Bibliografía de tecnología y aplicaciones CNC 2
Contenido
Capítulo 1 Introducción 1
1.1 Estructura básica y principio de funcionamiento de las máquinas herramienta CNC 1
1.1.1 Máquinas herramienta CNC Producir 1
1.1.2 Conceptos básicos de la tecnología CNC 1
1.1.3 Estructura básica y principio de funcionamiento de las máquinas herramienta CNC 3
1.2 Clasificación de la máquina CNC herramientas 5
1.2.1 Clasificación según el método de tecnología de procesamiento 5
1.2.2 Clasificación según el método de control de movimiento 6
1.2.3 Clasificación según el Características del servoaccionamiento 7
1.3 El alcance y las características aplicables de las máquinas herramienta CNC 9
1.3.1 El alcance aplicable de la tecnología CNC 9
1.3.2 Las características de las máquinas herramienta CNC 9
1.4 Indicadores de rendimiento del sistema CNC 11
1.4.1 Número de ejes de control y número de ejes de varillaje 11
1.4.2 Función de interpolación 11
1.4.3 Equivalente de pulso 12
1.4.4 Precisión de posicionamiento y precisión de posicionamiento repetido 12
1.4.5 Carrera 12
1.4.6 Velocidad del husillo y velocidad de avance y su rango de ajuste 12
1.4.7 Función CNC de la máquina herramienta 12
1.4.8 Función de edición, gestión y control de programas 12
1.4.9 Función de compensación de errores 13
1.4.10 Función de control de aceleración y desaceleración 13
1.4.11 Función de control lógico 13
1.4.12 Método de comunicación 13
1.4.13 Función de diagnóstico de fallas 13
1.5 Desarrollo de la tecnología CNC 13
1.5.1 Desarrollo de funciones de la tecnología CNC 14
1.5.2 Tecnología CNC Desarrollo de arquitectura 15
1.5.3 Nueva generación de tecnología de procesamiento CNC 16
1.5.4 El papel de la tecnología CNC en la tecnología de fabricación avanzada 16
Preguntas de repaso 16
Capítulo 2 Estructura mecánica y transmisión de máquinas herramienta CNC 17
2.1 Descripción general 17
2.1.1 Características de la estructura mecánica de las máquinas herramienta CNC 17
2.1.2 Requisitos básicos para la estructura mecánica de las máquinas herramienta CNC 17
2.2 Estructura mecánica típica de las máquinas herramienta CNC 18
2.2.1 Estructura de tuerca de husillo de bolas 18
2.2.2 Estructura de eliminación de juego de transmisión de engranajes 23
2.2.3 Riel guía de máquina herramienta 26
2.2.4 Almacén de herramientas y cambiador automático de herramientas 28
2.2.5 Mesa de trabajo rotativa y mesa de trabajo indexable 32
2.3 Sistema de transmisión principal de máquinas herramienta CNC 35
2.3.1 Requisitos básicos y Métodos de cambio de velocidad de la transmisión principal 36
2.3.2 Estructura de los componentes del husillo 37
2.3.3 Husillo eléctrico y sistema de husillo de alta velocidad 41
2.4 Alimentación sistema de transmisión de máquinas herramienta CNC 42
2.4.1 Requisitos básicos para el sistema de transmisión de alimentación de máquina herramienta CNC 42
2.4.2 Forma básica del sistema de transmisión de alimentación de máquina herramienta CNC 43
2.4.3 Motor lineal y avance de alta velocidad para la unidad 45
Preguntas de repaso 46
Capítulo 3 Procesamiento y programación de máquinas herramienta CNC 47
3.1 Características Tecnológicas del Mecanizado CNC 47
3.1.1 Proceso de mecanizado CNC 47
3.1.2 Análisis del proceso CNC de dibujos de piezas 49
3.1.3 Mecanizado CNC división de procesos 49
3.2 Máquinas herramienta CNC Herramientas 49
3.2.1 Características de las herramientas CNC 50
3.2.2 Herramientas de uso común para tornos CNC 50
3.2.3 Herramientas de uso común para fresadoras y centros de mecanizado CNC 51
3.3 Fijación de máquinas herramienta CNC 53
3
.3.1 Requisitos y métodos de selección de fijaciones de máquinas herramienta CNC 53
3.3.2 Fijaciones utilizadas habitualmente para tornos CNC 53
3.3.3 Fijaciones utilizadas habitualmente para fresadoras y centros de mecanizado CNC 53
3.4 Conceptos básicos de programación CNC 54
3.4.1 Programa y programación 54
3.4.2 Composición y estructura del programa 55
3.4. 3 Palabras de función principales del programa 55
3.5 Instrucciones básicas de programación CNC 58
3.5.1 Establecimiento y selección del sistema de coordenadas 58
3.5.2 Absoluta e incremental métodos de programación 61
3.5.3 Instrucciones básicas de movimiento 61
3.5.4 Instrucciones de la función de compensación de herramienta 62
3.6 Programación de tornos CNC 62
3.6.1 Tornos CNC Funciones de programación 62
3.6.2 Instrucciones de programación típicas para tornos CNC 63
3.6.3 Instrucciones de ciclo de torneado 65
3.7 CNC Programación de máquinas mandrinadoras y fresadoras (centros de mecanizado) 68
3.7.1 Funciones de programación de máquinas mandrinadoras y fresadoras (centros de mecanizado) CNC 68
3.7.2 Instrucciones de programación típicas para mandrinadoras y fresadoras CNC (centros de mecanizado) fresadoras (centros de mecanizado) 68
3.7.3 Instrucciones de ciclo fijo 69
3.7.4 Formato y aplicación de subprogramas 71
Preguntas de repaso 72
Ejercicio 73
Capítulo 4 Principios de interpolación 75
4.1 Principios de interpolación 75
4.1.1 Concepto de interpolación 75
4.1.2 Interpolación Clasificación de los métodos de complementación 75
4.2 Método de comparación punto por punto 76
4.2.1 Principio del método de comparación punto por punto 76
4.2.2 Método de comparación punto por punto Suplemento de interpolación lineal 77
4.2.3 Método de comparación punto por punto interpolación circular 80
4.3 Método de integración digital 83
4.3.1 Principios básicos del método de integración digital 83
4.3.2 Interpolación lineal DDA 84
4.3.3 Ejemplo de interpolación lineal DDA 86
4.3.4 Interpolación circular DDA 87
4.3.5 Ejemplo de interpolación de arco DDA 89
Preguntas de repaso 90
Capítulo 5 Sistema CNC por computadora 91
5.1 Sistema CNC Estructura básica y principio de funcionamiento 91
5.1.1 Composición del sistema CNC 91
5.1.2 Principio de funcionamiento del dispositivo CNC 91
5.1.3 Función del dispositivo CNC 95
5.2 Estructura de hardware del sistema CNC 97
5.2.1 Estructura de placa grande y estructura de plantilla de funciones 97
5.2.2 Estructura de microprocesador único y estructura de microprocesador múltiple 98
5.2.3 Interfaz de entrada/salida del dispositivo CNC 101
5.2.4 Estructura de hardware del CNC abierto 102
5.3 Estructura del software del sistema CNC 104
5.3.1 Composición del software del sistema CNC 104
5.3.2 Estructura del software CNC 105
5.3.3 Modelo de estructura del software CNC 107
5.3.4 Estructura de software CNC abierta 110
5.3.5 Estructura de referencia del sistema 112
5.4 Sistema CNC típico 113
5.4. 1 Sistema CNC de la serie FANUC de Japón 113
5.4.2 Sistema CNC de la serie SINUMERIK de la empresa SIEMENS de Alemania 114
5.4.3 Sistema CNC de Huazhong (HNC) 114
Revisión Preguntas 115
Capítulo 6 Tecnología de detección de posición 116
6.1 Servocontrol de posición 116
6.1.1 Clasificación del servocontrol de posición 116
p>
6.1.2 Servocontrol de amplitud 117
6.1.3 Servocontrol de fase 118
6.2 Codificador fotoeléctrico 119
6.2.1 Codificador cuantitativo agregado 119
6.2.2 Codificador absoluto 120
6.2.3 Aplicación del codificador en máquinas herramienta CNC 121
6.3 Regla de rejilla y escala magnética 122
6.3.1 La estructura y el principio de funcionamiento de la báscula de rejilla 122
6.3.2 El sistema de conversión digital de desplazamiento de la báscula de rejilla 124
6.3.3 Escala magnética La estructura y el funcionamiento principio de la báscula 125
6.3.4 Circuito de detección de la báscula magnética 127
6.4 Resolver y sincronizador de inducción 128
6.4.1 Estructura y principio de funcionamiento de resolver 128
6.4.2 Estructura y principio de funcionamiento del sincronizador de inducción 130
Preguntas de repaso 132
Capítulo 7 Máquinas herramienta CNC Servosistema 133
7.1 Descripción general 134
7.1.1 Composición del servosistema 134
7.1.2 Clasificación del servosistema 134
7.1.3 Requisitos para servosistemas de Máquinas herramienta CNC 136
7.2 Motores paso a paso y sus sistemas de accionamiento 137
7.2.1 Tipos y estructuras de motores paso a paso 137
7.2.2 Características de uso de los motores paso a paso motores 139
7.2.3 Tecnología de control y accionamiento de motores paso a paso 141
7.2.4 Utilice el banco experimental CNC para realizar el control positivo de motores paso a paso y control inverso 142
7.2.5 Utilice el banco experimental CNC para realizar la modulación de frecuencia del motor asíncrono trifásico 145
7.3 Servocontrol CC 145
7.3.1 Servomotor CC de inercia pequeña 145
7.3.2 Motor de husillo CC 146
7.3.3 Regulación de velocidad CC por tiristor 146
7.3.4 Regulación de velocidad de ancho de pulso CC por transistor 150
7.4 Servocontrol AC 154
7.4.1 Servomotor AC 154
7.4.2 Motor de husillo AC 155
7.4.3 Regulación de velocidad de conversión de frecuencia de AC. servomotor 156
7.4.4 Regulación de velocidad de control vectorial del servomotor de CA 158
7.4.5 Transformación vectorial SPWM ejemplo de regulación de velocidad de conversión de frecuencia 159
7.5 Servo Rendimiento y parámetros del sistema 161
7.5.1 Rendimiento en estado estable 161
7.5.2 Rendimiento dinámico 161
7.5.3 Procesamiento de contorno en progreso Precisión de seguimiento 162
7.5.4 Parámetros del servosistema 164
Preguntas de repaso 166
Referencias 167 Prefacio
Con la computadora Con el desarrollo de la tecnología, La tecnología CNC se ha utilizado ampliamente en diversos campos del control industrial, especialmente en la industria de fabricación de maquinaria. Los equipos CNC con alta eficiencia, alta precisión y alta automatización se utilizan cada vez más. Como equipo técnico importante en la industria de maquinaria moderna, las máquinas herramienta CNC son productos mecatrónicos típicos que integran tecnología informática, tecnología de control automático, tecnología de detección, tecnología hidráulica y neumática y tecnología de maquinaria de precisión. La aplicación de la tecnología CNC no solo ha cambiado fundamentalmente los modelos tradicionales de producción y fabricación, sino que también juega un papel cada vez más importante en el desarrollo de algunas industrias importantes en la economía nacional con su continuo desarrollo y expansión de campos de aplicación.
Este libro está compilado en base a los requisitos de planificación para la construcción de materiales didácticos para carreras de electromecánica en el "Duodécimo Plan Quinquenal" para estudiantes universitarios aplicados en colegios y universidades ordinarios, y combinado con la experiencia en la práctica. Docencia en diferentes colegios y universidades. Este libro está dirigido a las máquinas herramienta CNC y presenta principalmente la descripción general de la tecnología CNC, la estructura mecánica y la transmisión de las máquinas herramienta CNC, la tecnología y programación de mecanizado CNC, los principios y sistemas CNC, así como la tecnología de detección y servo CNC, etc. En términos de organización del contenido, este libro se esfuerza por ser sistemático, integral, enfocado y novedoso en contenido.
De acuerdo con las ideas centrales de "fácil de enseñar y fácil de aprender" y "cerca de la realidad de producción", destacamos el equilibrio entre la teoría y la práctica de la enseñanza universitaria y minimizamos la enseñanza teórica aburrida y abstracta. Cada capítulo va acompañado de preguntas de repaso para ayudar a los estudiantes a comprender y consolidar los conocimientos adquiridos.
El profesor Wang Huaiming del Instituto Beihua de Industria Aeroespacial y el profesor Cheng Guangzhen de la Universidad Normal de Huzhou son los editores jefe de este libro, Chen Ling del Kunming College, Hou Wei del Mingde College de la Universidad Politécnica del Noroeste y Yu. Jie, del Instituto Beihua de Industria Aeroespacial, se desempeña como editor adjunto. Entre ellos, el Capítulo 1 y el Capítulo 5 están escritos por Wang Huaiming y Yu Jie del Instituto Beihua de Industria Aeroespacial; el Capítulo 4 está escrito por Wang Huaiming, Li Chen y Liu Baohua del Instituto Beihua de Industria Aeroespacial; por Cheng Guangzhen de la Universidad Normal de Huzhou Escrito por Chen Ling de la Universidad de Kunming, el capítulo 3 está escrito por Hou Wei del Mingde College de la Universidad Politécnica del Noroeste.
Este libro puede utilizarse como material didáctico para estudiantes universitarios con especialización en ingeniería mecánica y eléctrica, y como libro de referencia para personal técnico y de ingeniería dedicado al desarrollo y aplicación de la tecnología CNC. Aplicable a especialidades relacionadas con la mecánica y la electricidad en colegios y universidades ordinarios (diseño mecánico, fabricación y automatización, ingeniería de control y formación de materiales, ingeniería mecánica y electrónica, tecnología e instrumentos de medición y control, ingeniería de control y equipos de proceso, ingeniería de vehículos, diseño industrial, ingeniería industrial, etc.) La enseñanza también es adecuada para la enseñanza de pregrado en colegios profesionales independientes y colegios privados. Se recomienda enseñar este libro de texto durante 48 a 64 horas.
Debido al nivel limitado del editor, inevitablemente habrá insuficiencias y errores en el libro, y se ruega a los lectores que los critiquen y corrijan.
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