數(shù)控技術及應用指南2015/2016

譯者序
原書前言
致讀者
第 1 章　數(shù)控技術導論 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　機床行業(yè)的重建 3
1.1.3　東德的機床工業(yè) 4
1.1.4　全球機床行業(yè)的發(fā)展變化 5
1.1.5　具有代表性的新型數(shù)控機床 5
1.1.6　日本的影響 6
1.1.7　德國危機 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)濟危機 8
1.1.11　形勢及展望 9
1.1.12　結論 10
1.2　數(shù)控技術的發(fā)展里程碑 12
1.3　數(shù)控技術和計算機數(shù)控技術 15
1.3.1　通向 NC 的途徑 15
1.3.2　硬件 16
1.3.3　軟件 16
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　計算機技術和數(shù)控技術 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　小結 27
1.3.13 本節(jié)要點 28
第 2 章　CNC 機床的功能 29
2.1　位置信息 31
2.1.1　引言 31
2.1.2　軸的標識 31
2.1.3　位置控制回路 33
2.1.4 　位置的測量 35
2.1.5　補償 44
2.1.6 本節(jié)要點 52
2.2　輔助功能 53
2.2.1　說明 53
2.2.2　換刀功能 53
2.2.3　車床的換刀功能 54
2.2.4　銑床和加工中心的換刀功能 54
2.2.5　刀具的識別 56
2.2.6　工件的更換 57
2.2.7　主軸的變速功能 60
2.2.8　進給速度功能 60
2.2.9　小結 60
2.2.10 本節(jié)要點 61
2.3　數(shù)控功能 62
2.3.1　定義 62
2.3.2 CNC 系統(tǒng)的基本功能 62
2.3.3 CNC 系統(tǒng)的特殊功能 66
2.3.4　防碰撞功能 68
2.3.5　數(shù)控機床集成的安全理念 73
2.3.6　數(shù)控顯示 83
2.3.7　數(shù)控系統(tǒng)的用戶界面擴展 84
2.3.8　開放式數(shù)控系統(tǒng) 86
2.3.9　成本評估 88
2.3.10　現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)點 90
2.3.11　小結 90
2.3.12 本節(jié)要點 91
2.4　可編程序控制器 93
2.4.1　定義 93
2.4.2 PLC 的發(fā)展歷史 93
2.4.3 PLC 的組成和工作原理 94
2.4.4　數(shù)據(jù)總線和現(xiàn)場總線 95
2.4.5 PLC 的優(yōu)點 99
2.4.6 PLC 的編程和文檔語言 100目　　錄　VII
2.4.7 PLC 程序 101
2.4.8　程序存儲器 101
2.4.9 PLC、 CNC 和 PC 集成 102
2.4.10 PLC 的選擇標準 104
2.4.11　小結 104
2.4.12 CNC 和 PLC 的列表比較 104
2.4.13 本節(jié)要點 106
2.5 CNC 系統(tǒng)對機床組件的影響 108
2.5.1　機床配置 108
2.5.2　床身 109
2.5.3　導軌 110
2.5.4　機床外罩 110
2.5.5　冷卻系統(tǒng) 111
2.5.6　排屑系統(tǒng) 111
2.5.7　小結 111
2.5.8 本節(jié)要點 111
第 3 章　CNC 機床的電氣驅(qū)動
系統(tǒng) 113
3.1 CNC 機床的進給驅(qū)動系統(tǒng) 115
3.1.1　進給驅(qū)動系統(tǒng)的要求 116
3.1.2　進給驅(qū)動的類型 116
3.1.3　直線電動機的種類 121
3.1.4　直線電動機驅(qū)動的優(yōu)缺點 122
3.1.5　驅(qū)動控制器和 CNC 系統(tǒng)的連接 123
3.1.6　測量傳感器 124
3.1.7　小結 125
3.1.8　本節(jié)要點 126
3.2 CNC 機床的主軸驅(qū)動系統(tǒng) 127
3.2.1　主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求 127
3.2.2　主軸驅(qū)動的類型 128
3.2.3　主軸驅(qū)動系統(tǒng)的結構形式 128
3.2.4　交流同步電動機驅(qū)動模式 130
3.2.5　同步電動機驅(qū)動的優(yōu)缺點 131
3.2.6 本節(jié)要點 131
3.3　面向過程的機床驅(qū)動系統(tǒng)設計 133
3.3.1　系統(tǒng)劃分 133
3.3.2　加工工藝的出發(fā)點 134
3.3.3　能效均衡 135
3.3.4　機床驅(qū)動系統(tǒng)的結構 136
3.3.5 進給驅(qū)動系統(tǒng)的靜態(tài)設計和
　　　動態(tài)設計 137
3.3.6　直線電動機驅(qū)動 140
3.3.7　根據(jù)工藝參數(shù)擬訂驅(qū)動方案 140
3.3.8　機床設計的普遍性和特殊性 142
3.3.9 基于工藝參數(shù)的機床進給驅(qū)動
　　　系統(tǒng)的設計方案擬訂 143
3.3.10　機床的系統(tǒng)性考慮 144
3.3.11　小結 146
3.3.12　本節(jié)要點 146
3.4　基于工藝參數(shù)的主軸機械
設計 148
3.4.1　電動機選擇 148
3.4.2　軸承選擇 148
3.4.3　潤滑介質(zhì)選擇 149
3.4.4　加工工藝選擇 149
3.4.5 本節(jié)要點 152
第 4 章　數(shù)控機床的類型 153
4.1　數(shù)控機床 155
4.1.1　加工中心和數(shù)控銑床 155
4.1.2　數(shù)控車床 160
4.1.3　數(shù)控磨床 165
4.1.4　數(shù)控齒輪加工機床 170
4.1.5　數(shù)控鉆床和鏜床 176
4.1.6　數(shù)控鋸床 178
4.1.7　激光加工設備 180
4.1.8　沖壓機床和沖剪機床 185
4.1.9　彎管機床 188
4.1.10　數(shù)控電火花加工機床 190
4.1.11　電子束機床 192
4.1.12　水切割機床 193
4.1.13　復合機床 195
4.1.14　測量和檢驗設備 202
4.1.15　小結 204
4.1.16 本節(jié)要點 205
4.2　增材制造 206
4.2.1　引言 206VIII　數(shù)控技術及應用指南
4.2.2　定義 207
4.2.3　工藝流程 208
4.2.4　增材制造工藝的分類 210
4.2.5　幾種重要的疊層制造工藝 211
4.2.6　小結 218
4.2.7 本節(jié)要點 218
4.3　柔性制造系統(tǒng) 220
4.3.1　定義 220
4.3.2　柔性制造島 221
4.3.3　柔性制造單元 222
4.3.4　柔性制造系統(tǒng)的技術特征 224
4.3.5　柔性制造系統(tǒng)的應用準則 225
4.3.6　加工策略 227
4.3.7　設備選型及布局 228
4.3.8　工件運輸系