數(shù)控技術(shù)

前　言
第1 章　緒論 1
1. 1　數(shù)控技術(shù)概述 1
1. 2　數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理 1
1. 2. 1　數(shù)控機(jī)床的組成 1
1. 2. 2　數(shù)控機(jī)床的工作原理 3
1. 2. 3　數(shù)控系統(tǒng)的工作過(guò)程 3
1. 3　數(shù)控機(jī)床的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用 4
1. 3. 1　數(shù)控機(jī)床的分類 4
1. 3. 2　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 6
1. 3. 3　數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用 7
1. 4　數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展 7
1. 4. 1　數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 7
1. 4. 2　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程 7
1. 4. 3　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 8
1. 4. 4　數(shù)控機(jī)床在我國(guó)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(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng) 18
習(xí)題 20
第2 章　數(shù)控編程基礎(chǔ) 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(chǔ)知識(shí) 22
2. 2. 1　零件加工程序的結(jié)構(gòu) 22
2. 2. 2　數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 24
2. 2. 3　功能代碼簡(jiǎn)介 29
2. 3　常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法 33
2. 3. 1　與坐標(biāo)系相關(guān)的指令 33
2. 3. 2　運(yùn)動(dòng)控制指令 35
2. 3. 3　刀具補(bǔ)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(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn) 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(biāo)準(zhǔn) 61
2. 6. 1　STEP NC 標(biāo)準(zhǔn)的提出 61
2. 6. 2　STEP NC 標(biāo)準(zhǔn)與STEP 標(biāo)準(zhǔn) 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(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 64
習(xí)題 64
第3 章　開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)及輪廓軌跡形成 66
3. 1　概述 66
3. 2　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制 66
3. 2. 1　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 66
3. 2. 2　永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 69
3. 2. 3　混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 69
3. 3　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 70
3. 3. 1　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能 70
3. 3. 2　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源 74
3. 3. 3　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用 77
3. 4　開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的輪廓軌跡形成 78
3. 4. 1　逐點(diǎn)比較法 79
3. 4. 2　數(shù)字積分法 88
3. 5　提高開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)精度的措施 97
3. 5. 1　傳動(dòng)間隙補(bǔ)償 97
3. 5. 2　螺距誤差補(bǔ)償 97
3. 5. 3　細(xì)分線路 98
習(xí)題 99
第4 章　閉環(huán)伺服系統(tǒng)及軌跡實(shí)現(xiàn) 100
4. 1　概述 100
4. 1. 1　伺服系統(tǒng)組成 100
4. 1. 2　對(duì)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(dòng)機(jī)原理 102
4. 2. 1　交流伺服電動(dòng)機(jī)的類型 102
4. 2. 2　永磁交流同步伺服電動(dòng)機(jī) 103
4. 3　交流伺服電動(dòng)機(jī)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(cè)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(yīng)同步器 117
4. 5　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) 120
4. 5. 1　插補(bǔ)周期與采樣周期 121
4. 5. 2　插補(bǔ)周期與精度、速度之間的
關(guān)系 121
4. 5. 3　直線函數(shù)法 122
4. 5. 4　擴(kuò)展數(shù)字積分法 124
4. 5. 5　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法的速度控制 127
習(xí)題 129
第5 章　激光雕刻機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 131
5. 1　概述 131
5. 1. 1　數(shù)控雕刻機(jī)平臺(tái)簡(jiǎn)介 131
5. 1. 2　激光雕刻機(jī)加工的優(yōu)勢(shì) 131
5. 2　激光雕刻機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 132
5. 2. 1　激光雕刻機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 132
5. 2. 2　激光雕刻機(jī)部件選型 134
5. 2. 3　激光雕刻機(jī)三維建模 145
5. 3　激光雕刻機(jī)硬件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 147
5. 3. 1　控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 147
5. 3. 2　控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 149
5. 3. 3　激光雕刻機(jī)的PID 參數(shù)整定 157
5. 4　激光雕刻機(jī)軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 164
5. 4. 1　激光雕刻機(jī)軟件控制系統(tǒng)總體
結(jié)構(gòu) 164
5. 4. 2　矢量字庫(kù)中字體的存儲(chǔ)格式及
矢量字體的提取 164
5. 4. 3　截取BMP 圖像并對(duì)其進(jìn)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(shí)心G 代碼 173
5. 5　激光雕刻機(jī)誤差補(bǔ)償 178
5. 5. 1　激光跟蹤儀原理 178
5. 5.