本書是根據(jù)《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的系統(tǒng)性要求進(jìn)行編寫的，共7個學(xué)習(xí)情境，包括數(shù)控機(jī)床概述、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)、典型數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的安裝與維修以及特種加工數(shù)控機(jī)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(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實(shí)操能力。書中配有二維碼，融入了互聯(lián)網(wǎng) ，可以通過手機(jī)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(diǎn)。
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(jī)械制造及自動化、機(jī)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(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)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(jìn)自主學(xué)習(xí)的思路進(jìn)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(jī)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(jìn)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(shí)際的需要出發(fā)，強(qiáng)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(yàn)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(yàn)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(qiáng)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(shí)落實(shí)教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式。
此外，本書在編寫過程中進(jìn)行了系統(tǒng)化改革，對內(nèi)容進(jìn)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(jī)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(jī)床的伺服系統(tǒng)；學(xué)習(xí)情境4，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)；學(xué)習(xí)情境5，典型數(shù)控機(jī)床；學(xué)習(xí)情境6，數(shù)控機(jī)床的安裝與維修；學(xué)習(xí)情境7，特種加工數(shù)控機(jī)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(jìn)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(shí)踐四大環(huán)節(jié)的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生掌握理論知識、實(shí)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(shí)習(xí)及未來實(shí)際工作崗位中可以快速熟練地操作數(shù)控機(jī)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(jī)床概述1
1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識2
1.1.1數(shù)控機(jī)床的概念2
1.1.2數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展2
1.1.3我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展概況4
1.1.4當(dāng)前數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展趨勢4
1.2數(shù)控機(jī)床的組成、工作過程和分類6
1.2.1數(shù)控機(jī)床的組成6
1.2.2數(shù)控機(jī)床的工作過程8
1.2.3數(shù)控機(jī)床的分類8
1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和適用范圍11
1.3.1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)11
1.3.2數(shù)控機(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)38
2.4.3數(shù)控機(jī)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(bǔ)原理41
2.5.1插補(bǔ)的概念和分類41
2.5.2逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法42
2.5.3數(shù)字積分法50
2.5.4數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法51
思考與練習(xí)52
學(xué)習(xí)情境3數(shù)控機(jī)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(jī)57
3.2.1步進(jìn)電動機(jī)58
3.2.2直流伺服電動機(jī)61
3.2.3交流伺服電動機(jī)63
3.2.4變頻電動機(jī)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(jī)76
思考與練習(xí)78
學(xué)習(xí)情境4數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)80
4.1數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)概述81
4.1.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)的組成81
4.1.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)的特點(diǎn)82
4.2數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)83
4.2.1機(jī)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(diǎn)84
4.2.3主傳動系統(tǒng)的傳動方式85
4.2.4數(shù)控機(jī)床的主軸部件86
4.3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)92
4.3.1進(jìn)給傳動系統(tǒng)的組成和作用93
4.3.2進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求93
4.3.3電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(hù)裝置123
思考與練習(xí)125
學(xué)習(xí)情境5典型數(shù)控機(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)床的安裝與維修160
6.1數(shù)控機(jī)床的選擇161
6.1.1數(shù)控機(jī)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(jī)床精度等級的選擇 163
6.1.4數(shù)控機(jī)床主要特征規(guī)格的選擇 163
6.1.5數(shù)控機(jī)床刀柄系統(tǒng)的選擇164
6.2數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試165
6.2.1數(shù)控機(jī)床的安裝166
6.2.2數(shù)控機(jī)床的調(diào)試167
6.3數(shù)控機(jī)床的檢測168
6.3.1機(jī)床部件的檢測169
6.3.2機(jī)床幾何精度的檢測170
6.3.3機(jī)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(jī)床的維護(hù)與檢修177
6.4.1數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)178
6.4.2數(shù)控機(jī)床維修常用儀器和工具180
6.4.3數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修方法183
6.4.4數(shù)控機(jī)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(jī)床186
7.1數(shù)控電火花成形機(jī)床187
7.1.1數(shù)控電火花成形機(jī)床的加工原理與特點(diǎn)187
7.1.2數(shù)控電火花成形機(jī)床的結(jié)構(gòu)189
7.1.3數(shù)控電火花成形機(jī)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(jī)床194
7.2.1數(shù)控電火花線切割機(jī)床的加工原理與特點(diǎn)194
7.2.2數(shù)控電火花線切割機(jī)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(jī)床的加工對象200
7.2.5數(shù)控電火花線切割機(jī)床的編程方法200
7.3其他特種加工數(shù)控機(jī)床205
7.3.1數(shù)控電子束加工機(jī)床205
7.3.2數(shù)控離子束加工機(jī)床206
7.3.3數(shù)控電解加工機(jī)床207
7.3.4數(shù)控激光加工機(jī)床208
7.3.5數(shù)控超聲波加工機(jī)床209
思考與練習(xí)210
參考文獻(xiàn)211
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