本書展現(xiàn)了“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目的教學(xué)成果,所屬課程也獲評了山東省精品課程。
本書符合黨的二十大報(bào)告中關(guān)于“深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”的要求,在詳細(xì)講授基礎(chǔ)理論知識的同時融入探索性實(shí)踐內(nèi)容,以增強(qiáng)學(xué)生的自信心和創(chuàng)造力,即用學(xué)科理論知識促進(jìn)學(xué)生活躍思維、敢于創(chuàng)新,盡可能地將新思路在實(shí)踐中進(jìn)行創(chuàng)造性的轉(zhuǎn)化,推動科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性發(fā)展。全書共6章,內(nèi)容包括:緒論、數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)、數(shù)控加工程序的編制、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu),每章均有知識拓展和一定數(shù)量的思考題與習(xí)題,書后還附有常用刀具的切削參數(shù)等。書中配有二維碼,讀者可使用手機(jī)微信掃碼后,免費(fèi)觀看學(xué)習(xí)。
本書可作為應(yīng)用型本科院校的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、機(jī)械工程及其自動化、機(jī)電一體化等專業(yè)機(jī)床數(shù)控技術(shù)教材,也可作為成人高等教育的同類專業(yè)教材,還可作為廣大自學(xué)者及工程技術(shù)人員的機(jī)床數(shù)控技術(shù)參考書。
本書展現(xiàn)了“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目的教學(xué)成果,所屬課程也獲評了山東省精品課程。
本書是根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的要求,按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才要求,行業(yè)企業(yè)深度參與,結(jié)合編者在數(shù)控機(jī)床方面的教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并充分反映近年來數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用而編寫的。
數(shù)控機(jī)床的高精度、高效率決定了發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前機(jī)械制造技術(shù)改造的必由之路,它是制造業(yè)自動化的基礎(chǔ)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的大量使用,對機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型本科學(xué)生在數(shù)控機(jī)床方面的教學(xué)也提出了新的要求,要求學(xué)生具備一定機(jī)床數(shù)控技術(shù)的理論知識及應(yīng)用方面的基本知識和技能。同時,對機(jī)床數(shù)控技術(shù)的系統(tǒng)學(xué)習(xí),可提高學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力。為滿足教學(xué)要求,多所高校與企業(yè)共同制訂了本教材編寫大綱和編寫內(nèi)容,并經(jīng)過多次研討與完善。在內(nèi)容上,突出了數(shù)控加工工藝分析與程序編制等應(yīng)用知識,且內(nèi)容先進(jìn)、系統(tǒng)、普及面廣,實(shí)例介紹與企業(yè)需要更加接近,更加精練實(shí)用,以主動適應(yīng)工業(yè)界的需求,強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。同時對教材的出版形式也進(jìn)行了創(chuàng)新,充分體現(xiàn)了人性化的考慮:①插入豐富的實(shí)物圖片,做到圖文并茂、敘述生動、通俗易懂;②在每章后面增加了拓展知識,拓展了學(xué)生的知識面,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;③每個知識點(diǎn)增加典型實(shí)例、每章重點(diǎn)與難點(diǎn)插入典型例題,例題解題步驟詳細(xì)、插圖分步驟給出,使學(xué)生可以較順利地對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)理解,有利于學(xué)生自學(xué)習(xí)慣的養(yǎng)成和自學(xué)能力的培養(yǎng)。整本教材體系結(jié)構(gòu)及內(nèi)容有別于同類教材,富有鮮明特色與創(chuàng)新性。
全書從數(shù)控機(jī)床的基本概念入手,重點(diǎn)突出數(shù)控加工工藝分析與程序編制、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,使讀者通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí),熟悉數(shù)控機(jī)床的基本理論和知識,熟悉數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制知識,熟悉數(shù)控機(jī)床的加工工藝和編程方法,并能把學(xué)到的知識應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。本書共分6章,內(nèi)容包括:緒論、數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)、數(shù)控加工程序的編制、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)。
本書第1章緒論、第3章數(shù)控加工程序的編制中的3.1節(jié)~3.3節(jié)、知識拓展和附錄由杜國臣編寫;第2章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)由濰坊學(xué)院畢世英編寫;第3章數(shù)控加工程序的編制中的3.4節(jié)和第6章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)由濰坊學(xué)院劉秉亮編寫;第4章計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置由山東理工大學(xué)王士軍編寫;第5章數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)由鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院苗滿香編寫;全書由杜國臣教授主編。在教材大綱制訂和內(nèi)容編寫過程中,濰柴動力、北汽福田等多家企業(yè)的工程師積極配合,并付出了艱辛勞動,在此表示衷心感謝。
限于編者的水平和經(jīng)驗(yàn),書中難免有欠妥或疏漏之處,懇請廣大讀者批評指正。
編者
高等院校教師
目錄
前言
第1章緒論1
1.1概述1
1.1.1數(shù)控機(jī)床的定義1
1.1.2數(shù)控機(jī)床的組成及加工
零件的工作過程2
1.1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)4
1.1.4數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)5
1.2數(shù)控機(jī)床的分類6
1.2.1按機(jī)械運(yùn)動軌跡分類6
1.2.2按伺服系統(tǒng)類型分類8
1.2.3按系統(tǒng)功能水平分類9
1.2.4按加工工藝方法分類9
1.3數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程與趨勢11
1.3.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展
歷程11
1.3.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢13
第2章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)19
2.1數(shù)控加工工藝分析19
2.1.1數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)與
主要內(nèi)容19
2.1.2數(shù)控加工工藝性分析20
2.1.3加工方法與加工方案的
確定21
2.1.4工序與工步的劃分22
2.1.5零件的定位與安裝23
2.1.6數(shù)控加工刀具與工具系統(tǒng)24
2.1.7切削用量的確定30
2.1.8數(shù)控加工路線的確定31
2.1.9工藝文件的制訂35
2.2圖形的數(shù)學(xué)處理36
2.2.1基點(diǎn)計(jì)算36
2.2.2節(jié)點(diǎn)計(jì)算36
2.2.3輔助計(jì)算38
2.3典型零件的數(shù)控加工工藝分析39
第3章數(shù)控加工程序的編制48
3.1數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)48
3.1.1數(shù)控機(jī)床編程的內(nèi)容與
步驟48
3.1.2數(shù)控機(jī)床程序編制方法50
3.1.3字符與代碼50
3.1.4數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系51
3.1.5程序段與程序格式54
3.2數(shù)控車削加工程序編制55
3.2.1數(shù)控車床的編程特點(diǎn)55
3.2.2數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的
設(shè)定56
3.2.3基本編程指令58
3.2.4車削加工循環(huán)指令63
3.2.5刀具補(bǔ)償指令68
3.2.6輔助功能指令73
3.3數(shù)控銑削加工程序編制77
3.3.1數(shù)控銑床的功能指令78
3.3.2程序名和坐標(biāo)系指令79
3.3.3基本編程指令83
3.3.4刀具補(bǔ)償指令87
3.3.5子程序與調(diào)用88
3.3.6計(jì)算參數(shù)和程序跳轉(zhuǎn)89
3.3.7加工循環(huán)指令92
3.4加工中心加工程序的編制100
3.4.1加工中心的G功能指令101
3.4.2加工中心的坐標(biāo)系指令102
3.4.3基本編程指令104
3.4.4刀具補(bǔ)償指令107
3.4.5固定循環(huán)功能指令109
3.4.6輔助功能指令113
3.4.7用戶宏程序115
第4章計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置134
4.1概述134
4.1.1數(shù)控系統(tǒng)的組成134
4.1.2數(shù)控裝置的工作過程135
4.2數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)137
4.2.1單CPU硬件結(jié)構(gòu)137
4.2.2多CPU硬件結(jié)構(gòu)138
4.2.3開放式數(shù)控裝置140
4.3數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)140
4.3.1數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)
特點(diǎn)141
4.3.2數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)
模式144
4.4數(shù)控裝置的可編程序邏輯控
制器144
4.4.1數(shù)控機(jī)床中PLC實(shí)現(xiàn)的
功能144
4.4.2PLC在數(shù)控機(jī)床上的
應(yīng)用145
4.5典型數(shù)控系統(tǒng)簡介151
4.5.1FANUC公司的主要數(shù)控
系統(tǒng)152
4.5.2SIEMENS公司的主要數(shù)控
系統(tǒng)152
4.6CNC裝置的插補(bǔ)原理153
4.6.1基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)153
4.6.2數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)164
4.6.3刀具補(bǔ)償功能168
第5章數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)175
5.1概述175
5.2驅(qū)動電動機(jī)176
5.2.1步進(jìn)電動機(jī)177
5.2.2伺服電動機(jī)180
5.2.3直線電動機(jī)184
5.3數(shù)控機(jī)床常用檢測裝置185
5.3.1概述185
5.3.2旋轉(zhuǎn)編碼器186
5.3.3旋轉(zhuǎn)變壓器189
5.3.4感應(yīng)同步器191
5.3.5光柵尺193
5.3.6磁柵195
5.4位置控制和速度控制198
5.4.1位置控制198
5.4.2速度控制199
第6章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)213
6.1概述213
6.2數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)216
6.2.1主傳動方式217
6.2.2數(shù)控機(jī)床的主軸部件218
6.3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)223
6.3.1數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)
要求223
6.3.2絲杠螺母副224
6.3.3驅(qū)動電動機(jī)與滾珠絲杠的
傳動方式227
6.3.4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌231
6.4自動換刀裝置234
6.4.1數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架235
6.4.2加工中心自動換刀裝置236
6.5數(shù)控機(jī)床的主要輔助裝置239
6.5.1數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺239
6.5.2數(shù)控分度工作臺241
附錄常用刀具的切削參數(shù)248
參考文獻(xiàn)253
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