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第1章 数控系统概述1

1.1数控系统的基本概念1

1.2数控系统的组成3

1.3数控系统的功能和主要技术性能指标4

1.3.1数控系统的功能4

1.3.2数控系统的技术性能指标10

1.4数控系统的发展历程及发展趋势13

习题与思考题117

第2章 数控加工基础和数控系统控制原理18

2.1 CNC系统的一般工作过程18

2.2数控加工工艺分析与处理20

2.2.1数控加工工艺概述20

2.2.2数控加工工艺分析22

2.3数控加工中几何特征的数学处理39

2.3.1基点坐标的描述39

2.3.2节点坐标的描述40

2.3.3非圆曲线的数据处理40

2.4数控加工的轨迹规划46

2.4.1逐点比较插补法47

2.4.2数字积分插补法53

2.4.3比较积分插补法60

2.4.4数据采样插补法64

2.5刀具半径补偿68

2.5.1 B功能刀具半径补偿68

2.5.2 C刀具半径补偿69

2.5.3 C功能刀具半径补偿的转接形式和过渡方式70

2.5.4转接矢量的计算72

2.5.5刀具半径补偿的实例74

习题与思考题275

第3章 数控加工程序编制基础76

3.1数控加工程序编制的定义和方法76

3.2数控加工程序编制基础79

3.2.1数控加工程序格式79

3.2.2数控机床相关坐标系83

3.2.3数控程序常用功能指令及其使用86

3.3数控车床加工程序编制94

3.3.1数控车床编程概述95

3.3.2数控车床坐标系99

3.3.3数控车削加工的夹具与刀具系统101

3.3.4数控车削加工常用编程指令105

3.3.5数控车削加工编程实例113

3.4数控铣床和加工中心程序编制115

3.4.1数控铣削（加工中心）编程概述115

3.4.2数控铣削（加工中心）编程要点119

3.4.3数控铣削（加工中心）编程实例129

3.5数控自动编程技术131

3.5.1 CAD/CAM集成技术131

3.5.2常见自动编程软件简介133

3.5.3 Mastercam自动编程应用实例137

习题与思考题3148

第4章 计算机数控装置151

4.1概述151

4.2计算机数控（CNC）装置硬件152

4.2.1单CPU结构153

4.2.2多CPU结构155

4.2.3开放式数控系统159

4.2.4嵌入式数控系统161

4.3计算机数控（CNC）装置软件162

4.3.1计算机数控装置软件的组成162

4.3.2数控装置软件结构特点163

4.4计算机数控装置的接口167

4.4.1键盘输入及接口168

4.4.2显示接口168

4.4.3通信和网络接口170

4.4.4现场总线接口172

4.5数控系统中的可编程逻辑控制器173

4.5.1概述173

4.5.2通用型PLC的基本结构174

4.5.3数控系统中PLC的功能176

4.5.4数控机床PLC的类型177

4.5.5 PLC控制程序的编制179

4.5.6 PLC在数控系统中的应用181

4.5.7常用PLC功能简介184

习题与思考题4189

第5章 数控伺服系统190

5.1概述190

5.1.1数控伺服系统组成190

5.1.2伺服系统控制原理191

5.2伺服系统的分类与特点194

5.2.1按调节理论分类194

5.2.2按使用的伺服电机分类196

5.2.3按使用的驱动元件分类196

5.2.4按控制轴分类196

5.2.5按反馈比较控制方式分类197

5.3常用执行元件及其控制208

5.3.1步进电动机伺服系统208

5.3.2直流伺服系统223

5.3.3交流伺服电机及其速度控制232

5.3.4直线电动机及其在数控机床中的应用238

习题与思考题5243

第6章 数控系统相关的检测技术244

6.1数控系统检测与反馈装置概述244

6.2数控系统检测与反馈装置的分类245

6.3脉冲编码器246

6.4光栅250

6.4.1光栅的种类和特点250

6.4.2光栅的工作原理252

6.5旋转变压器255

6.5.1旋转变压器的结构和分类257

6.5.2正余弦旋转变压器的工作原理258

6.5.3旋转变压器在数控系统中的应用260

6.5.4旋转变压器的误差和使用注意事项260

6.6感应同步器261

6.6.1种类和结构261

6.6.2感应同步器的工作原理262

6.6.3感应同步器在数控闭环控制系统中的应用265

6.6.4感应同步器的特点265

6.6.5感应同步器安装使用的注意事项266

习题与思考题6267

第7章 国内外数控系统相关新技术268

7.1并联数控机床及其控制268

7.1.1概述268

7.1.2并联运动机床数控系统的硬件和软件270

7.2分布式数控系统274

7.3柔性制造系统276

7.3.1概述276

7.3.2柔性制造系统的类型与构成277

7.3.3柔性制造系统的控制结构278

7.3.4柔性制造系统的发展趋势279

习题与思考题7280

附录A 数控系统的常用术语281

附录B 数控系统的技术标准286

附录C FANUC数控系统的G代码及M指令287

附录D 常用PLC技术参数291

附录E 部分习题参考答案296

参考文献303