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目 录1

第一章　概论1

第一节　数控机床的产生1

第二节　数控机床的基本工作原理2

一、控制介质2

二、纸带阅读装置3

三、数控装置3

一、按工艺用途分类5

第三节　数控机床的分类5

五、机床5

四、伺服系统5

二、按运动方式分类6

三、按控制方式分类7

第四节　数控机床的特点及应用范围8

一、数控机床的特点8

二、数控机床的应用范围9

第五节　数控机床的发展10

一、机床结构的发展11

二、数控系统的发展12

三、伺服系统执行机构的发展13

四、自适应控制的应用14

五、以数控机床为基础的自动化生产系统15

第二章　数控加工的程序编制19

第一节　程序编制的基本概念19

一、程序编制的一般步骤与方法19

二、程序编制有关指令代码21

三、程序结构和格式29

第二节　常用准备功能指令的编程方法31

一、坐标系有关指令31

四、圆弧插补指令—G02、G0333

二、快速点定位指令—G0033

三、直线插补指令—G0133

五、暂停（延迟）指令—G0435

六、刀具半径自动补偿指令—G41、G42、G4035

七、刀具长度补偿（偏置）指令—G43、G44、G4036

八、固定循环指令36

第三节　数控车床的程序编制37

一、数控车床的程编特点37

二、车削固定循环程序37

三、圆头车刀的程编与补偿40

一、平面及曲面加工的工艺处理43

第四节　数控铣床的程序编制43

二、非圆曲线与列表曲线的数学处理46

三、棱角过渡的处理51

第五节　计算机零件程序编制51

一、计算机零件编程概述51

二、ISO数控语言与零件源程序53

三、EXAPT工艺语言68

一、数字控制的基本任务71

二、计算机数控系统的计数制71

第一节　机床数字控制的基础知识71

第三章　机床计算机控制基础71

三、机床数字控制系统的代码75

第二节　机床数控系统的输入与输出78

一、光电式读带机结构和线路原理78

二、键盘80

三、设备接口电路81

第三节　控制运动轨迹的插补原理84

一、逐点比较法84

二、数字积分法90

三、比较积分法95

四、数字脉冲乘法器99

五、各种插补方法中合成进给速度101

一、刀具位置补偿106

第四节　刀具位置补偿和半径补偿108

二、刀具半径补偿108

第五节　可编程序控制器110

一、概述110

二、PC的基本工作原理110

三、程序编制111

第四章　微型计算机数控系统119

第一节　概述119

一、计算机数控系统的构成119

二、CNC系统主要特点119

三、微机数控系统的结构120

四、微机数控系统的软件结构121

第二节　微型计算机简介122

一、微型计算机原理及其结构122

二、Z-80CPU介绍126

三、Z-80微处理器指令系统简介128

四、汇编语言及其程序设计方法138

一、Z80—P10平行接口144

第三节　微机数控系统常用接口及其应用144

二、计数器／定时器电路（CTC）148

三、串行接口电路150

第四节　微机数控系统控制软件152

一、插补软件153

二、进给速度处理161

三、数控程序输入处理162

第五节　中断在微机数控中的应用163

一、概述163

四、管理程序163

五、诊断程序163

二、中断源164

三、中断处理过程164

四、中断优先权165

五、Z-80的中断方式168

二、纸带阅读机和纸带代码信号输入172

三、手摇脉冲发生器172

第六节　微机数控系统外部设备172

一、概述172

四、纸带穿孔机174

第七节　数控对微机的要求174

一、控制系统的微机的要求175

二、微机选择175

第五章　数控机床的伺服系统177

第一节　概述177

一、常见的数控机床伺服系统177

二、数控机床对伺服系统的要求179

一、步进电机180

三、伺服系统的可靠性180

第二节　常用驱动元件180

二、直流伺服电机185

三、交流伺服电机驱动192

第三节　位移测量装置196

一、概述196

二、光电盘与编码盘197

三、光栅测量装置198

四、感应同步器测量装置201

五、磁尺测量装置210

一、影响伺服性能的主要因素211

第四节　伺服系统机械传动部份的设计211

二、机械传动部份的传动比212

三、负载计算213

四、机电匹配215

第六章　数控机床的结构特点217

第一节　数控机床的结构要求217

一、提高机床的静、动刚度217

二、减少机床的热变形219

三、减少运动件的摩擦和消除传动间隙221

五、减少辅助时间、改善操作性223

四、提高机床的寿命和精度保持性223

第二节　数控机床主传动变速及主轴部件224

一、主传动变速224

二、主轴部件227

第三节　数控机床进给运动及其传动部件230

一、进给运动的要求230

二、滚珠丝杠螺母副231

三、进给系统传动齿轮间隙的消除234

一、数控回转工作台237

二、分度工作台237

第四节　回转工作台237

第五节　自动换刀装置242

一、自动换刀装置的形式242

二、刀库及刀具的选择方式246

三、刀具交换装置249

四、带刀库自动换刀系统的实例250

第七章　CNC机床数控系统实例262

第一节　JCS-018型立式加工中心262

一、主要技术参数与机能263

二、7CM系统硬件结构266

三、7CM系统软件综述273

四、7CM系统插补原理283

五、刀具半径补偿（C）原理287

六、随机换刀控制294

七、程序编辑297

第二节　车床微机数控系统313

一、车床加工功能分析313

二、微机数控车床的系统结构317

三、微机数控车床的软件320

四、微机数控车床硬件结构328

主要参考资料338