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第1章　数控系统概述 1

1.1　基本概念 1

1.1.1　数控系统的基本概念 1

1.1.2　数控机床的系统组成及各部分的功能 1

目录 1

1.2　数控系统的分类 3

1.2.1　按数控机床运动轨迹分类 3

1.2.2　按数控机床伺服系统分类 4

1.2.3　按数控机床功能水平分类 6

1.3　计算机数控系统 7

1.3.1　主要工作过程 7

1.2.4　按加工工艺及机床用途分类 7

1.3.2　硬件构成 9

1.3.3　面板结构 11

1.3.4　软件构成 13

1.3.5　信息流处理过程 14

1.3.6　数控系统的功能 16

1.4　数控机床的加工对象 22

1.4.1　采用数控机床加工的优势及特点 22

1.4.2　数控机床的适用范围 23

1.5　数控技术的发展方向 23

第2章　数控检测装置 26

2.1 概述 26

2.1.1　检测装置的分类 26

2.2　光栅位置检测装置 27

2.1.2　数控测量装置的性能指标及要求 27

2.2.1　长光栅检测装置的结构 28

2.2.2　光栅传感器工作原理 28

2.2.3　光栅位移-数字变换电路 29

2.3　光电脉冲编码器 30

2.3.1　脉冲编码器的分类与结构 30

2.3.2　光电脉冲编码器的工作原理 31

2.3.3　光电脉冲编码器的应用 31

2.4　旋转变压器 33

2.4.1　旋转变压器的工作原理 33

2.4.2　旋转变压器的应用 34

2.5　磁尺位置检测装置 35

2.5.1　磁尺的组成 35

2.5.2　磁尺的工作原理 38

第3章　伺服驱动系统 40

3.1 概述 40

3.2　步进电动机及其控制系统 42

3.2.1　步进电动机 42

3.2.2　步进电动机的工作原理 43

3.2.3　步进电动机的特性及选用 44

3.2.4　步进电动机的控制 46

3.3　直流伺服电动机及其速度控制 48

3.3.1　直流伺服电动机及工作特性 48

3.3.2　直流伺服电动机的速度控制方法 53

3.4　交流伺服电动机及其速度控制 55

3.4.1　交流伺服电动机概述 55

3.4.2　交流电动机调速原理 58

3.4.3　变频调速技术 59

3.5　典型伺服电动机简介 61

第4章　插补原理 65

4.1　脉冲增量插补法 65

4.1.1　逐点比较插补法 65

4.1.2　数字积分法 69

4.2　数据采样插补法 73

4.2.1　数据采样插补法原理 73

4.2.2　时间分割插补法直线插补 74

4.2.3　时间分割插补法圆弧插补 75

4.2.4　扩展DDA数据采样插补法 77

4.3　插补计算实例 79

5.1.1 CNC装置的硬件构成 82

5.1.2 CNC装置的体系结构 82

5.1 CNC装置的硬件结构 82

第5章 计算机数控（CNC）装置 82

5.1.3　单微处理器数控装置的硬件结构 83

5.1.4　多微处理器数控装置的硬件结构 84

5.1.5　开放式数控装置的体系结构 88

5.2 CNC装置的软件结构 89

5.2.1　软件结构特点 90

5.2.2　输入和数据处理 92

5.2.3　速度处理和加减速控制 96

5.2.4　插补计算 105

5.2.5　位置控制 105

5.2.6　故障诊断 106

5.3.1　概述 107

5.3　数控系统常用接口 107

5.3.2　键盘输入及其接口 108

5.3.3　显示器及其接口 110

5.3.4　机床开关量及其接口 113

5.3.5　串行通信及其接口 118

5.3.6　网络通信及其接口 120

5.4　可编程控制器（PLC）在数控机床中的应用 121

5.4.1　数控机床上的两类控制信息 121

5.4.2 可编程控制器（PLC）及其工作过程 122

5.4.3　PLC在数控机床上的应用实例 126

5.5　典型数控系统简介 132

第6章　FANUC数控系统简介 135

6.1 FANUC 0系列 135

6.2 FANUC 0i系列 142

6.3 FANUC 16i/18i/21i系列 149

6.4　典型产品介绍 151

6.4.1 FANUC 0i系列产品 151

6.4.2 FANUC 16i/18i/21i系列产品 158

第7章　其他数控系统简介 167

7.1　SIEMENS数控系统 167

7.1.1　SIEMENS数控系统组成及功能 167

7.1.2 SINUMERIK 840D产品功能介绍 173

7.2　FAGOR数控系统 180

7.3　华中HNC数控系统 184

7.3.1 华中HNC-21/22M数控系统 185

7.3.2　HNC-21/22T车削数控系统产品介绍 186

参考文献 190