第一章 数控系统概述 1
1.1 机床数字控制的基本原理 1
1.1.1 数字控制的基本概念 1
1.1.2 数控机床的组成 1
1.1.3 数控机床加工零件的操作过程 3
1.1.4 计算机数控系统的工作过程 3
1.2 机床数控系统的分类 3
1.2.1 按机床的运动轨迹分类 3
1.2.2 接伺服系统的控制方式分类 5
1.2.3 按数控系统功能水平分类 6
1.3 数控系统的发展 7
1.3.1 数控系统的发展简史 7
1.3.2 我国数控系统的发展概况 8
1.3.3 数控系统的发展趋势 9
第二章 数控系统控制信号的构成 13
2.1 数控机床的坐标系 13
2.1.1 数控机床所使用的坐标系 13
2.1.2 机床坐标的确定方法 13
2.1.3 绝对坐标系与相对坐标系 14
2.2 数控机床的原点偏置 16
2.2.1 数控机床的各种原点 16
2.2.2 数控机床的零点偏置 16
2.3 数控机床指令代码 17
2.3.1 数控代码标准 17
2.3.2 程序段的组成 21
2.3.3 程序段格式 26
第三章 控制信息的输入 28
3.1 数控系统控制面板 28
3.1.1 经济型JWK数控系统控制面板 28
3.1.2 SIEMEN880数控系统控制面板 30
3.2 数控加工程序的输入 34
3.2.1 数控加工程序的输入过程 34
3.2.2 键盘输入方式 35
3.2.3 纸带阅读机输入方式 37
3.3 数控加工程序的译码 40
3.3.1 硬件译码过程 40
3.3.2 软件译码过程 43
第四章 数控机床点位控制与点位/直线切削控制 50
4.1 点位控制与点位/直线切削控制的一般概念 50
4.1.1 点位控制与点位/直线控制的异同 50
4.1.2 程序编制的增量方式与绝对值方式 51
4.1.3 测量系统的增量方式与绝对方式 52
4.1.4 点位控制系统与点位/切削控制系统的结构 52
4.2 位置计算与比较 54
4.2.1 位置计算与比较线路的各种方案 54
4.2.2 消除增量值方式累计误差的方法 54
4.2.3 使用绝对值编程方式的位置计算与比较线路结构 56
4.2.4 位置计算与比较的软件实现 56
4.3 点位/直线切削机床的其它功能 57
4.3.1 主轴准停功能 57
4.3.2 自动换刀功能 59
4.4 补偿机能 64
4.4.1 齿隙补偿 64
4.4.2 螺距补偿 64
4.4.3 计算机数控系统的误差补偿 66
第五章 数控机床的连续切削控制 68
5.1 概述 68
5.2 逐点比较法 69
5.2.1 逐点比较法直线插补 70
5.2.2 逐点比较法圆弧插补 74
5.2.3 逐点比较法插补软件 79
5.2.4 逐点比较法算法的改进 84
5.3 数字积分插补法 89
5.3.1 数字积分直线插补 90
5.3.2 数字积分圆弧插补 93
5.3.3 空间直线补 96
5.3.4 改进DDA插补质量的措施 97
5.3.5 数字积分法插补软件的实现 102
5.4 数据采样插补法 107
5.4.1 数据采样插补法原理 107
5.4.2 时间分割法插补原理 108
5.4.3 扩展DDA数据采样插补法 111
5.4.4 数据采样插补的终点判别 114
5.5 椭圆插补方法 120
5.5.1 椭圆插补基本原理 120
5.5.2 椭圆插补终点判别处理 122
5.5.3 椭圆插补精度分析 123
5.6 高次曲线样条插补方法 125
5.6.1 参数三次样条插补原理 125
5.6.2 参数三次样条插补基本算法 127
5.6.3 参数三次样条插补轮廓误差分析 128
5.7 螺纹加工算法 129
5.7.1 固定螺距的螺纹加工算法 130
5.7.2 变动螺距的螺纹加工算法 132
5.7.3 多螺纹加工算法 132
第六章 数控系统的刀具补偿原理 134
6.1 概述 134
6.2 数控系统的刀具补偿原理 134
6.2.1 刀具数据 134
6.2.2 刀具长度补偿 137
6.2.3 刀具半径补偿 138
6.3 刀具补偿类型及判别方法 143
6.3.1 刀具补偿类型的定义 143
6.3.2 刀具半径补偿算法的几个基本概念 147
6.3.3 刀具补偿转接类型的判别方法 148
6.4 刀具补偿算法 150
6.4.1 直线接直线的情况 150
6.4.2 直线接圆弧的情况 153
6.4.3 圆弧接直线的情况 156
6.4.4 圆弧接圆弧的情况 159
第七章 数控机床加减速控制原理 161
7.1 进给速度的控制方法 161
7.1.1 进给速度的给定 161
7.1.2 进给速度的控制方法 161
7.2 CNC装置的加减速控制 163
7.2.1 前加减速控制 164
7.2.2 后加减速控制 168
第八章 数控系统的软硬件 172
8.1 概述 172
8.2 数控系统的硬件 173
8.2.1 数控系统硬件综述 173
8.2.2 数控装置硬件结构类型 174
8.3 数控系统的输入/输出接口电路 180
8.4 数控系统的可编程控制器 181
8.4.1 可编程控制器工作原理 181
8.4.2 PLC在数控系统中的应用 185
8.5 数控系统软件结构 190
8.5.1 CNC系统的软硬件界面 190
8.5.2 CNC系统控制软件设计思想 191
8.5.3 CNC系统两种典型的软件结构 193
8.6 数控系统的通信 202
8.6.1 数字通信概述 203
8.6.2 数控系统常用串行通信接口标准 206
8.6.3 数近系统网络通信接口 212
第九章 开放式数控系统 216
9.1 开放式数控系统概述 216
9.1.1 开放式数控系统产生的历史背景 216
9.1.2 开放式数控系统的特征 216
9.2 国外开放式数控系统研究简介 217
9.2.1 美国的开放式数控系统研究计划 217
9.2.2 欧盟的OSACA计划和日本的OSEC计划 221
9.3 我国开放式数控系统发展概况 223
9.3.1 中华I型数控系统 224
9.3.2 华中I型数控系统 226
9.3.3 航天数控系统平台 226
9.3.4 蓝天系列CNC系统 228
参考文献 231
