數(shù)控技術

前　言
第1 章　緒論 1
1. 1　數(shù)控技術概述 1
1. 2　數(shù)控機床的組成及工作原理 1
1. 2. 1　數(shù)控機床的組成 1
1. 2. 2　數(shù)控機床的工作原理 3
1. 2. 3　數(shù)控系統(tǒng)的工作過程 3
1. 3　數(shù)控機床的分類、特點和應用 4
1. 3. 1　數(shù)控機床的分類 4
1. 3. 2　數(shù)控機床的特點 6
1. 3. 3　數(shù)控機床的應用 7
1. 4　數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展 7
1. 4. 1　數(shù)控機床的產(chǎn)生 7
1. 4. 2　數(shù)控機床的發(fā)展歷程 7
1. 4. 3　數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 8
1. 4. 4　數(shù)控機床在我國的發(fā)展情況 10
1. 5　典型數(shù)控系統(tǒng) 12
1. 5. 1　FANUC 數(shù)控系統(tǒng) 12
1. 5. 2　SIEMENS 數(shù)控系統(tǒng) 15
1. 5. 3　開放式數(shù)控系統(tǒng) 18
習題 20
第2 章　數(shù)控編程基礎 21
2. 1　概述 21
2. 1. 1　數(shù)控編程的基本概念 21
2. 1. 2　數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟 21
2. 1. 3　數(shù)控編程的方法 22
2. 2　編程的基礎知識 22
2. 2. 1　零件加工程序的結(jié)構(gòu) 22
2. 2. 2　數(shù)控機床的坐標系 24
2. 2. 3　功能代碼簡介 29
2. 3　常用準備功能指令的編程方法 33
2. 3. 1　與坐標系相關的指令 33
2. 3. 2　運動控制指令 35
2. 3. 3　刀具補償指令 39
2. 3. 4　固定循環(huán)指令 41
2. 3. 5　車削固定循環(huán)指令 48
2. 4　數(shù)控編程的工藝處理 51
2. 4. 1　合理確定零件的加工路線 51
2. 4. 2　合理選擇對刀點、換刀點 52
2. 4. 3　合理選擇工件的裝夾方法、刀具和
切削用量 53
2. 5　手工編程 53
2. 5. 1　孔的加工程序編制 54
2. 5. 2　數(shù)控車削程序的編制 56
2. 5. 3　數(shù)控銑削加工程序的編制 59
2. 6　發(fā)展中的STEP NC 標準 61
2. 6. 1　STEP NC 標準的提出 61
2. 6. 2　STEP NC 標準與STEP 標準 62
2. 6. 3　STEP NC 的數(shù)據(jù)模型 62
2. 6. 4　STEP NC 數(shù)控程序結(jié)構(gòu) 63
2. 6. 5　STEP NC 標準的發(fā)展 64
習題 64
第3 章　開環(huán)伺服系統(tǒng)及輪廓軌跡形成 66
3. 1　概述 66
3. 2　步進電動機及其驅(qū)動控制 66
3. 2. 1　步進電動機的工作原理 66
3. 2. 2　永磁式步進電動機 69
3. 2. 3　混合式步進電動機 69
3. 3　步進電動機的運行 70
3. 3. 1　步進電動機的運行性能 70
3. 3. 2　步進電動機的驅(qū)動電源 74
3. 3. 3　步進電動機的選用 77
3. 4　開環(huán)系統(tǒng)的輪廓軌跡形成 78
3. 4. 1　逐點比較法 79
3. 4. 2　數(shù)字積分法 88
3. 5　提高開環(huán)伺服系統(tǒng)精度的措施 97
3. 5. 1　傳動間隙補償 97
3. 5. 2　螺距誤差補償 97
3. 5. 3　細分線路 98
習題 99
第4 章　閉環(huán)伺服系統(tǒng)及軌跡實現(xiàn) 100
4. 1　概述 100
4. 1. 1　伺服系統(tǒng)組成 100
4. 1. 2　對伺服系統(tǒng)的基本要求 101
4. 1. 3　伺服系統(tǒng)的分類 102
4. 2　交流伺服電動機原理 102
4. 2. 1　交流伺服電動機的類型 102
4. 2. 2　永磁交流同步伺服電動機 103
4. 3　交流伺服電動機的變頻調(diào)速 105
4. 3. 1　交直交變頻調(diào)速 105
4. 3. 2　正弦脈寬調(diào)制 108
4. 4　閉環(huán)伺服系統(tǒng)常用檢測裝置 109
4. 4. 1　光柵 110
4. 4. 2　脈沖編碼器 111
4. 4. 3　旋轉(zhuǎn)變壓器 115
4. 4. 4　感應同步器 117
4. 5　數(shù)據(jù)采樣插補 120
4. 5. 1　插補周期與采樣周期 121
4. 5. 2　插補周期與精度、速度之間的
關系 121
4. 5. 3　直線函數(shù)法 122
4. 5. 4　擴展數(shù)字積分法 124
4. 5. 5　數(shù)據(jù)采樣插補算法的速度控制 127
習題 129
第5 章　激光雕刻機實驗平臺 131
5. 1　概述 131
5. 1. 1　數(shù)控雕刻機平臺簡介 131
5. 1. 2　激光雕刻機加工的優(yōu)勢 131
5. 2　激光雕刻機機械系統(tǒng)設計 132
5. 2. 1　激光雕刻機的總體方案設計 132
5. 2. 2　激光雕刻機部件選型 134
5. 2. 3　激光雕刻機三維建模 145
5. 3　激光雕刻機硬件控制系統(tǒng)設計 147
5. 3. 1　控制系統(tǒng)總體方案設計 147
5. 3. 2　控制系統(tǒng)硬件設計 149
5. 3. 3　激光雕刻機的PID 參數(shù)整定 157
5. 4　激光雕刻機軟件控制系統(tǒng)設計 164
5. 4. 1　激光雕刻機軟件控制系統(tǒng)總體
結(jié)構(gòu) 164
5. 4. 2　矢量字庫中字體的存儲格式及
矢量字體的提取 164
5. 4. 3　截取BMP 圖像并對其進行鏡像
處理 170
5. 4. 4　提取漢字“龍” 輪廓 171
5. 4. 5　輸出漢字“龍” 輪廓G 代碼和
實心G 代碼 173
5. 5　激光雕刻機誤差補償 178
5. 5. 1　激光跟蹤儀原理 178
5. 5.