數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用指南

譯者序
原書前言
第1章　計算機(jī)數(shù)控（CNC）
技術(shù)導(dǎo)論1
1.1　數(shù)控加工的發(fā)展歷史3
1.1.1　第二次世界大戰(zhàn)后初期3
1.1.2　機(jī)床行業(yè)的重建3
1.1.3　東德的機(jī)床工業(yè)4
1.1.4　全球機(jī)床行業(yè)的發(fā)展5
1.1.5　德國機(jī)床工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展6
1.1.6　日本機(jī)床的影響6
1.1.7　德國機(jī)床制造業(yè)的危機(jī)6
1.1.8　原因及影響7
1.1.9　柔性制造系統(tǒng)7
1.1.10　2009年世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)9
1.1.11　形勢及展望9
1.1.12　結(jié)論10
1.2　數(shù)控技術(shù)發(fā)展的里程碑12
1.3　數(shù)控技術(shù)和計算機(jī)
數(shù)控技術(shù)15
1.3.1　通向NC的途徑15
1.3.2　硬件16
1.3.3　軟件17
1.3.4　控制類型17
1.3.5　數(shù)控軸19
1.3.6　可編程序控制器20
1.3.7　適配單元20
1.3.8　計算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)20
1.3.9　NC程序和編程22
1.3.10?數(shù)據(jù)輸入24
1.3.11　數(shù)控系統(tǒng)的操作24
1.3.12　數(shù)控編程25
1.3.13　小結(jié)27
1.3.14?本節(jié)要點(diǎn)28
第2章　計算機(jī)數(shù)控（CNC）
機(jī)床的功能29
2.1　路徑信息和路徑測量31
2.1.1　引言31
2.1.2　軸的標(biāo)識31
2.1.3　位置控制回路33
2.1.4　位置的測量35
2.1.5　測量儀器的簡單診斷44
2.1.6　補(bǔ)償45
2.1.7　本節(jié)要點(diǎn)54
2.2　切換功能55
2.2.1　簡要介紹55
2.2.2　換刀功能55
2.2.3　銑床和加工中心的換刀功能56
2.2.4　車床的換刀功能57
2.2.5　刀具的位置編碼58
2.2.6　工件的更換59
2.2.7　主軸的變速功能61
2.2.8　進(jìn)給速度功能62
2.2.9　小結(jié)62
2.2.10　本節(jié)要點(diǎn)63
2.3　操作功能64
2.3.1　定義系統(tǒng)64
2.3.2　CNC系統(tǒng)的基本功能64
2.3.3　CNC系統(tǒng)的特殊功能68
2.3.4　防碰撞功能71
2.3.5　數(shù)控機(jī)床的集成安全理念78
2.3.6　狀態(tài)監(jiān)測和機(jī)床數(shù)據(jù)采集93
2.3.7　數(shù)控顯示97
2.3.8　CNC的觸摸操作98
2.3.9　數(shù)控系統(tǒng)用戶界面的擴(kuò)展99
2.3.10　安全運(yùn)行模式選擇的
電子鑰匙系統(tǒng)102
2.3.11　開放式數(shù)控系統(tǒng)104
2.3.12　OPC UA在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用106
2.3.13　成本評估107
2.3.14　現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)109
2.3.15　小結(jié)109
2.3.16　本節(jié)要點(diǎn)110
2.4　可編程序控制器112
2.4.1　定義112
2.4.2　PLC的發(fā)展歷史112
2.4.3　PLC的組成和工作原理113
2.4.4　數(shù)據(jù)總線和現(xiàn)場總線115
2.4.5　PLC的優(yōu)點(diǎn)118
2.4.6　PLC的編程和文檔語言119
2.4.7　PLC 程序120
2.4.8　程序存儲器121
2.4.9　PLC、CNC和PC集成122
2.4.10　PLC的選擇標(biāo)準(zhǔn)122
2.4.11　小結(jié)124
2.4.12　CNC和PLC的列表比較124
2.4.13　本節(jié)要點(diǎn)126
2.5　CNC系統(tǒng)對機(jī)床組件的影響128
2.5.1　機(jī)床配置128
2.5.2　床身129
2.5.3　導(dǎo)軌130
2.5.4　機(jī)床外罩131
2.5.5　冷卻系統(tǒng)131
2.5.6　排屑系統(tǒng)131
2.5.7　小結(jié)131
2.5.8　本節(jié)要點(diǎn)132
第3章　計算機(jī)數(shù)控（CNC）機(jī)床的
電氣驅(qū)動系統(tǒng)133
3.1　CNC機(jī)床的驅(qū)動調(diào)節(jié)135
3.1.1　定義135
3.1.2　數(shù)控坐標(biāo)軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)136
3.1.3　模擬控制137
3.1.4　模擬量調(diào)節(jié)與數(shù)字量調(diào)節(jié)的比較137
3.1.5　數(shù)字量的智能驅(qū)動技術(shù)138
3.1.6　控制器類型和控制特性140
3.1.7　控制環(huán)路增益和Kv因數(shù)
（位置環(huán)增益）141
3.1.8　前饋控制142
3.1.9　伺服驅(qū)動器143
3.1.10　小結(jié)146
3.1.11　本節(jié)要點(diǎn)147
3.2　CNC機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)149
3.2.1　進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的要求150
3.2.2　進(jìn)給驅(qū)動的類型150
3.2.3　直線電動機(jī)的種類155
3.2.4　直線電動機(jī)驅(qū)動的優(yōu)缺點(diǎn)156
3.2.5　驅(qū)動控制器和CNC系統(tǒng)的連接157
3.2.6　測量傳感器158
3.2.7　小結(jié)159
3.2.8　本節(jié)要點(diǎn)160
3.3　CNC機(jī)床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)161
3.3.1　主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求161
3.3.2　主軸驅(qū)動的類型162
3.3.3　主軸驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式162
3.3.4　交流同步電動機(jī)的驅(qū)動模式164
3.3.5　永磁同步電動機(jī)驅(qū)動的優(yōu)缺點(diǎn)165
3.3.6　本節(jié)要點(diǎn)165
3.4　CNC機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)選型167
3.4.1　方法與步驟167
3.4.2　主軸驅(qū)動系統(tǒng)的選型172
3.4.3　小結(jié)173
3.5　基于工藝參數(shù)的主軸機(jī)械設(shè)計174
3.5.1　電機(jī)的選擇174
3.5.2　軸承174
3.5.3　潤滑175
3.5.4　加工過程175
3.5.5　工業(yè)4.0對主軸的要求179
3.5.6　本節(jié)要點(diǎn)180
第4章　數(shù)控機(jī)床和制造系統(tǒng)183
4.1　數(shù)控機(jī)床185
4.1.1　加工中心和數(shù)控銑床185
4.1.2　數(shù)控車床191
4.1.3　數(shù)控磨床196
4.1.4　數(shù)控齒輪加工機(jī)床202
4.1.5　數(shù)控鉆床和鏜床207
4.1.6　數(shù)控鋸床209
4.1.7　激光加工設(shè)備210
4.1.8　沖壓機(jī)床和沖剪機(jī)床215
4.1.9　彎管機(jī)床218
4.1.10　數(shù)控電火花加工機(jī)床220
4.1.11　電子束機(jī)床222
4.1.12　水切割機(jī)床223
4.1.13　復(fù)合機(jī)床225
4.1.14　測量和檢驗設(shè)備232
4.1.15　小結(jié)234
4.1.16　本節(jié)要點(diǎn)235
4.2　增材制造236
4.2.1　引言236
4.2.2　定義237
4.2.3　工藝流程238
4.2.4　增材制造工藝的分類241
4.2.5　幾種重要的疊層制造工藝242
4.2.6　增材制造的優(yōu)點(diǎn)250
4.2.7　應(yīng)用252
4.2.8　新的方法252
4.2.9　準(zhǔn)備工作 254
4.2.10　與生產(chǎn)的結(jié)合255
4.2.11　小結(jié)256
4.2.12　本節(jié)要點(diǎn)256
4.3　柔性制造系統(tǒng)257
4.3.1　定義257
4.3.2　柔性制造單元259
4.3.3　柔性制造系統(tǒng)261
4.3.4　柔性制造系統(tǒng)的技術(shù)特征263
4.3.5