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第1章 概论1

1.1 数控技术的基本概念1

1.2 数控机床的组成2

1.2.1 机床本体2

1.2.2 数控系统3

1.2.3 外围系统4

1.3 数控机床的特点及分类4

1.3.1 数控机床的特点4

1.3.2 数控机床的分类5

1.4 数控机床的应用范围10

1.5 数控技术的发展趋势11

习题与思考题12

第2章 数控机床加工程序的编制13

2.1 数控编程基础13

2.1.1 数控编程的概念13

2.1.2 数控编程的内容和步骤14

2.1.3 数控编程的方法15

2.1.4 数控机床坐标轴和运动方向15

2.2 数控编程的常用指令与格式19

2.2.1 程序编制的标准与代码19

2.2.2 数控程序的结构与格式20

2.3 数控加工手工编程24

2.3.1 数控加工手工编程的工艺处理24

2.3.2 常用数控加工基本指令介绍31

2.3.3 程序编制实例38

2.4 数控加工自动编程概述45

2.4.1 自动编程方法45

2.4.2 自动编程系统的信息处理过程46

2.4.3 典型CAD/CAM软件介绍49

习题与思考题51

第3章 计算机数控系统（CNC系统）53

3.1 概述53

3.1.1 CNC系统的组成53

3.1.2 CNC系统的功能和一般工作过程53

3.2 CNC系统的硬件结构58

3.2.1 单CPU结构CNC系统58

3.2.2 多CPU结构CNC系统60

3.3 CNC系统的软件结构61

3.3.1 CNC系统控制软件的结构特点62

3.3.2 CNC系统的软件结构模式65

3.4 CNC系统的输入／输出与通信71

3.4.1 CNC装置的输入／输出和通信要求71

3.4.2 CNC系统常用外部设备及接口72

3.5 开放式CNC系统80

3.5.1 CNC系统的发展80

3.5.2 开放式数控系统的结构81

3.5.3 开放式CNC系统的主要特点82

3.6 CNC装置的插补原理83

3.6.1 概述83

3.6.2 典型插补方法的工作原理及运算85

3.7 CNC系统的刀具补偿原理96

3.7.1 刀具半径补偿97

3.7.2 刀具长度补偿99

习题与思考题99

第4章 数控机床的伺服系统101

4.1 概述101

4.2 步进电动机及驱动电路104

4.2.1 步进电动机的分类和工作原理105

4.2.2 步进电动机的主要特性及参数108

4.2.3 步进电动机的驱动控制110

4.2.4 步进电动机伺服系统的功率驱动111

4.3 直流伺服电动机113

4.3.1 直流伺服电动机的结构特点113

4.3.2 直流伺服电动机的调速方式114

4.4 交流伺服电动机116

4.4.1 交流伺服电动机的结构116

4.4.2 交流伺服电动机的工作原理116

4.5 直线伺服电动机传动118

4.5.1 直线伺服电动机的发展118

4.5.2 直线伺服电动机的工作原理119

4.5.3 直线伺服电动机的应用及特性120

习题与思考题123

第5章 数控机床的位置检测装置124

5.1 位置检测装置的作用与要求124

5.2 位置检测装置的测量方式124

5.3 脉冲编码器125

5.3.1 增量式光电编码器125

5.3.2 绝对式脉冲编码器127

5.3.3 脉冲编码器在数控机床中的应用128

5.4 光栅129

5.4.1 光栅的工作原理129

5.4.2 光栅的分类131

5.4.3 光栅的主要特点132

5.5 磁栅134

5.6 旋转变压器135

5.6.1 旋转变压器的结构135

5.6.2 旋转变压器的工作原理136

5.6.3 旋转变压器的应用137

5.7 感应同步器138

5.7.1 感应同步器的结构和特点138

5.7.2 感应同步器的工作原理139

习题与思考题140

第6章 数控机床的机械结构142

6.1 概述142

6.2 数控机床的主传动系统143

6.2.1 对主传动系统的要求143

6.2.2 主传动系统的变速方式143

6.2.3 齿轮传动系统的总传动比及其分配148

6.2.4 主轴部件150

6.3 进给传动机构154

6.3.1 对进给传动系统的要求154

6.3.2 联轴器155

6.3.3 消除间隙的齿轮传动结构156

6.3.4 滚珠丝杠螺母副158

6.4 数控机床的自动换刀系统170

6.4.1 自动换刀装置的形式170

6.4.2 带刀库的自动换刀系统174

6.5 刀具交换装置180

6.6 数控机床的其它装置183

6.6.1 数控回转工作台183

6.6.2 分度工作台184

6.6.3 排屑装置187

6.6.4 机床导轨189

6.6.5 支承件199

习题与思考题206

第7章 数控机床的选用与维护207

7.1 数控机床的选型207

7.1.1 被加工工件的确定207

7.1.2 机床规格的选择207

7.1.3 机床精度的选择207

7.1.4 自动换刀装置和刀库容量的选择208

7.1.5 数控系统的选择209

7.1.6 加工节拍与机床台数估算209

7.2 数控机床的安装与调试209

7.2.1 加工中心的安装210

7.2.2 加工中心的调试215

7.2.3 机床的试运行218

7.2.4 机床性能检测219

7.2.5 数控功能检测220

7.3 数控机床的验收221

7.3.1 机床几何精度检测221

7.3.2 机床定位精度检测221

7.4 数控机床的维护225

7.4.1 数控机床使用中应注意的问题225

7.4.2 数控系统的维护226

7.4.3 机械部件的维护227

7.4.4 数控机床的日常维护保养228

7.5 数控机床的故障诊断与维修235

7.5.1 数控机床维修的基本概念与管理235

7.5.2 故障诊断的基本概念及分类235

7.5.3 数控机床的故障诊断与维修236

习题与思考题238

附录239

附录1数控系统常用术语中英文对照239

附录2数控机床常用术语中英文对照242

参考文献248