本書是根據(jù)《國家職業(yè)教育改革實施方案》的系統(tǒng)性要求進行編寫的，共7個學(xué)習(xí)情境，包括數(shù)控機床概述、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床的機械系統(tǒng)、典型數(shù)控機床、數(shù)控機床的安裝與維修以及特種加工數(shù)控機床。每個學(xué)習(xí)情境都先以情境導(dǎo)入、情境解析、學(xué)習(xí)目標(biāo)及學(xué)習(xí)流程的方式來驅(qū)動，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；然后通過知識導(dǎo)圖，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識架構(gòu)；最后設(shè)置任務(wù)實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實操能力。書中配有二維碼，融入了互聯(lián)網(wǎng) ，可以通過手機掃描二維碼觀看相關(guān)視頻。此外，教材配有豐富且前沿的信息化教學(xué)資源，幫助學(xué)生理解并掌握知識或技能難點。
本書內(nèi)容全面，形式新穎，適合作為高等職業(yè)教育本科和�？圃盒�(shù)控技術(shù)、機械制造及自動化、機電一體化技術(shù)、智能制造裝備技術(shù)及其他相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為從事加工制造業(yè)的技術(shù)人員或操作人員的參考書。
★基于工作過程，理實一體化
★涵蓋國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求
★以情境導(dǎo)入及情境解析的方式來驅(qū)動
★設(shè)置知識導(dǎo)圖，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識架構(gòu)
為了進一步提高職業(yè)院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對高素質(zhì)復(fù)合型和創(chuàng)新型技術(shù)技能人才的需求，《國家職業(yè)教育改革實施方案》和關(guān)于雙高計劃的文件中，提出了教師、教材、教法三教改革的系統(tǒng)性要求。本書正是基于三教改革的教材。為貫徹落實黨的二十大精神，培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才，本書以德技并修為原則，按照以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向、促進自主學(xué)習(xí)的思路進行編寫，并提供了豐富且前沿的信息化教學(xué)資源。本書的編寫不僅緊扣高等職業(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)，且兼顧了企業(yè)崗位任職要求及職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
本書是根據(jù)頒布的現(xiàn)行《高等職業(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》《高等職業(yè)學(xué)校機電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》及《高等職業(yè)學(xué)校智能制造裝備技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)課程要求編寫的。在本書編寫過程中，主要貫徹了以下編寫原則。
1)貫徹先進的高職教育理念，基于工作過程的課程觀，倡導(dǎo)從生產(chǎn)實際的需要出發(fā)，強調(diào)高新技術(shù)條件下與工作過程有關(guān)的隱性知識經(jīng)驗的重要地位。
2)充分吸收高等職業(yè)院校在培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才方面取得的成功經(jīng)驗和教學(xué)成果，從職業(yè)(崗位)入手，構(gòu)建培養(yǎng)計劃，確定本課程的教學(xué)目標(biāo)。
3)以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，使內(nèi)容涵蓋國家職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
4)以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為主線，以相關(guān)知識為基礎(chǔ)，以行動為導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)科體系知識不應(yīng)通過灌輸而是應(yīng)由學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的行動中自我建構(gòu)而獲得，較好地處理了理論教學(xué)與技能訓(xùn)練的關(guān)系，切實落實教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式。
此外，本書在編寫過程中進行了系統(tǒng)化改革，對內(nèi)容進行了體系化設(shè)計。本書包括7個學(xué)習(xí)情境：學(xué)習(xí)情境1，數(shù)控機床概述；學(xué)習(xí)情境2，數(shù)控系統(tǒng)；學(xué)習(xí)情境3，數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)；學(xué)習(xí)情境4，數(shù)控機床的機械系統(tǒng)；學(xué)習(xí)情境5，典型數(shù)控機床；學(xué)習(xí)情境6，數(shù)控機床的安裝與維修；學(xué)習(xí)情境7，特種加工數(shù)控機床。此外，本書還提供了理論試題、技能任務(wù)及豐富的教學(xué)視頻等教學(xué)資源。在進行內(nèi)容編寫時，以學(xué)習(xí)情境為載體，通過情境導(dǎo)入、情境解析、知識導(dǎo)圖、任務(wù)實踐四大環(huán)節(jié)的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生掌握理論知識、實操技能以及崗位能力等相關(guān)知識與技能，使學(xué)生在頂崗實習(xí)及未來實際工作崗位中可以快速熟練地操作數(shù)控機床。
本書由李新德、辛燕擔(dān)任主編，李新德負(fù)責(zé)本書統(tǒng)稿，由雷若楠、李景輝、孫思遠(yuǎn)、姬源浩、付娜擔(dān)任副主編，李景才、韓祥鳳、王麗、董學(xué)勤、夏亞濤、馬紅梅參加了本書的編寫工作。
本書在編寫過程中，參考了國內(nèi)外出版物中的相關(guān)資料以及網(wǎng)絡(luò)資源，在此對相關(guān)作者深表感謝！盡管我們在編寫過程中做出了很大努力，但由于編者的水平有限，書中難免有疏漏和不當(dāng)之處，懇請各位讀者多提寶貴意見與建議。
前言
學(xué)習(xí)情境1數(shù)控機床概述1
1.1數(shù)控機床的基本知識2
1.1.1數(shù)控機床的概念2
1.1.2數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展2
1.1.3我國數(shù)控機床發(fā)展概況4
1.1.4當(dāng)前數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展趨勢4
1.2數(shù)控機床的組成、工作過程和分類6
1.2.1數(shù)控機床的組成6
1.2.2數(shù)控機床的工作過程8
1.2.3數(shù)控機床的分類8
1.3數(shù)控機床的特點和適用范圍11
1.3.1數(shù)控機床的特點11
1.3.2數(shù)控機床的適用范圍12
思考與練習(xí)13
學(xué)習(xí)情境2數(shù)控系統(tǒng)142.1CNC裝置15
2.1.1CNC裝置的總體結(jié)構(gòu)16
2.1.2CNC裝置的工作過程18
2.1.3CNC裝置的特點20
2.2CNC系統(tǒng)硬件21
2.2.1CNC系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)與分類21
2.2.2CNC系統(tǒng)中的微處理器結(jié)構(gòu)22
2.2.3CNC系統(tǒng)硬件各組成部分的功能和原理24
2.3CNC系統(tǒng)軟件29
2.3.1CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)與分類30
2.3.2CNC系統(tǒng)軟件的功能特點342.4數(shù)控裝置中的PLC35
2.4.1PLC的結(jié)構(gòu) 36
2.4.2PLC的特點38
2.4.3數(shù)控機床用PLC的分類 39
2.4.4數(shù)控系統(tǒng)中PLC的信息交換 40
2.5數(shù)控插補原理41
2.5.1插補的概念和分類41
2.5.2逐點比較插補法42
2.5.3數(shù)字積分法50
2.5.4數(shù)據(jù)采樣插補法51
思考與練習(xí)52
學(xué)習(xí)情境3數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)53
3.1伺服系統(tǒng)概述54
3.1.1伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)54
3.1.2伺服系統(tǒng)的工作原理55
3.1.3伺服系統(tǒng)的類型55
3.1.4對伺服系統(tǒng)的要求57
3.2伺服電動機57
3.2.1步進電動機58
3.2.2直流伺服電動機61
3.2.3交流伺服電動機63
3.2.4變頻電動機64
3.3位置檢測裝置66
3.3.1位置檢測裝置概述 66
3.3.2編碼器67
3.3.3感應(yīng)同步器69
3.3.4旋轉(zhuǎn)變壓器72
3.3.5磁尺73
3.3.6光柵74
3.3.7測速發(fā)電機76
思考與練習(xí)78
學(xué)習(xí)情境4數(shù)控機床的機械系統(tǒng)80
4.1數(shù)控機床的機械系統(tǒng)概述81
4.1.1數(shù)控機床機械系統(tǒng)的組成81
4.1.2數(shù)控機床機械系統(tǒng)的特點82
4.2數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)83
4.2.1機床設(shè)計中對主傳動系統(tǒng)的要求84
4.2.2主傳動系統(tǒng)的特點84
4.2.3主傳動系統(tǒng)的傳動方式85
4.2.4數(shù)控機床的主軸部件86
4.3數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)92
4.3.1進給傳動系統(tǒng)的組成和作用93
4.3.2進給傳動系統(tǒng)的要求93
4.3.3電動機與絲杠之間的連接94
4.3.4滾珠絲杠副95
4.3.5齒輪傳動間隙的消除措施100
4.4數(shù)控機床的支承部件102
4.4.1支承件的材料102
4.4.2床身103
4.4.3導(dǎo)軌103
4.5數(shù)控機床的工作臺106
4.5.1數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺106
4.5.2分度工作臺109
4.6數(shù)控機床的自動換刀系統(tǒng)112
4.6.1自動換刀裝置的形式112
4.6.2刀庫116
4.6.3刀庫的選刀方式117
4.6.4刀具交換裝置118
4.7其他輔助裝置119
4.7.1排屑裝置120
4.7.2潤滑系統(tǒng)121
4.7.3防護裝置123
思考與練習(xí)125
學(xué)習(xí)情境5典型數(shù)控機床127
5.1數(shù)控車床128
5.1.1數(shù)控車床的基本組成129
5.1.2數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點130
5.1.3數(shù)控車床的類型131
5.1.4數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)131
5.1.5TND360型數(shù)控臥式車床的傳動系統(tǒng)132
5.1.6數(shù)控車床的典型部件133
5.1.7數(shù)控車床加工對象的特點135
5.1.8數(shù)控車削的工藝范圍137
5.1.9數(shù)控車床的編程138
5.2數(shù)控銑床143
5.2.1數(shù)控銑床的分類144
5.2.2數(shù)控銑床的組成與工作原理145
5.2.3數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)146
5.2.4數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)147
5.2.5數(shù)控銑削的主要加工對象148
5.2.6數(shù)控銑床的編程149
5.3加工中心152
5.3.1加工中心的類型152
5.3.2加工中心的結(jié)構(gòu)組成和工藝特點155
5.3.3加工中心的加工對象156
5.3.4加工中心編程舉例156
思考與練習(xí)159
學(xué)習(xí)情境6數(shù)控機床的安裝與維修160
6.1數(shù)控機床的選擇161
6.1.1數(shù)控機床工藝范圍的選擇161
6.1.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇 162
6.1.3數(shù)控機床精度等級的選擇 163
6.1.4數(shù)控機床主要特征規(guī)格的選擇 163
6.1.5數(shù)控機床刀柄系統(tǒng)的選擇164
6.2數(shù)控機床的安裝與調(diào)試165
6.2.1數(shù)控機床的安裝166
6.2.2數(shù)控機床的調(diào)試167
6.3數(shù)控機床的檢測168
6.3.1機床部件的檢測169
6.3.2機床幾何精度的檢測170
6.3.3機床定位精度的檢測174
6.3.4數(shù)控系統(tǒng)的檢測176
6.4數(shù)控機床的維護與檢修177
6.4.1數(shù)控機床的維護保養(yǎng)178
6.4.2數(shù)控機床維修常用儀器和工具180
6.4.3數(shù)控機床的故障診斷與維修方法183
6.4.4數(shù)控機床維修人員的基本素質(zhì)要求184
思考與練習(xí)185
學(xué)習(xí)情境7特種加工數(shù)控機床186
7.1數(shù)控電火花成形機床187
7.1.1數(shù)控電火花成形機床的加工原理與特點187
7.1.2數(shù)控電火花成形機床的結(jié)構(gòu)189
7.1.3數(shù)控電火花成形機床的類型191
7.1.4工具電極192
7.1.5電火花成形加工工藝的發(fā)展趨勢193
7.2數(shù)控電火花線切割機床194
7.2.1數(shù)控電火花線切割機床的加工原理與特點194
7.2.2數(shù)控電火花線切割機床的結(jié)構(gòu)196
7.2.3電極絲198
7.2.4數(shù)控電火花線切割機床的加工對象200
7.2.5數(shù)控電火花線切割機床的編程方法200
7.3其他特種加工數(shù)控機床205
7.3.1數(shù)控電子束加工機床205
7.3.2數(shù)控離子束加工機床206
7.3.3數(shù)控電解加工機床207
7.3.4數(shù)控激光加工機床208
7.3.5數(shù)控超聲波加工機床209
思考與練習(xí)210
參考文獻211
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