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项目1数控系统基础知识 1

任务1.1数控系统的组成及工作原理 1

1.1.1数控机床的产生 1

1.1.2计算机数控的概念与发展 2

1.1.3组成及工作原理 2

1.1.4任务实施：数控系统的原理及组成 4

任务1.2数控机床的分类 7

1.2.1按工艺用途分类 7

1.2.2按运动方式分类 10

1.2.3按控制方式分类 11

1.2.4按数控机床的功能水平分类 12

1.2.5任务实施：小型教学数控车床（或铣床）的认识（或拆装） 13

【项目小结】 14

项目2数控系统插补原理和数据处理 15

任务2.1逐点比较法 15

2.1.1逐点比较法直线插补 16

2.1.2逐点比较法圆弧插补 19

2.1.3象限处理 22

2.1.4任务实施：数控插补原理 23

任务2.2数字积分法 24

2.2.1数字积分法插补原理 24

2.2.2数字积分法的直线插补 25

2.2.3数字积分法的圆弧插补 28

2.2.4数字积分法插补的进给速度均匀化 29

任务2.3数据处理 30

2.3.1译码 31

2.3.2刀具补偿 31

2.3.3辅助信息处理 35

【项目小结】 37

项目3计算机数控装置 38

任务3.1计算机数控（CNC）装置的组成 38

3.1.1 CNC装置的硬件结构 38

3.1.2 CNC装置的软件结构 40

3.1.3零件加工程序的处理过程 42

3.1.4任务实施：认识计算机数控装置 43

任务3.2数控加工程序的输入 43

3.2.1输入装置 44

3.2.2数控加工程序输入过程 48

任务3.3数控加工程序的预处理 51

【项目小结】 55

项目4数控机床常用检测装置 56

任务4.1光栅尺 56

4.1.1光栅的种类 57

4.1.2直线透射光栅的工作原理 57

4.1.3光栅的特点 60

4.1.4光栅的应用 60

4.1.5光栅尺的维护 63

4.1.6任务实施：认识光栅尺 63

任务4.2光电编码器 64

4.2.1光电编码器的种类 65

4.2.2增量式光电编码器 65

4.2.3绝对式光电编码器 67

4.2.4编码器在数控机床中的应用 69

4.2.5任务实施：位置检测装置的选型与应用 71

任务4.3旋转变压器 74

4.3.1旋转变压器的结构 75

4.3.2工作原理 76

4.3.3安装方式 77

4.3.4任务实施：认识旋转变压器 77

任务4.4感应同步器 78

4.4.1感应同步器的工作原理 78

4.4.2感应同步器的应用 79

4.4.3安装与使用 82

4.4.4任务实施：认识感应同步器 83

【项目小结】 83

项目5数控机床的伺服系统 84

任务5.1步进电动机及其驱动电路 84

5.1.1步进电动机的工作原理和主要特性 84

5.1.2步进电动机的驱动控制 87

5.1.3开环控制步进电动机伺服系统的工作原理 90

5.1.4任务实施：步进电动机驱动系统的调试及使用 91

任务5.2直流伺服电动机 93

5.2.1直流伺服电动机的类型 93

5.2.2直流伺服电动机的结构与工作原理 94

5.2.3直流电动机的静态特性与控制方法 94

5.2.4任务实施：认识直流伺服电动机 96

任务5.3交流伺服电动机 97

5.3.1交流伺服电动机的类型 97

5.3.2交流伺服电动机的工作原理 98

5.3.3交流伺服系统的控制方法 98

5.3.4 SPWM变频控制器 99

5.3.5任务实施：认识交流伺服电动机 102

任务5.4位置控制 102

5.4.1脉冲比较法 103

5.4.2相位比较法 104

5.4.3幅值比较法 106

【项目小结】 108

项目6 PLC在数控机床中的应用 109

任务6.1 PLC的结构和工作原理 109

6.1.1 PLC的基本概念 109

6.1.2可编程序控制器的结构 110

6.1.3 PLC程序的表达方法 113

6.1.4 PLC的工作过程 114

任务6.2数控机床用PLC 116

6.2.1数控机床用PLC的功能 116

6.2.2数控机床用PLC的形式 118

任务6.3 FANUC PLC的指令 119

6.3.1基本指令 120

6.3.2功能指令 121

6.3.3常用功能指令的说明 123

任务6.4 PLC在数控机床控制中的应用 135

6.4.1 PLC在数控机床中实现M控制功能的实例 135

6.4.2 PLC在实现M功能上的应用 139

6.4.3 PLC在实现T功能的应用 143

6.4.4 PLC在数控机床中其他方面的应用 148

6.4.5任务实施：PLC编程与调试 150

【项目小结】 153

参考文献 154