
本书共分九章。从应用的角度出发,介绍了手工编程、APT语言的自动编程、图形交互式自动编程;在介绍插补等轮廓加工的数学模型之后,重点介绍了用于高速曲面加工的mmBS曲面的数学基础;用较大的篇幅介绍了各种伺服系统,特别对全数字交流伺服系统作了较详细的讲解;对PLC的内容也作了较详细的介绍,很有实用价值;在机床结构的内容中增加了倒置式车削中心、虚拟轴机床和框中框结构加工中心等机床的布局,对高速主轴、高速进给等也作了介绍。全书可以反映当代的新技术。 本书是“十五”国家级规划教材,可作为本科生和研究生教材,也可作为工程技术人员的参考书。
本书是教育部评选《普通高等教育“十五”国家级教材规划选题》时被选中的“十五”国家级规划教材。机械工业出版社承担了出版工作并给予了资助。几年来,我们认真地收集资料、走访生产厂、查阅国内外新技术材料,精心的进行了编写工作,力图做到内容新颖,能够反映现代先进技术,并有实用价值。在文字处理方面,尽力做到语言通顺、叙述简明、逻辑严谨,以不辜负教育部对出版高质量教材的要求。 数控技术发展至今,已经到了网络化、智能控制和自适应控制时代,硬件的体积减小,耗能少,速度更快,且可靠性更好,控制软件更加成熟可靠。全数字系统的应用也越来越广泛。数控精密机械的种类更加繁多,新颖的结构层出不穷。在新技术不断发展的今天,本书力图更好地反映当代先进的技术水平,因此,在内容上做了精心的选择,语言和文字上做了认真的修改,努力做得更好。 从应用的角度出发,本书对手工编程、APT语言自动编程和图形交互式自动编程都作了较详细的介绍,读者可根据本书的内容学会这三种编程的基本方法,应用时参考现场的有关资料就能工作。手工编程是根据ISO标准,依据日本的FANUC、德国的SIEMNS和美国的AB系统提供的材料编写而成的,涵盖了目前国内外大部分数控机械的编程内容,反映了数控编程的基本原理。图形交互式自动编程是依据大连机床集团的一个真实的零件加工程序而编写的,从实例中学习更为生动易学,虽然没有包括全部的加工方法,但仍可通过书中的内容学会Masteream编程的基本方法,可以独立地填写对话框中的内容,进行较复杂零件的造型和编程。 为适应高速加工的要求,描述曲面的Nurbs法得到越来越多的应用,本书在讲述一般的插补数学模型以后,对三维空间的数值计算给予了应有的讲解,读者可通过这些内容的学习对数控技术有更加深入的了解,也可应用这些内容编写后台程序,对某些机械进行控制。 计算机和伺服系统是数控技术的两大核心部分,由于计算机的内容有“数字电路”、“微机原理”、“单片机”、“接口技术”以及“网络”等课程的学习,本书不再重复。伺服系统是控制运动部件的关键技术,尤其数字交流伺服系统是现代数控技术的前沿技术,在本书中作了较全面的讲解,读者可以较深入地了解这方面的内容。 PLC是数控技术的重要组成部分,本书给出的内容反映了当代最新技术,也是机床生产厂的实用技术,有实用价值,读者可把这章的内容用在生产中。 机床是数控对象的主体,近年来机床的结构有了很大的发展,为反映现代机床的发展情况,本书增加了倒置试车削中心、虚拟轴机床、框中框结构加工中心及数控滚齿机等机床的布局,对高速主轴、高速进给机构以及高速换刀机构都作了补充,能够反映现代的机床结构。 本书是在1999年10月出版的杨有君主编的《数字控制技术与数控机床》一书的基础上重新编写的。参加本书各章的编写人员是:第一章杨有君,第二章王仁德、杨有君、王学俊,第三章周宝庆、郑贵龙、丰国虎、杨有君,第四章杨有君,第五章唐焕文,第六章王学俊,第七章王仁德、王庆鹏、杨有君,第八章黄贤鸿,第九章杨有君。 本书由张志弘教授主审。 本书得到赵德堃教授、赵文功先生的帮助,在此表示感谢。 本书得到大连理工大学出版基金的资助。 由于本书的编者水平有限,难免会出现不足和纰漏,敬请读者提出宝贵意见。
前言
第一章 绪论
习题
第二章 零件加工程序的编制
第一节 概述
第二节 数控机床编程的基础知识
第三节坐标系
第四节 常用编程指令
第五节 子程序和固定循环
第六节 用户宏程序
第七节 编程举例
第八节 计算机辅助自动编程
习题
第三章 图形交互式自动编程
第一节 概述
第二节 Mastercare造型应用实例
第三节 加工工艺、机床和刀具参数的
输入
第四节 编程
第五节后置处理
习题
第四章 轮廓加工的数学基础
第一节 逐点比较法的直线和圆弧插补
原理
第二节 数字积分插补方法
第三节 时间分割法插补原理
第四节 扩展DDA插补原理
第五节 三坐标联动直线和螺旋线插补
原理
第六节 刀具半径补偿的坐标计算
习题
第五章 数控加工与编程的数值计算
方法
第一节 引言 基点和节点的计算
第二节 三次参数样条曲线
第三节 Bezier曲线
第四节 B样条曲线
第五节 Nurbs曲线与曲面
第六节 双三次参数曲面(孔斯曲面)
第七节 Bezier曲面与B样条曲面
习题
第六章 数控机床的检测装置
第一节 概述
第二节 增量式光电编码器和绝对式
编码盘
第三节 光栅测量装置
第四节 磁尺测量装置
第五节 旋转变压器测量装置
第六节 感应同步器测量装置
习题
第七章 数控机床的进给伺服
系统
第一节 概述
第二节 步进电动机伺服系统
第三节 直流伺服系统
第四节 交流伺服系统
第五节 交流伺服电动机的矢量控制
第六节 交流伺服系统举例
第七节 直线交流伺服系统简介
习题
第八章 可编程序控制器与梯
形图
第一节 概述
第二节 PMC与数控系统和数控机床的接口
信号
第三节 梯形图工作原理,
第四节 PMC的基本指令
第五节 PMC.的功能指令
第六节 数控机床梯形图的设计
第七节 梯形图的调试
习题
第九章 数控机床的结构设计
第一节 数控机床总体结构设计