基本信息
書名：數控原理與係統
定價：25.00元
作者：蔣麗
齣版社：北京航空航天大學齣版社
齣版日期：2010-02-01
ISBN：9787512400139
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.359kg
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內容提要
全書共分8章： 章介紹數控係統的基本概念與分類方法，並簡要介紹現代數控係統的發展趨勢；第2章介紹數控係統的插補原理與刀具補償原理；第3章介紹數控係統的軟、硬件結構，並簡要介紹數控係統通信與網絡技術；第4章介紹數控機床伺服驅動係統的驅動與控製；第5章介紹數控機床主軸的驅動與控製；第6章介紹數控機床用可編程控製器的原理、指令係統及應用實例；第7章介紹數控機床中應用的位置檢測元件；第8章介紹目前常用的數控係統的結構及工作原理。
本書可作為普通高職高專以及民辦高等學校機類與機電類數控（模具）專業的教材，也可供有關的工程技術人員參考。
目錄
作者介紹
文摘
序言
《精密製造的基石：數字控製技術原理及應用》 序言 在工業製造邁嚮智能化、精益化的時代浪潮中，數字控製技術（CNC）無疑扮演著核心驅動力的角色。它以前所未有的精度、效率和靈活性，重塑著現代機械加工的麵貌，為從航空航天到精密醫療器械，從汽車製造到消費電子等各個領域的發展提供瞭堅實支撐。本書並非旨在枯燥地羅列枯燥的理論公式，而是緻力於深入淺齣地剖析數控技術的精髓，引導讀者理解其背後蘊含的科學原理，並洞悉其在實際工業生産中的廣泛應用。我們將一同探索，究竟是什麼樣的技術，能夠讓冰冷的金屬在程序員的指令下，幻化齣令人驚嘆的復雜形體，實現毫米級甚至微米級的精度。 第一章：數字控製的起源與發展脈絡 本章將帶領讀者穿越曆史的長河，迴顧數字控製技術從萌芽到蓬勃發展的壯麗曆程。我們將從早期的手工編程、紙帶輸入時代講起，追溯NC（Numerical Control）的誕生，理解其在解決當時復雜零件加工難題方麵的劃時代意義。隨後，我們將聚焦於CNC（Computer Numerical Control）的興起，分析微處理器和計算機技術如何賦予數控係統強大的生命力，使其從簡單的指令執行者轉變為能夠進行復雜運算和智能判斷的核心。 早期探索與NC的誕生： 探究數控概念的雛形，瞭解NC的定義、基本原理和早期應用場景，如在航空航天領域的首次應用。 計算機的賦能——CNC時代來臨： 詳述計算機技術如何與NC技術深度融閤，催生齣CNC係統。分析微處理器的引入帶來的性能飛躍，以及圖形化界麵的發展對操作便捷性的提升。 技術革新與行業演進： 梳理CNC技術在不同時期所經曆的關鍵性技術突破，例如運動控製算法的優化、傳感器技術的進步、通信協議的標準化等。同時，探討這些技術進步如何反哺和推動瞭製造業的轉型升級。 全球化視角下的發展趨勢： 簡要介紹數控技術在全球範圍內的發展格局，以及不同國傢和地區在技術研發和産業化方麵的側重點。 第二章：數控係統的核心組成與工作原理 深入理解數控係統的運作機製，是掌握其應用的關鍵。本章將係統性地解析數控係統的各個核心組成部分，並闡述它們是如何協同工作，最終實現對機床的精確控製。我們將逐一剖析輸入設備、信息處理係統（CNC控製器）、伺服驅動係統、信息反饋係統以及機床執行機構，揭示它們在整個數控加工鏈條中的關鍵作用。 指令的輸入與解讀： 詳細介紹數控編程的概念，包括G代碼和M代碼的含義與作用。分析不同編程方式（手工編程、CAD/CAM輔助編程）的優劣，以及程序的可讀性和優化。 CNC控製器——數控加工的大腦： 深入探討CNC控製器的硬件結構和軟件功能。講解插補算法（直綫、圓弧、螺鏇等）的原理，分析運動軌跡的生成過程，以及PLC（可編程邏輯控製器）在協調機床輔助功能中的角色。 驅動與執行——指令的轉化： 詳細介紹伺服電機（直流、交流伺服）和步進電機的工作原理，以及它們如何通過驅動器將指令轉化為實際的軸運動。講解不同驅動方式的特點和適用性。 精準反饋——保證加工精度： 闡述信息反饋係統的必要性，重點介紹編碼器（增量式、絕對式）和光柵尺等測量元件的作用，分析它們如何實時監測機床軸的位置和速度，並反饋給控製器以實現閉環控製。 機床本體——數控加工的載體： 簡要介紹數控機床的結構特點，包括主軸、刀架、工作颱、導軌等關鍵部件，以及它們如何為數控係統提供穩定的運動平颱。 第三章：數控編程——指令的語言 數控編程是將設計意圖轉化為機床指令的橋梁。本章將聚焦於數控編程的藝術與科學，從基礎的G、M代碼講解，到復雜的宏程序應用，幫助讀者建立起完整的編程思維。我們將通過豐富的實例，演示如何編寫高效、準確的數控程序，確保加工過程的順利進行。 G代碼與M代碼基礎： 係統講解常用的G代碼（直綫插補、圓弧插補、刀具補償、坐標係設置等）和M代碼（主軸啓停、換刀、冷卻液控製等）的含義與用法。 坐標係與刀具路徑規劃： 闡述工件坐標係、機床坐標係、程序坐標係的概念，以及如何根據加工要求建立閤適的坐標係。重點講解刀具路徑的規劃原則，包括切削方嚮、切削深度、切削寬度等。 刀具補償與幾何補償： 深入分析刀具半徑補償、刀具長度補償的作用，以及它們如何提高加工精度和程序的可重用性。介紹幾何補償在復雜麯麵加工中的應用。 子程序與宏程序： 講解子程序的概念和調用方式，以及宏程序（自定義變量、條件判斷、循環語句）在實現重復性操作和提高編程效率方麵的強大功能。 CAM軟件在編程中的應用： 介紹計算機輔助製造（CAM）軟件如何通過圖形化界麵，將三維模型直接轉化為數控程序，極大簡化瞭編程過程，並提高瞭編程的智能化水平。 第四章：數控加工工藝與刀具選擇 掌握瞭數控編程，下一步便是理解如何將程序轉化為實際的切削過程。本章將深入探討數控加工的工藝流程，從切削參數的選擇到刀具的閤理搭配，都將一一呈現。我們將結閤不同材料和加工任務，分析影響加工質量和效率的關鍵因素，並提供實用的工藝指導。 切削參數的優化： 詳細講解切削速度、進給量、切削深度等關鍵切削參數的選取原則。分析不同材料（如鋁閤金、鋼、鑄鐵等）的切削特性，以及它們對參數選擇的影響。 刀具的種類與特性： 介紹各類刀具（如麵銑刀、立銑刀、鑽頭、車刀等）的結構、材料、幾何角度等。分析不同刀具在不同加工任務下的適用性。 刀具壽命與磨損： 探討刀具的磨損機理、刀具壽命的預測與延長方法。講解刀具的重磨與修磨技術。 數控加工的流程規劃： 介紹零件的加工順序、定位基準的選擇、裝夾方式的設計等。分析如何通過閤理的工藝規劃，最大限度地發揮數控機床的性能。 錶麵質量與尺寸精度控製： 探討影響加工錶麵質量和尺寸精度的因素，如振動、熱變形、刀具磨損等。介紹相應的控製措施。 第五章：數控機床的類型與應用領域 數控技術並非單一的存在，而是根據不同的加工需求，衍生齣瞭種類繁多、功能各異的數控機床。本章將對主流的數控機床進行分類介紹，並深入探討它們在各個工業領域的具體應用，讓讀者直觀感受數控技術如何賦能現代工業。 數控銑削加工中心： 介紹三軸、四軸、五軸聯動加工中心的結構特點和技術優勢，以及它們在復雜麯麵加工、模具製造等領域的廣泛應用。 數控車削技術： 講解數控車床（臥式、立式、經濟型、高速型）的原理和特點，及其在軸類零件、盤類零件等加工中的應用。 數控磨削與特種加工： 介紹數控磨床、數控電火花加工（EDM）、數控激光切割/焊接等特種加工設備，以及它們在實現高精度加工和特殊材料加工中的重要作用。 數控專用機床： 討論為特定産品或工藝設計的數控專用機床，以及它們在提高生産效率和降低成本方麵的優勢。 數控技術在各行業的滲透： 詳細闡述數控技術如何應用於航空航天、汽車製造、模具工業、醫療器械、電子信息等關鍵行業，並列舉具體的案例，展示數控技術的價值。 第六章：數控係統的維護與故障診斷 再先進的技術也需要精心的嗬護。本章將關注數控係統的日常維護與故障診斷，幫助讀者掌握保障數控機床穩定運行的必備技能，從而減少停機時間，提高生産效率。 日常維護保養： 詳細介紹數控機床的日常清潔、潤滑、緊固、檢查等維護項目，以及定期保養的計劃與執行。 常見故障的分析與排除： 針對數控係統常見的機械故障、電氣故障、控製係統故障等，進行深入的分析和診斷。 故障診斷的常用方法： 介紹使用報警信息、診斷程序、萬用錶、示波器等工具進行故障定位的方法。 預防性維護與預測性維護： 闡述如何通過建立預防性維護計劃，以及利用傳感器數據進行預測性維護，來提前發現潛在問題，避免重大故障的發生。 安全操作規程： 強調數控機床操作過程中的安全注意事項，包括個人防護、設備操作安全、緊急情況處理等。 第七章：數控技術的發展趨勢與未來展望 技術永無止境，數控技術也在不斷地嚮前發展。本章將對數控技術的未來發展趨勢進行展望，包括智能化、網絡化、柔性化等方麵，幫助讀者洞察行業前沿，為未來的學習和實踐指明方嚮。 智能化與自適應控製： 探討人工智能、機器學習等技術如何融入數控係統，實現更高級彆的智能決策和自適應加工。 工業互聯網與數字化工廠： 分析工業互聯網如何將數控機床連接起來，構建數字化、網絡化的智能製造體係。 增材製造與減材製造的融閤： 探討3D打印技術與傳統數控加工的結閤，以及它們在構建未來製造模式中的潛力。 虛擬現實與增強現實在數控領域的應用： 展望VR/AR技術如何應用於數控編程、操作培訓、遠程維護等方麵。 綠色製造與可持續發展： 關注數控技術在節能減排、材料利用率提升等方麵的貢獻，以及綠色製造理念在數控技術發展中的重要性。 結語 數控技術作為現代製造業的核心驅動力，其重要性不言而喻。本書力求為讀者提供一個全麵而深入的數控技術學習平颱，從原理到應用，從基礎到前沿，希望能激發讀者對數控技術的濃厚興趣，並為他們在未來的學習、研究和實踐中提供有力的支持。掌握數控技術，就是掌握瞭製造的未來。
說實話，我最近一直在尋找一本能夠幫助我理解數控機床硬件方麵知識的書。《數控原理與係統》這個書名讓我覺得它可能在這方麵有所側重。我特彆想知道，一颱數控機床的核心“大腦”——數控係統，究竟是如何工作的？它內部的電路設計、信號傳輸、以及處理加工指令的邏輯過程，如果能有一些基礎的介紹，哪怕是概念性的，都會很有幫助。比如說，驅動器是如何接收指令並控製電機運動的？反饋係統（比如光柵尺、編碼器）在保證精度方麵起到瞭什麼關鍵作用？書裏會不會涉及到一些不同類型的數控係統，比如FANUC、SIEMENS、HAAS等等，它們之間在硬件結構或者技術特點上有什麼區彆？而且，像直綫電機、滾珠絲杠、導軌這些關鍵的傳動部件，它們的原理和選型是否會作為一部分內容介紹？我希望這本書能讓我對數控機床的“骨骼”和“肌肉”有一個初步的瞭解，而不是隻停留在軟件操作的層麵。