化设备和精密机械来实现对生产过程的精确控制。这是一种革命性的飞跃，将人类从繁重的重复性劳动中解放出来，将制造的精度提升到了前所未有的高度，并赋予了生产过程前所未有的灵活性和智能化。 追溯历史：从手工到智能的演变 数控技术的诞生并非一蹴而就，而是经历了漫长而曲折的发展历程。早期的机械加工主要依赖于工匠精湛的手工技艺和经验。虽然能够制作出精美的产品，但其精度受限于人工因素，效率低下，且难以大规模复制。随着工业革命的深入，机械化生产逐渐兴起，但仍需要大量的手动操作和辅助工具。 20世纪中期，电子计算机的出现为机械制造带来了新的曙光。工程师们开始尝试将计算机的计算能力和控制能力应用于机床，以期实现更精确、更高效的加工。这一时期，数控技术的雏形逐渐显现。早期的数控系统主要基于纸带或穿孔卡片来输入指令，虽然在一定程度上实现了自动化，但其功能和灵活性仍然有限。 进入21世纪，随着计算机技术、微电子技术、信息技术和自动化技术的飞速发展，数控技术迎来了爆发式增长。高性能的微处理器、先进的软件算法、网络通信技术的集成，使得现代数控系统拥有了强大的计算能力、友好的交互界面、丰富的加工功能以及高度的智能化水平。如今的数控技术，已经远远超越了简单的指令执行，而是集成了智能规划、实时监控、故障诊断、人机协作等多种先进功能，成为现代制造业不可或缺的核心技术。 核心原理：指令的转化与执行 数控技术的核心在于将设计者的意图，即产品设计图和工艺要求，转化为机器能够理解和执行的数字指令。这个过程涉及一系列复杂的转化与控制。 首先，CAD/CAM/CAE技术在整个流程中扮演着至关重要的角色。CAD（计算机辅助设计）软件用于创建产品的三维模型和二维图纸，精确定义产品的几何形状、尺寸和公差。CAM（计算机辅助制造）软件则在此基础上，根据产品设计和加工需求，自动生成刀具路径、加工参数和机床指令。CAE（计算机辅助工程）则可能用于仿真和优化设计，确保产品的性能和可制造性。 接着，G代码和M代码成为了数控机床的“语言”。G代码（准备功能）主要用于描述刀具的运动轨迹、进给速度、切削深度等几何信息，例如直线插补、圆弧插补、螺旋插补等。M代码（辅助功能）则用于控制机床的辅助功能，如开关主轴、换刀、冷却液的开关、工件的夹紧与松开等。这些代码通过CAM软件生成，并以特定格式存储，如ISO代码。 然后，数控系统（CNC）作为数控机床的“大脑”，负责接收、解释和执行这些数字指令。它通常由硬件和软件组成，硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口、运动控制器等；软件则包括操作系统、用户界面、插补算法、伺服控制算法等。数控系统接收G代码和M代码后，会对其进行解析，通过精确的插补算法计算出刀具在各个坐标轴上的瞬时速度和位移，然后通过伺服驱动器精确控制各个轴的电机，使刀具按照预设的路径运动。 精密的控制：伺服系统与反馈机制 为了实现高精度的加工，伺服系统起着至关重要的作用。它由电机、编码器（或其他位置传感器）和伺服驱动器组成。电机提供动力，驱动机床各个轴的运动；编码器实时监测各个轴的位置和速度，并将这些信息反馈给数控系统；伺服驱动器根据数控系统的指令和编码器的反馈信号，对电机的运行进行闭环控制，确保刀具的运动精确且稳定。 这种闭环控制是数控加工精度的关键。数控系统会不断地将期望的位置与实际位置进行比较，如果存在偏差，伺服驱动器就会自动调整电机的输出，直到实际位置与期望位置一致。这种实时反馈和调整机制，使得数控机床能够补偿由于机械误差、热变形、切削力等因素造成的微小偏差，从而保证加工精度。 关键技术与发展趋势 数控技术的发展并非停滞不前，而是不断涌现出新的技术和应用，推动着制造业的持续进步。 高精度化与高速化： 随着对产品精度要求的不断提升，数控机床的定位精度、重复定位精度和轨迹跟踪精度也在不断提高。同时，为了缩短生产周期，提高生产效率，高速切削技术得到了广泛应用，这要求数控系统具备更强的计算能力和更快的响应速度。 智能化与网络化： 现代数控系统正朝着更加智能化的方向发展。例如，通过引入人工智能和机器学习算法，数控系统可以实现对加工过程的自适应优化，预测刀具寿命，甚至进行故障预警。网络化使得数控机床能够与其他设备、系统进行互联互通，构建智能制造车间，实现生产过程的远程监控、数据共享和协同工作。 多轴联动与复杂加工： 传统的数控机床通常只有两到三个轴，而现代高档数控机床可以实现五轴、六轴甚至更多轴的联动。多轴联动使得机床能够加工形状复杂、曲面多样化的零件，极大地拓展了加工的可能性，在航空航天、模具制造等领域有着广泛的应用。 加工过程仿真与优化： 在实际加工之前，通过CAE软件对加工过程进行仿真，可以提前发现潜在的问题，优化刀具路径和加工参数，减少试切次数，提高加工效率和产品质量。 绿色制造与节能降耗： 随着环保意识的提高，数控技术也在向着更加绿色环保的方向发展。例如，优化切削参数以减少切削液的使用，采用更节能的驱动系统，以及开发更高效的废屑处理技术等。 应用领域：无处不在的精密制造 数控技术已经渗透到现代工业的各个角落，成为推动各行各业发展的关键力量。 航空航天： 飞机发动机叶片、机身结构件、卫星零部件等，这些对精度要求极高的部件，几乎全部采用数控加工技术制造。 汽车制造： 发动机缸体、变速箱齿轮、底盘部件等，数控技术保证了汽车关键零部件的精度和可靠性，提升了汽车的性能和安全性。 模具制造： 冲压模具、注塑模具、压铸模具等，复杂的模具型腔和模仁的加工，高度依赖于五轴联动数控加工中心。 电子信息： 半导体芯片的制造、集成电路的封装、精密连接器的生产，都离不开高精度的数控设备。 医疗器械： 人工关节、假肢、手术刀具、精密医疗设备等，对生物相容性和精度都有极高的要求，数控技术是实现这些要求的关键。 能源领域： 发电机的转子、涡轮叶片、精密阀门等，这些承受高温高压的部件，也需要数控技术来保证其加工精度和可靠性。 展望未来：迈向智能制造新时代 数控技术的发展将继续深刻地影响着制造业的未来。随着物联网、大数据、人工智能等新技术的融合，未来的数控系统将更加智能化、柔性化和协同化。 自主化与预测性维护： 数控系统将具备更强的自主学习和决策能力，能够根据实际情况动态调整加工策略，甚至实现对设备故障的预测和主动维护，减少停机时间。 人机协作与增强现实： 未来，数控机床将与操作人员更加紧密地协作。例如，操作人员可以通过增强现实（AR）技术，实时获取机床的运行状态、加工信息，并指导操作，提高工作效率和安全性。 云端制造与个性化定制： 基于云平台的数控系统将更加普及，企业可以实现远程生产管理、资源调度和技术支持。同时，数控技术的灵活性也将进一步支持大规模个性化定制生产模式的发展。 总而言之，数控技术不仅仅是一套控制指令，更是现代机械制造的灵魂。它将科学的严谨、工程的智慧和技术的创新融为一体，驱动着我们走向一个更加精确、高效、智能的制造未来。理解和掌握数控技术的原理与应用，就是把握了通往未来工业世界的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在生产一线摸爬滚打多年的数控师傅，手上的这本《数控原理与系统》对我来说，更像是一位经验丰富的老友。每次遇到棘手的加工难题，我都会习惯性地翻翻这本书。我特别喜欢里面关于加工中心编程的章节，特别是对于复杂曲面零件的刀具路径生成和优化。我常常会想，这本书里的讲解，是否能触及到一些隐藏在官方手册里的“窍门”，比如如何通过调整进给速度和切削参数来提高加工效率和表面光洁度？或者，在处理某些特殊材料时，书中是否有给出一些实用的经验性建议？我对其中关于多轴联动加工的原理部分尤为感兴趣，很多时候，设备的强大功能并不能被我们完全发挥出来，究其原因，可能还是对这些高级编程技巧的理解不够透彻。我非常希望能在这本书中找到更贴近实际操作的指导，比如通过一些具体工件的加工实例，来展示如何将理论知识转化为实际生产力。如果书中能包含一些常见故障的排除方法，那更是锦上添花，毕竟在车间里，时间就是金钱，快速解决问题至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《数控原理与系统》纯属偶然，但打开的那一刻，我就被它所吸引。我一直对数控技术如何实现精密加工的过程感到好奇，特别是金属切削的机理。我特别想知道，书中对切削力、切削热以及刀具磨损等物理过程是如何描述和分析的。如果能有相关的图表或者公式推导，我会觉得非常有收获。另外，我很好奇书中在数控编程仿真这一块的内容。我总是觉得，在实际加工之前，通过仿真来验证编程的正确性和加工的可行性是非常重要的，这不仅可以避免材料的浪费，还能节省大量的时间。我希望书中能提供一些关于如何使用主流数控仿真软件进行编程验证的详细步骤和技巧，甚至能够分享一些优化刀具路径，减少加工时间和提高加工精度的秘诀。如果能再深入探讨一下数控机床的精度误差分析和补偿方法，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名学生，我深知理论知识的重要性，但更渴望将所学应用于实践。《数控原理与系统》这本书，是我了解数控技术世界的敲门砖。我最感兴趣的部分是关于数控加工工艺的制定。我希望书中能够详细介绍如何根据零件的材料、形状和精度要求，来选择合适的刀具、切削参数和加工顺序。特别是在一些复杂零件的加工中，如何设计出最高效、最经济的加工方案，这是我非常想学习的。我还对书中的数控机床组成部分介绍部分抱有浓厚的兴趣。我希望能够更深入地了解各种数控机床，比如车削中心、铣削中心、磨削中心等，它们各自的特点、优势以及适用的加工领域。如果书中能包含一些不同数控系统（如FANUC、SIEMENS等）的比较和选型建议，那对我选择未来的学习方向和职业规划将大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对新兴技术充满好奇的学习者，我选择《数控原理与系统》这本书，是看中了它在理论深度和实践应用之间的平衡。我一直对数控系统中的运动控制算法非常着迷，特别是PID控制在其中的应用。我希望书中能详细解释不同类型的PID控制器如何影响数控系统的精度和响应速度，并且最好能附带一些仿真实例，让我能够直观地看到参数调整带来的效果。此外，对于数控机床的故障诊断和维护，我也抱有很高的期待。现实中的机床维护往往需要丰富的经验和对系统内部工作原理的深入理解。我期望这本书能提供一套系统性的故障分析框架，帮助我们能够快速定位问题，并给出相应的解决方案。比如，书中是否会涉及伺服系统、主轴系统等关键部件的常见故障及其维修方法？我深信，对这些方面的深入研究，将极大地提升我对数控系统的整体掌控能力，并为我未来的职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本书，就被它严谨的学术风格所吸引。扉页上的作者名字“蒋丽”和那串熟悉的9787512400139，仿佛预示着一场深入探索数控技术奥秘的旅程。我尤其关注书中在刀具补偿算法部分的处理方式，一直觉得这是一个非常关键但又容易被忽视的细节。很多教材在这方面要么过于理论化，要么讲解不够清晰，导致初学者在实际操作中屡屡碰壁。我期待这本书能在这方面提供更具指导性的讲解，或许会涉及一些实际案例分析，或者通过图示来直观地展现算法的执行过程。另外，对于G代码和M代码的详解，我也希望能有更深入的阐述，不仅仅是罗列指令，更重要的是解释它们背后的逻辑和在不同数控系统中的兼容性问题。毕竟，掌握了这些基础指令的精髓，才能更好地驾驭复杂的数控加工。整本书的排版和字体也是我考量的因素，清晰的结构和易于阅读的字体能大大提升阅读体验，尤其是在学习这类技术性较强的书籍时，这一点尤为重要。我非常希望这本书能够给我带来前所未有的启发，让我对数控技术有更深刻的理解。