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蒋丽 著

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• 工业控制
• 机床
• 现代制造

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512400139

商品编码：29625910020

包装：平装

出版时间：2010-02-01

基本信息

书名：数控原理与系统

定价：25.00元

作者：蒋丽

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2010-02-01

ISBN：9787512400139

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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全书共分8章： 章介绍数控系统的基本概念与分类方法，并简要介绍现代数控系统的发展趋势；第2章介绍数控系统的插补原理与刀具补偿原理；第3章介绍数控系统的软、硬件结构，并简要介绍数控系统通信与网络技术；第4章介绍数控机床伺服驱动系统的驱动与控制；第5章介绍数控机床主轴的驱动与控制；第6章介绍数控机床用可编程控制器的原理、指令系统及应用实例；第7章介绍数控机床中应用的位置检测元件；第8章介绍目前常用的数控系统的结构及工作原理。
本书可作为普通高职高专以及民办高等学校机类与机电类数控（模具）专业的教材，也可供有关的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《精密制造的基石：数字控制技术原理及应用》 序言 在工业制造迈向智能化、精益化的时代浪潮中，数字控制技术（CNC）无疑扮演着核心驱动力的角色。它以前所未有的精度、效率和灵活性，重塑着现代机械加工的面貌，为从航空航天到精密医疗器械，从汽车制造到消费电子等各个领域的发展提供了坚实支撑。本书并非旨在枯燥地罗列枯燥的理论公式，而是致力于深入浅出地剖析数控技术的精髓，引导读者理解其背后蕴含的科学原理，并洞悉其在实际工业生产中的广泛应用。我们将一同探索，究竟是什么样的技术，能够让冰冷的金属在程序员的指令下，幻化出令人惊叹的复杂形体，实现毫米级甚至微米级的精度。 第一章：数字控制的起源与发展脉络 本章将带领读者穿越历史的长河，回顾数字控制技术从萌芽到蓬勃发展的壮丽历程。我们将从早期的手工编程、纸带输入时代讲起，追溯NC（Numerical Control）的诞生，理解其在解决当时复杂零件加工难题方面的划时代意义。随后，我们将聚焦于CNC（Computer Numerical Control）的兴起，分析微处理器和计算机技术如何赋予数控系统强大的生命力，使其从简单的指令执行者转变为能够进行复杂运算和智能判断的核心。 早期探索与NC的诞生： 探究数控概念的雏形，了解NC的定义、基本原理和早期应用场景，如在航空航天领域的首次应用。 计算机的赋能——CNC时代来临： 详述计算机技术如何与NC技术深度融合，催生出CNC系统。分析微处理器的引入带来的性能飞跃，以及图形化界面的发展对操作便捷性的提升。 技术革新与行业演进： 梳理CNC技术在不同时期所经历的关键性技术突破，例如运动控制算法的优化、传感器技术的进步、通信协议的标准化等。同时，探讨这些技术进步如何反哺和推动了制造业的转型升级。 全球化视角下的发展趋势： 简要介绍数控技术在全球范围内的发展格局，以及不同国家和地区在技术研发和产业化方面的侧重点。 第二章：数控系统的核心组成与工作原理 深入理解数控系统的运作机制，是掌握其应用的关键。本章将系统性地解析数控系统的各个核心组成部分，并阐述它们是如何协同工作，最终实现对机床的精确控制。我们将逐一剖析输入设备、信息处理系统（CNC控制器）、伺服驱动系统、信息反馈系统以及机床执行机构，揭示它们在整个数控加工链条中的关键作用。 指令的输入与解读： 详细介绍数控编程的概念，包括G代码和M代码的含义与作用。分析不同编程方式（手工编程、CAD/CAM辅助编程）的优劣，以及程序的可读性和优化。 CNC控制器——数控加工的大脑： 深入探讨CNC控制器的硬件结构和软件功能。讲解插补算法（直线、圆弧、螺旋等）的原理，分析运动轨迹的生成过程，以及PLC（可编程逻辑控制器）在协调机床辅助功能中的角色。 驱动与执行——指令的转化： 详细介绍伺服电机（直流、交流伺服）和步进电机的工作原理，以及它们如何通过驱动器将指令转化为实际的轴运动。讲解不同驱动方式的特点和适用性。 精准反馈——保证加工精度： 阐述信息反馈系统的必要性，重点介绍编码器（增量式、绝对式）和光栅尺等测量元件的作用，分析它们如何实时监测机床轴的位置和速度，并反馈给控制器以实现闭环控制。 机床本体——数控加工的载体： 简要介绍数控机床的结构特点，包括主轴、刀架、工作台、导轨等关键部件，以及它们如何为数控系统提供稳定的运动平台。 第三章：数控编程——指令的语言 数控编程是将设计意图转化为机床指令的桥梁。本章将聚焦于数控编程的艺术与科学，从基础的G、M代码讲解，到复杂的宏程序应用，帮助读者建立起完整的编程思维。我们将通过丰富的实例，演示如何编写高效、准确的数控程序，确保加工过程的顺利进行。 G代码与M代码基础： 系统讲解常用的G代码（直线插补、圆弧插补、刀具补偿、坐标系设置等）和M代码（主轴启停、换刀、冷却液控制等）的含义与用法。 坐标系与刀具路径规划： 阐述工件坐标系、机床坐标系、程序坐标系的概念，以及如何根据加工要求建立合适的坐标系。重点讲解刀具路径的规划原则，包括切削方向、切削深度、切削宽度等。 刀具补偿与几何补偿： 深入分析刀具半径补偿、刀具长度补偿的作用，以及它们如何提高加工精度和程序的可重用性。介绍几何补偿在复杂曲面加工中的应用。 子程序与宏程序： 讲解子程序的概念和调用方式，以及宏程序（自定义变量、条件判断、循环语句）在实现重复性操作和提高编程效率方面的强大功能。 CAM软件在编程中的应用： 介绍计算机辅助制造（CAM）软件如何通过图形化界面，将三维模型直接转化为数控程序，极大简化了编程过程，并提高了编程的智能化水平。 第四章：数控加工工艺与刀具选择 掌握了数控编程，下一步便是理解如何将程序转化为实际的切削过程。本章将深入探讨数控加工的工艺流程，从切削参数的选择到刀具的合理搭配，都将一一呈现。我们将结合不同材料和加工任务，分析影响加工质量和效率的关键因素，并提供实用的工艺指导。 切削参数的优化： 详细讲解切削速度、进给量、切削深度等关键切削参数的选取原则。分析不同材料（如铝合金、钢、铸铁等）的切削特性，以及它们对参数选择的影响。 刀具的种类与特性： 介绍各类刀具（如面铣刀、立铣刀、钻头、车刀等）的结构、材料、几何角度等。分析不同刀具在不同加工任务下的适用性。 刀具寿命与磨损： 探讨刀具的磨损机理、刀具寿命的预测与延长方法。讲解刀具的重磨与修磨技术。 数控加工的流程规划： 介绍零件的加工顺序、定位基准的选择、装夹方式的设计等。分析如何通过合理的工艺规划，最大限度地发挥数控机床的性能。 表面质量与尺寸精度控制： 探讨影响加工表面质量和尺寸精度的因素，如振动、热变形、刀具磨损等。介绍相应的控制措施。 第五章：数控机床的类型与应用领域 数控技术并非单一的存在，而是根据不同的加工需求，衍生出了种类繁多、功能各异的数控机床。本章将对主流的数控机床进行分类介绍，并深入探讨它们在各个工业领域的具体应用，让读者直观感受数控技术如何赋能现代工业。 数控铣削加工中心： 介绍三轴、四轴、五轴联动加工中心的结构特点和技术优势，以及它们在复杂曲面加工、模具制造等领域的广泛应用。 数控车削技术： 讲解数控车床（卧式、立式、经济型、高速型）的原理和特点，及其在轴类零件、盘类零件等加工中的应用。 数控磨削与特种加工： 介绍数控磨床、数控电火花加工（EDM）、数控激光切割/焊接等特种加工设备，以及它们在实现高精度加工和特殊材料加工中的重要作用。 数控专用机床： 讨论为特定产品或工艺设计的数控专用机床，以及它们在提高生产效率和降低成本方面的优势。 数控技术在各行业的渗透： 详细阐述数控技术如何应用于航空航天、汽车制造、模具工业、医疗器械、电子信息等关键行业，并列举具体的案例，展示数控技术的价值。 第六章：数控系统的维护与故障诊断 再先进的技术也需要精心的呵护。本章将关注数控系统的日常维护与故障诊断，帮助读者掌握保障数控机床稳定运行的必备技能，从而减少停机时间，提高生产效率。 日常维护保养： 详细介绍数控机床的日常清洁、润滑、紧固、检查等维护项目，以及定期保养的计划与执行。 常见故障的分析与排除： 针对数控系统常见的机械故障、电气故障、控制系统故障等，进行深入的分析和诊断。 故障诊断的常用方法： 介绍使用报警信息、诊断程序、万用表、示波器等工具进行故障定位的方法。 预防性维护与预测性维护： 阐述如何通过建立预防性维护计划，以及利用传感器数据进行预测性维护，来提前发现潜在问题，避免重大故障的发生。 安全操作规程： 强调数控机床操作过程中的安全注意事项，包括个人防护、设备操作安全、紧急情况处理等。 第七章：数控技术的发展趋势与未来展望 技术永无止境，数控技术也在不断地向前发展。本章将对数控技术的未来发展趋势进行展望，包括智能化、网络化、柔性化等方面，帮助读者洞察行业前沿，为未来的学习和实践指明方向。 智能化与自适应控制： 探讨人工智能、机器学习等技术如何融入数控系统，实现更高级别的智能决策和自适应加工。 工业互联网与数字化工厂： 分析工业互联网如何将数控机床连接起来，构建数字化、网络化的智能制造体系。 增材制造与减材制造的融合： 探讨3D打印技术与传统数控加工的结合，以及它们在构建未来制造模式中的潜力。 虚拟现实与增强现实在数控领域的应用： 展望VR/AR技术如何应用于数控编程、操作培训、远程维护等方面。 绿色制造与可持续发展： 关注数控技术在节能减排、材料利用率提升等方面的贡献，以及绿色制造理念在数控技术发展中的重要性。 结语 数控技术作为现代制造业的核心驱动力，其重要性不言而喻。本书力求为读者提供一个全面而深入的数控技术学习平台，从原理到应用，从基础到前沿，希望能激发读者对数控技术的浓厚兴趣，并为他们在未来的学习、研究和实践中提供有力的支持。掌握数控技术，就是掌握了制造的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书我早就听说了，一直想找机会翻翻，毕竟数控技术现在真是太重要了，几乎是现代制造业的基石。这本书的名字听起来就挺实在的，不是那种花里胡哨的宣传，一看就是脚踏实地讲技术的。我最关心的就是它能不能把那些复杂的原理讲透。比如，CNC加工的核心不就是指令的解读和执行吗？我希望它能从最基础的G代码、M代码讲起，把它们的作用、格式、以及如何组合使用讲得清清楚楚。当然，这只是入门，更深层次的，比如刀具路径的生成、加工精度是怎么保证的、各种补偿功能（刀具半径补偿、刀尖圆弧补偿）到底是怎么回事，这些都是我非常想弄明白的。而且，一个完整的数控系统，肯定涉及到硬件和软件的结合，比如主板、驱动器、伺服电机等等，书里会不会对这些关键部件的原理和选型有一些介绍？操作界面和软件系统也是绕不开的话题，比如CAM软件的设计思路、后处理器的作用，甚至是数控系统的故障诊断和维护，这些都是实际应用中不可或缺的知识。如果这本书能把这些内容都讲得既有深度又不失易懂，那就太棒了，绝对是值得收藏的。

评分☆☆☆☆☆

我从事机械设计工作很多年了，虽然不直接接触数控编程，但对数控加工的原理和系统构成一直有很强的兴趣。我的主要诉求是希望这本书能提供一些关于数控系统在设计和制造过程中所扮演的更宏观的角色。例如，从整个产品生命周期的角度来看，数控技术的集成是如何优化生产效率、提高产品质量、以及降低制造成本的？书中会不会涉及到一些先进的数控技术，比如五轴加工、高速切削、智能制造等，以及它们在不同行业的应用案例？我希望它能不仅仅停留在指令和硬件的层面，而是能探讨数控系统与CAD/CAM/CAE等软件的深度融合，以及它们之间的协同工作流程。此外，对于数控系统的可靠性和维护，书中是否会提供一些关于系统稳定性、故障预测与诊断、以及现代化维护策略的见解？我期望这本书能让我对数控技术有一个更全面的认识，并能从中获得一些在工作中有启发性的思考，让我更好地理解现代制造的脉搏。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大学在校生，正在学习机械制造相关的专业。老师推荐我们去看一些基础类的书籍，《数控原理与系统》这个名字听起来就很符合我们的学习需求。我最期待的是，这本书能不能把数控加工的一些基本概念解释得非常清晰，比如什么是插补？直线插补、圆弧插补到底是怎么实现的？还有， G代码和M代码的系统性讲解，我希望能不仅仅是列出代码的含义，而是能讲解它们背后的逻辑和编程思路。另外，在数控系统的操作方面，书中会不会介绍一些基础的界面操作，比如如何设置工件坐标系、刀具补偿，以及如何执行一个简单的加工程序？如果能有一些图文并茂的实例，那就更好了。我希望这本书能帮助我建立一个完整的数控知识体系，为我将来深入学习数控编程和操作打下坚实的基础。不希望书的内容太偏向某一类数控机床，而是能有更普遍的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最近一直在寻找一本能够帮助我理解数控机床硬件方面知识的书。《数控原理与系统》这个书名让我觉得它可能在这方面有所侧重。我特别想知道，一台数控机床的核心“大脑”——数控系统，究竟是如何工作的？它内部的电路设计、信号传输、以及处理加工指令的逻辑过程，如果能有一些基础的介绍，哪怕是概念性的，都会很有帮助。比如说，驱动器是如何接收指令并控制电机运动的？反馈系统（比如光栅尺、编码器）在保证精度方面起到了什么关键作用？书里会不会涉及到一些不同类型的数控系统，比如FANUC、SIEMENS、HAAS等等，它们之间在硬件结构或者技术特点上有什么区别？而且，像直线电机、滚珠丝杠、导轨这些关键的传动部件，它们的原理和选型是否会作为一部分内容介绍？我希望这本书能让我对数控机床的“骨骼”和“肌肉”有一个初步的了解，而不是只停留在软件操作的层面。

评分☆☆☆☆☆

最近刚接触数控加工，感觉这东西真是门大学问。之前看的几本书，感觉要么太理论化，要么太偏重某一方面的应用，总有点意犹未尽。听说《数控原理与系统》这本书评价不错，我有点好奇它到底能不能把我这个初学者从“看天书”的状态拉出来。我比较希望它能系统地介绍数控系统的组成，不仅仅是理论上的框图，而是能稍微深入一点讲讲各个部分的功能和相互关系。比如，计算机控制单元（CNC）在整个流程中扮演什么角色？编码器和伺服电机又是如何配合实现精确运动的？还有，PLC在数控系统中的集成应用，这个我一直觉得是个比较模糊的概念，希望这本书能给一个清晰的解释。另外，在实际操作层面，对于编程员来说，一些常用的加工指令和模态指令的含义和使用技巧，这本书会不会提供一些实用的例子？对于非专业读者来说，这本书的语言风格会不会太枯燥？有没有一些图示或者流程图来辅助理解？我希望这本书能在我学习数控的道路上，给我一个扎实的起点，而不是让我产生更多困惑。