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第1章 数控技术概述1

1.1 数控机床的产生与发展1

1.1.1 数控机床的产生1

1.1.2 数控机床的发展2

1.2 数控机床的组成与工作原理2

1.2.1 数控机床的组成2

1.2.2 数控机床的工作原理3

1.3 数控机床的分类与特点4

1.3.1 数控机床的分类4

1.3.2 数控机床的特点9

思考题与习题10

第2章 数控加工工艺与编程11

2.1 数控编程基础知识11

2.1.1 数控编程的内容与步骤11

2.1.2 数控编程的种类12

2.1.3 数控机床坐标系13

2.1.4 字与字功能16

2.1.5 零件程序的格式17

2.2 数控机床加工工艺设计18

2.2.1 数控加工工艺设计准备19

2.2.2 数控加工工艺设计过程20

2.2.3 数控加工专用技术文件的编写26

2.2.4 数控编程中的数值计算27

2.3 数控车床编程28

2.3.1 数控车床编程基础28

2.3.2 基本编程方法31

2.3.3 固定循环功能35

2.3.4 螺纹切削41

2.3.5 刀具补偿功能43

2.3.6 数控车床编程实例46

2.4 数控铣床及加工中心编程49

2.4.1 数控铣床及加工中心编程基础49

2.4.2 基本编程方法52

2.4.3 刀具补偿功能56

2.4.4 固定循环功能59

2.4.5 子程序64

2.4.6 图形变换功能66

2.4.7 加工中心编程实例67

2.5 自动编程简介70

2.5.1 自动编程的基本概念70

2.5.2 自动编程的工作过程70

2.5.3 自动编程系统简介72

2.5.4 国内外典型CAD/CAM软件介绍73

思考题与习题75

第3章 数控机床的机械结构78

3.1 概述78

3.1.1 数控机床机械结构的组成78

3.1.2 数控机床机械结构的特点78

3.2 数控机床主传动系统80

3.2.1 主传动系统要求80

3.2.2 主轴传动方式80

3.2.3 主轴支承和润滑83

3.2.4 主轴准停装置83

3.2.5 主轴的刀具自动夹紧和铁屑清除装置84

3.3 数控机床进给传动系统85

3.3.1 进给传动系统要求85

3.3.2 齿轮传动副86

3.3.3 滚珠丝杠副89

3.3.4 数控回转工作台和分度工作台92

3.3.5 导轨94

3.4 数控机床自动换刀装置98

3.4.1 刀具选择方式98

3.4.2 数控车床的回转刀架99

3.4.3 刀库与机械手换刀100

思考题与习题105

第4章 计算机数控（CNC）系统106

4.1 CNC系统及其组成106

4.1.1 计算机数字控制系统的定义106

4.1.2 计算机数控系统的组成106

4.2 CNC系统的主要功能107

4.2.1 基本功能108

4.2.2 选择功能109

4.3 主要CNC系统产品简介110

4.3.1 日本FANUC公司的CNC产品110

4.3.2 德国SIEMENS公司的CNC产品111

4.3.3 西班牙FAGOR公司的CNC产品112

4.3.4 中国华中数控的CNC产品113

4.4 CNC装置的组成结构113

4.4.1 CNC装置的硬件结构113

4.4.2 CNC装置的软件结构116

4.4.3 零件加工程序的处理过程118

4.5 数控加工程序的输入及处理120

4.5.1 输入装置120

4.5.2 数控加工程序输入过程121

4.6 数控加工程序的预处理121

4.6.1 数控加工程序的译码122

4.6.2 刀具补偿原理122

4.6.3 进给速度处理124

4.7 轮廓插补原理125

4.7.1 逐点比较插补法125

4.7.2 数字积分法131

4.7.3 数据采样插补法136

4.8 辅助功能与PLC139

4.8.1 PLC在机床数控中的应用139

4.8.2 M、S、T功能的实现140

思考题与习题141

第5章 伺服系统与位置检测装置142

5.1 伺服系统概述142

5.1.1 基本概念142

5.1.2 数控机床对伺服系统的要求142

5.1.3 进给伺服系统分类143

5.2 开环步进电动机驱动系统143

5.2.1 步进电动机143

5.2.2 步进电动机的控制147

5.3 直流伺服驱动系统148

5.3.1 直流伺服电动机148

5.3.2 直流伺服驱动系统151

5.4 交流伺服驱动系统153

5.4.1 交流伺服电动机153

5.4.2 交流伺服驱动系统157

5.5 位置检测装置162

5.5.1 概述162

5.5.2 旋转编码器163

5.5.3 光栅尺166

5.5.4 感应同步器170

5.5.5 磁栅173

思考题与习题176

第6章 数控机床的使用与维护178

6.1 数控机床的选用178

6.1.1 数控机床选用的原则178

6.1.2 数控机床选用的基本要点179

6.2 数控机床的安装调试和验收180

6.2.1 数控机床的安装调试180

6.2.2 数控机床的验收183

6.3 数控机床的维护保养196

6.3.1 数控机床使用中应注意的问题196

6.3.2 数控系统维护保养198

6.3.3 数控机床机械部件维护保养200

6.3.4 数控机床日常维护保养202

6.4 数控机床故障诊断与排除205

6.4.1 数控机床的故障诊断概述205

6.4.2 数控机床的故障诊断技术209

6.4.3 数控机床故障处理的原则210

6.4.4 数控机床的故障诊断方法212

6.4.5 数控机床常见故障的处理216

思考题与习题221

第7章 数控技术的发展趋势222

7.1 数控技术发展方向222

7.1.1 高速度方向222

7.1.2 高精度方向223

7.1.3 复合化方向223

7.1.4 结构新型化方向223

7.2 柔性制造系统224

7.2.1 柔性制造单元225

7.2.2 柔性制造系统225

7.3 计算机集成制造系统226

7.3.1 计算机集成制造227

7.3.2 计算机集成制造系统227

思考题与习题229

参考文献230