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目录1

第一章 计算机数控系统的基本概念1

1.1 引言1

1.2 数控机床的组成1

1.2.1 机床数字控制技术1

1.2.2 数控机床的组成2

1.3 数控系统的分类6

1.4 实现机床数控的有关规定8

1.4.1 机床坐标轴8

1.4.2 机床坐标系与工件坐标系9

1.4.3 绝对坐标与相对坐标10

1.5 数控系统的主要技术指标10

1.5.1 CNC系统的特点10

1.5.2 主要技术指标11

2.1.2 位置测量装置的分类15

2.1.1 位置测量装置的要求15

2.1 概述15

第二章 计算机数控系统的位置测量装置15

2.2 光栅16

2.2.1 光栅的结构16

2.2.2 莫尔条纹的形成17

2.2.3 光栅测量系统18

2.3 码盘21

2.3.1 接触式码盘21

2.3.2 光电式码盘23

2.4 旋转变压器和感应同步器24

2.4.1 旋转变压器24

2.4.2 感应同步器的结构和工作原理27

2.4.3 感应同步器的测量系统29

2.5 磁栅31

2.5.1 磁栅结构31

2.5.2 磁栅工作原理32

2.5.3 磁栅检测电路33

3.1 概述35

第三章 计算机数控系统的基本原理35

3.2 零件程序的输入36

3.3 处理用缓冲区37

3.3.1 处理过程中的信息交换37

3.3.2 C刀补的原理37

3.3.3 缓冲区介绍39

3.4 译码42

3.4.1 处理准则42

3.4.2 译码43

3.5 刀具半径补偿46

3.5.1 刀具半径补偿的概念46

3.5.2 刀补轨迹和转接类型47

3.5.3 刀具半径补偿过渡计算47

3.54 刀具半径补偿的执行过程50

3.6 刀具长度补偿51

3.6.1 铣刀长度补偿51

3.6.2 车刀长度补偿52

3.7.1 开环系统的速度计算53

3.7 速度计算53

3.7.2 半闭环和闭环系统的速度处理54

3.7.3 车床的速度计算56

3.8 插补计算57

3.8.1 插补原理57

3.8.2 输出寄存区58

3.8.3 直线插补59

3.8.4 圆弧插补60

3.8.5 螺旋线插补和正旋线插补62

3.9.1 位置进给驱动装置63

3.8.6 插补的圆整处理63

3.9 位置控制原理63

3.9.2 位置环68

3.9.3 跟随误差的计算69

3.9.4 进给速度的计算70

3.9.5 前馈控制在CNC系统中的应用71

3.9.6 倍率处理75

3.10.2 螺距误差补偿76

3.10.1 齿隙补偿76

3.9.7 进给速度监控76

3.10 误差补偿原理76

3.11 加减速控制78

3.11.1 加减速控制的目的78

3.11.2 插补后加减速79

3.11.3 插补前加减速81

第四章 计算机数控系统硬件84

4.1 CNC装置的硬件构成84

4.2.1 专用计算机组成的数控体系结构86

4.2 CNC装置的体系结构86

4.2.2 开放式数控体系结构89

4.2.3 通用PC机组成的数控体系结构92

4.3 华中Ⅰ型数控系统的硬件介绍95

4.3.1 基于PC的开放式体系结构95

4.3.2 几种典型实现方法96

4.3.3 硬件板卡介绍98

4.4.1 总体概要107

4.4 华中Ⅰ型数控系统的连接107

4.4.2 操作单元与CNC单元的互连108

4.4.3 CNC及PLC与伺服单元的连接108

4.4.4 PLC与主轴单元的连接109

4.4.5 电气控制单元的连接110

4.4.6 华中Ⅰ型数控单元外部连接详图110

第五章 计算机数控系统的软件介绍111

5.1 CNC系统软硬件的界面111

5.2 CNC控制软件的特点111

5.2.1 多任务并行处理111

5.2.2 实时中断处理114

5.3 CNC系统的软件结构114

5.3.1 软件结构的类型114

5.3.2 华中Ⅰ型数控系统的软件结构115

5.4 华中Ⅰ型数控系统主要软件介绍118

5.4.1 实时多任务控制118

5.4.2 曲面直接插补（SDI）算法122

6.1 数控编程概述128

第六章 数控机床的程序编制128

6.2 数控加工工艺基础129

6.2.1 CNC机床的选择129

6.2.2 加工工序的划分130

6.2.3 工件的装卡方式130

6.2.4 对刀点与换刀点的确定130

6.2.5 选择走刀路线131

6.2.6 加工刀具选择133

6.2.8 程序编制中的误差控制134

6.2.7 切削用量的确定134

6.3 数控编程的数学处理135

6.3.1 二维轮廓的刀位计算135

6.3.2 空间曲面的刀位计算140

6.4 数控铣床的编程145

6.4.1 程序结构和指令字一览表145

6.4.2 辅助机能，主轴机能，刀具机能，进给速度146

6.4.3 G指令一览表148

6.4.4 G指令详解150

6.4.5 宏指令编程170

6.5 数控车床的编程特点175

6.6 自动编程简介182

6.6.1 自动编程的基本概念182

6.6.2 APT语言简介184

6.6.3 自动编程的发展186

第七章 数控机床的操作简介187

7.1 NC键盘与操作面板187

7.2 系统的菜单结构191

7.3.1 程序编辑及管理193

7.3 NC单元的操作193

7.3.2 程序自动运行195

7.3.3 MDI手动数据输入199

7.3.4 参数设置201

7.3.5 PLC状态显示205

7.3.6 故障显示207

附示1 铣削加工编程实验208

附录2 车削加工编程实验210

参考文献212