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第1章 绪论 1

1.1 机床数字控制的基本原理 1

1.1.1 数字控制的基本概念 1

1.1.2 数控机床的组成 1

1.1.3 数控机床的工作过程 3

1.1.4 数控系统中轨迹控制的基本原理 5

1.1.5 数控系统中的辅助功能及实现 6

1.1.6 数控机床加工零件的操作过程 6

1.2 机床数控系统的分类 7

1.2.1 按机床的运动轨迹分类 7

1.2.2 按伺服系统的控制方式分类 9

1.2.3 按数控系统功能水平分类 10

1.3 数控加工技术 11

1.3.1 数控加工技术的特点 11

1.3.2 数控加工工艺的概念 12

1.3.3 数控加工工艺的主要内容 13

1.3.4 数控加工工艺的特点 14

1.3.5 数控加工工艺的适应性 15

1.3.6 数控加工工艺设计 16

1.4 机床数控技术的发展 17

1.4.1 数控机床的产生和数控技术的发展过程 17

1.4.2 机床数控技术的发展趋势 19

思考题 24

第2章 数控加工技术的基本原理 25

2.1 数控加工的基本概念 25

2.2 数控加工技术的发展 25

2.3 数控加工技术的特点与应用 26

2.4 数控加工机床的系统组成 26

2.5 数控加工基本原理 27

2.6 数控加工编程基础 29

2.6.1 数控加工的坐标系与指令系统 29

2.6.2 数控加工程序格式 35

2.6.3 数控加工生产流程 37

思考题 38

第3章 数控插补原理 39

3.1 概述 39

3.1.1 插补的基本概念 39

3.1.2 插补运算的基本原理 39

3.1.3 插补方法的分类 40

3.2 逐点比较插补法 41

3.2.1 逐点比较法直线插补 41

3.2.2 逐点比较法圆弧插补 47

3.3 数字积分插补法 53

3.3.1 数字积分法直线插补 54

3.3.2 数字积分法圆弧插补 59

3.3.3 改进DDA插补质量的措施 62

3.4 数据采样（增量）插补法 63

3.4.1 时间分割插补法原理 65

3.4.2 数据采样插补的终点判别 68

3.5 刀具补偿原理 69

3.5.1 刀具半径补偿的原理 69

3.5.2 B功能刀具半径补偿 71

3.5.3 C功能刀具半径补偿 73

思考题 78

第4章 典型数控系统简介 79

4.1 概述 79

4.2 CNC装置的硬件结构 80

4.2.1 CNC装置的硬件综述 80

4.2.2 CNC装置硬件结构类型 82

4.3 CNC装置的软件结构 90

4.3.1 CNC装置的软硬件界面 90

4.3.2 CNC装置控制软件设计思想 91

4.3.3 CNC装置软件结构模式 94

4.4 开放式数控系统 104

4.4.1 开放式数控系统的特征 106

4.4.2 发达国家的开放式数控系统研究 106

4.4.3 开放式数控系统的关键技术 113

4.5 典型的数控系统 114

4.5.1 西门子SINUMERIK 840D数控系统介绍 114

4.5.2 FANUC数控系统 117

4.5.3 华中HNC—21T和HNC—21/22M数控系统 129

思考题 132

第5章 数控机床的伺服系统 133

5.1 伺服系统概述 133

5.1.1 伺服系统的组成 133

5.1.2 对伺服系统的基本要求 134

5.1.3 伺服系统的分类 136

5.2 步进电机及其速度控制 139

5.2.1 步进电机的结构与工作原理 139

5.2.2 步进电机的主要特性及选用 147

5.3 直流伺服电机及其速度控制 150

5.3.1 直流伺服电机概述 150

5.3.2 直流电机速度控制 159

5.4 交流伺服电机及其速度控制 165

5.4.1 交流伺服电机 165

5.4.2 交流电机调速方法 172

5.5 进给位置伺服系统 172

5.5.1 进给伺服系统的分类 173

5.5.2 脉冲比较伺服系统 173

5.5.3 相位比较伺服系统 174

5.5.4 幅值比较伺服系统 176

5.6 位置检测装置 178

5.6.1 检测装置的要求与分类 178

5.6.2 旋转变压器 181

5.6.3 感应同步器 182

5.6.4 绝对值脉冲编码器 189

5.6.5 光栅 192

5.6.6 磁栅 200

5.6.7 脉冲编码器 205

思考题 209

第6章 数控加工工艺基本知识 210

6.1 数控加工切削基础 210

6.1.1 切削过程的基本规律 210

6.1.2 金属切削刀具 213

6.1.3 金属材料的切削加工性 220

6.1.4 切削温度与切削液 226

6.1.5 数控刀具的选择 228

6.2 数控加工工艺基础 232

6.2.1 数控加工工艺概念 232

6.2.2 数控加工工艺性分析 236

6.2.3 数控加工工艺路线设计 241

6.2.4 数控加工工序设计 248

思考题 251

第7章 数控加工程序编制基础 253

7.1 数控编程的概念 253

7.2 数控编程的内容与方法 253

7.2.1 数控编程的内容 253

7.2.2 数控编程的方法 255

7.3 程序的结构与格式 256

7.3.1 程序的结构 256

7.3.2 程序段格式 257

7.4 数控编程几何基础 260

7.4.1 数控机床坐标系和运动方向 260

7.4.2 工件坐标系 262

7.4.3 编程坐标系 265

7.4.4 数控编程的特征点 265

7.5 数控编程的基本指令 267

7.5.1 准备功能指令——G指令 272

7.5.2 辅助功能指令——M指令 284

7.5.3 其他功能指令 286

7.6 数控编程中的数学处理 287

7.6.1 基点 287

7.6.2 非圆曲线数学处理的基本过程 288

思考题 289

参考文献 290