本書以近年來在數控機床上常用的國內外主流系統最新產品例如：國產的KND100、GSK980、HNC21/22等型數控系統、西門子公司產的SINUMERIK 808D、8282D 、日本FANUC公司產的FANUC 0i-D / 0i mate-D等數控系統為主線，系統介紹了機床數字控制系統的工作原理、系統結構、零件輪廓插補計算、位置與速度的檢測反饋、伺服驅動器與伺服電動機、PLC與機床電氣控制、典型數控系統產品以及通信接口與系統連接等，全書共分8章。特別是在第8章以西門子808D系統在車床上應用和FANUC 0i-MateMD系統在銑床上應用的數控機床電氣控制電路的設計為典型案例，介紹了數控機床電氣控制電路的設計思路、步驟與方法以及較完整的電氣原理圖畫法和功能等，從“系統”的角度上，做到識圖、懂圖，有利于讀者進行數控機床的安裝、調試與維修工作。
本書力求知識系統化、概念簡明化、應用工程化，避免繁瑣公式推導，注重理論與實際應用相結合。可作為高職高專院校的數控技術、數控機床維護與檢修、機電一體化以及機械制造與自動化等專業教材。也可供從事數控機床運行、維修和操作等工程技術人員培訓教材與自學參考書。
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1. 作者有多年從事機床數控系統開發、制造與應用實踐經驗，注重理論與實際應用相結合。
2. 以近年常用主流系統的最新產品如國產的KND100、GSK980、HNC21/22數控系統，西門子公司的SINUMERIK 808D、8282D數控系統，FANUC公司的FANUC 0i-D / 0i mate-D數控系統為主線。
3. 從“系統”觀念出發，以應用典型案例為導向，介紹了西門子和FANUC典型產品的PLC、接口與通信、系統連接等數控機床電氣控制電路的設計思路、步驟、方法與工程畫法，培養學生有識圖、懂圖的能力，使其具備安裝、調試與維修的基本素質。
4. 全書共分8章，內容全面。課件完整、細致、圖文齊全，有助教師備課、教學。.
機床數字控制技術簡稱數控技術是現代制造技術核心。該技術是綜合應用現代機械工程技術與現代計算機技術、信息處理技術、傳感與測試技術、伺服驅動技術、電力電子技術和現代自動控制技術等技術相結合而發展起來的一門高新技術，以及應用該技術制造的機床數控系統與現代機械傳動技術相結合，裝備于各種數控機床與機器人。該技術的水平高低是衡量一個企業乃至一個國家的工業現代化水平的重要標志，它是實現我國機械產品從“制造”到“創造”升級換代的關鍵技術之一。
“機床數控原理與系統”是數控技術專業的專業技術課，后續課程是數控機床維修有關課程。該教材共有8章，講述了機床數字控制系統的工作原理、系統結構、零件輪廓插補計算、位置與速度的檢測反饋、伺服驅動系統與電動機、PLC與機床電氣控制、典型數控系統產品以及通信接口與系統連接等。典型數控系統，以近年來在數控機床上應用的主流系統的最新產品版本為主，例如國產的KND100、GSK980、HNC21/22等型數控系統，國外西門子公司產的SINUMERIK 808D、8282D 和日本FANUC公司產的FANUC 0i-D / 0i mate-D等型數控系統。遵照教育部對高職高專教材的“寬、新、淺、實用”及“必須、夠用”等指示精神，參考國內已出版的“數控原理與系統”教材之精髓，結合編者多年從事機床數控系統研究的工作實踐，旨在編出一本適合高職高專學生現狀，力爭做到易學、易懂、實用的教材。
本書力求知識系統化、概念簡明化、應用工程化，避免繁瑣公式推導，注重理論與實際應用相結合。特別是在學習完前7章數控技術基本原理與典型數控系統的基礎上，通過第8章以西門子808D在CK6140數控車床上應用和FANUC 0i-MateMD在XK714A數控銑床上應用的數控電氣控制電路的設計為典型案例，介紹了數控機床電氣控制電路的設計思路、步驟與方法以及較完整的電氣原理圖工程畫法和功能等，從而讓讀者從“系統”的角度上，做到識圖、懂圖，有利于進行數控機床的安裝、調試與維修工作。本書每章前還編有教學重點，后編有本章小結，以便于教學和讀者學習，本書由周德卿教授與張承陽講師共同編著。周德卿負責編寫第l章、第6章、第7章、第8章，張承陽負責編寫第2章、第3章、第4章、第5章。全書由周德卿統稿、定稿。
目 錄
第1章 緒論
1.1 機床數控技術概述
1.1.1數控技術、數控系統與數控機床
1.1.2 MC、FMC、FMS、與CIMS現代制造系統
1.2 機床數控系統的組成與功能
1.2.1機床數控系統基本組成
1.2.2 機床數控系統各部分功能
1.3機床數字控制原理
1.3.1 數字控制基本原理
1.3.2刀具軌跡信息的分解
1.4 機床數控系統分類
1.4.1按被控機床運動軌跡分類
1.4.2按可聯動軸數分類
1.4.3按伺服驅動系統結構分類
1.4.4按機床數控系統的性能水平分類
1.5數控計算機組成結構和工作流程
1.5.1 數控計算機組成結構概述
1.5.2 數控計算機硬件結構
1.5.3 數控計算機軟件結構
1.5.4 數控計算機零件加工程序處理流程
1.5.5 數控計算機功能
1.6 機床數控系統的應用與發展
第1章 小結
第1章 習題
第2章 數控計算機裝置工作原理
2.1 數控加工程序輸入
2.1.1 輸入裝置與輸入方式
2.1.2 數控加工程序存儲
2.2 數控加工程序預處理
2.2.1 數控加工程序譯碼
2.2.2 數控加工程序診斷
2.2.3 刀具補償原理
2.2.4 數控加工程序的其他預處理
2.3 輪廓插補原理
2.3.1輪廓插補概述
2.3.2逐點比較法插補
2.3.3數字積分法插補
2.3.4數據采樣法插補
第2章 小結
第2章 習題
第3章 數控檢測反饋裝置
3.1 數控檢測反饋裝置概述
3.2 機床運動行程檢測傳感器
3.3 機床運動位移檢測傳感器
3.3.1 旋轉變壓器
3.3.2 光電編碼器
3.3.3 光柵傳感器
3.3.4 其他位移傳感器簡介
3.4 機床運動速度檢測傳感器
3.5 機床位置精度測量用激光干涉儀
第3章 小結
第3章 習題
第4章 伺服驅動系統
4.1 伺服驅動系統概述
4.1.1伺服驅動系統基本概念
4.1.2 伺服驅動系統工作原理
4.1.3 伺服驅動系統分類
4.1.4 數控機床對進給伺服驅動系統要求
4.2步進電動機伺服驅動系統
4.2.1步進電動機結構與工作原理
4.2.2 步進電動機主要特性
4.2.3 步進電動機驅動控制電路
4.2.4 開環步進電機伺服驅動系統的控制方法
4.2.5 步進電動機驅動系統在機床數控中應用
4.3 直流電動機伺服驅動系統
4.3.1 直流伺服電動機驅動系統概述
4.3.2 直流伺服電動機結構與工作原理
4.3.3 直流伺服電動機調速方法
4.3.4 直流伺服電動機PWM調速系統在機床數控中的應用
4.4交流電動機伺服驅動系統
4.4.1 交流伺服電動機概述
4.4.2 交流伺服電動機結構與工作原理
4.4.3 交流伺服電動機的變頻調速技術
4.4.4 交流伺服電機調速系統在機床數控中應用
4.5伺服驅動運動參數設定與運動誤差的補償
4.5.1 伺服驅動運動參數的設置
4.5.2 伺服進給運動誤差的補償
4.5.3 伺服軸回參考點及參數設置
4.6新型直線電動機伺服驅動系統簡介
第4章 小結
第4章 習題
第5章 主軸驅動系統
5.1主軸驅動系統概述
5.1.1 主軸驅動裝置結構與作用
5.1.2 數控機床對主軸驅動系統要求
5.1.3 主軸驅動系統基本組成
5.1.4 主軸驅動系統分類與特性
5.2數控系統與典型主軸驅動系統的連接
5.2.1 數控系統與模擬主軸的信號連接
5.2.2 數控系統與串行主軸的信號連接
5.3 主軸分段無級變速與控制
5.3.1主軸分段無級變速與控制
5.3.2 自動換擋控制
5.3.3主軸自動換擋控制時序
5.4 主軸準停控制
5.4.1主軸準停控制概述
5.4.2 機械準停控制
5.4.3 電氣準停控制
5.5 新型電主軸驅動系統簡介
第5章小結
第5章習題
第6章 數控系統中的PLC控制與應用
6.1 數控系統中PLC的作用與結構
6.2 數控系統中PLC的信息交換與接口
6.3 數控系統中PLC的編程元件指令與應用
6.3.1西門子系統PLC編程元件指令與應用
6.3.2 FAUNC系統PLC編程元件指令與應用
6.4數控系統中PLC順控程序結構與運行特點
6.5 PLC輔助控制功能控制與典型案例
6.5.1 PLC輔助功能控制概述
6.5.2西門子系統PLC輔助功能控制與典型案例
6.5.3 FAUNC系統PLC輔助功能控制與典型案例
第6章 小結
第6章 習題
第7章 典型機床數控系統通信接口與連接
7.1 典型數控系統產品簡介
7.1.1 國產機床數控系統
7.1.2 西門子公司機床數控系統
7.1.3 FAUNC公司機床數控系統
7.2典型數控系統通信接口與系統連接
7.2.1 數控系統通信接口概述
7.2.2 西門子808D系統通信接口與系統連接
7.2.3 西門子828D系統通信接口與系統連
7.2.4 FANUC 0iD/0i MateD系統通信接口與系統連接
第7章 小結
第7章 習題
第8章 數控機床電氣控制電路設計與案例
8.1數控機床電氣控制電路概述
8.1.1數控機床電氣控制電路構成與功能
8.1.2 數控機床電氣控制電路圖設計要點
8.1.3 抗電磁干擾電路設計
8.2 西門子808D系統CK6140數控車床電氣控制電路的設計
8.2.1 CK6140數控車床控制要求
8.2.2 CK6140數控車床設計方案
8.2.3 CK6140數控車床電氣控制電路的設計
8.3 FANUC 0iMateD系統XK714A數控銑床電氣控制電路的設計
8.3.1 XK714A數控銑床控制要求
8.3.2 XK714A數控銑床設計方案
8.3.3 XK714A數控銑床電氣控制電路的設計
第8章小結
第8章習題
參考文獻
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