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第一章 概论 1

第一节 机械制造自动化的发展 1

一、计算机数控化 2

二、柔性制造系统 3

三、计算机集成制造系统 4

第二节 数控机床的主要组成部分与基本工作过程 6

一、数控机床的组成 6

二、数控机床的基本工作过程 8

第三节 数控机床的分类 9

一、按机床运动的控制轨迹分类 9

二、按伺服控制方式分类 10

四、按加工工艺及机床用途的类型分类 12

三、按数控系统的功能水平分类 12

第四节 数控技术的发展 13

一、数控机床的发展历史 13

二、微处理器的应用使数控技术的发展产生了一个飞跃 13

三、数控技术的发展趋势和研究方向 14

第二章 数控机床各个组成部分的工作原理及其结构介绍 19

第一节 计算机数控系统 19

一、CNC系统的基本工作过程和功能 19

二、CNC系统的硬件结构 22

三、CNC系统的软件结构 26

四、运动轨迹插补原理和方法 28

五、可编程控制器(PLC) 36

第二节 伺服驱动控制系统与机床进给机械传动 41

一、机床进给伺服系统概述 41

二、步进电动机伺服系统 44

三、直流电动机伺服系统 52

四、交流电动机伺服系统 57

五、直线电动机伺服系统 61

六、机床进给机械传动结构 65

第三节 位置检测装置 75

一、位置检测装置的要求与类型 75

二、脉冲编码器 76

三、旋转变压器 79

四、感应同步器 81

五、光栅 86

六、磁尺 89

七、激光干涉位置检测装置 93

一、数控机床对主传动的要求 95

第四节 主轴驱动及其机械结构 95

二、主轴调速方法 96

三、主传动的机械结构 99

第五节 数控机床各辅助装置的功能及结构介绍 104

一、ATC刀具自动交换 104

二、APC工件自动交换 111

三、回转工作台 111

四、液压和气动系统 117

五、润滑系统 118

六、冷却系统 118

七、排屑装置 118

八、过载保护、超程限位和回机床参考点装置 119

第一节 零件加工程序的编制 121

一、程序编制的方法与步骤 121

第三章 数控机床的操作使用与程序编制 121

二、程序编制的指令代码与程序结构 126

三、数控机床的坐标系及相关G指令 134

四、常用坐标运动G指令的应用说明 138

第二节 数控机床的操作使用 139

一、数控机床控制面板的功能说明 139

二、回机床参考点与手动操作 142

三、数控机床的对刀与刀具补偿 143

第三节 编程实例 145

一、数控车床编程实例 145

二、加工中心编程实例 147

第四节 CAD/CAM在数控自动编程上的应用 150

一、CAD/CAM集成的基本概念 150

二、图形交互式自动编程的特点和基本步骤 153

三、典型CAD/CAM软件介绍 157

第四章 数控机床的选用、安装调试及维修管理 160

第一节 数控机床的选用 160

一、数控机床选用前方案比较与效益分析 160

二、数控机床选用时应考虑的问题 164

三、数控机床订购时有关准备工作 169

第二节 数控机床的安装、调试及验收 171

一、机床的地基和对环境的要求 171

二、机床的拆箱、就位和组装 171

三、各控制单元间的电缆连接 172

四、通电试车前的检查 172

五、通电试车 173

六、机床几何精度的调整 174

八、机床验收与精度检查 175

七、机床带负荷试运行 175

第三节 数控机床的使用与管理 181

一、数控机床的使用要求 181

二、提高数控加工效益的措施 183

三、数控机床的设备管理 186

第四节 数控机床的维护与故障修理 187

一、数控机床的维护保养 187

二、数控机床的故障修理 189

三、数控机床常见故障的处理 197

第五章 微电子技术改造机床设备 202

第一节 概述 202

一、机床设备改造的效益分析 202

二、各种改造方案的特点与适用性 203

三、改造中需做的基本工作 204

第二节 数控机床改造实例 207

一、经济型数控机床改造 207

二、旧数控机床再生改造 211

三、数控专用机床改造 214

第三节 其他机床设备改造实例 218

一、数显改造机床 218

二、PLC改造机床设备 221

三、变频器改造设备调速系统 226

第六章 CAD/CAM图形交互式自动编程系统——Master CAM使用说明 227

一、Master CAM功能说明 227

二、CAD几何造型及其实例应用 242

三、CAM刀具轨迹生成与后置处理 271

参考文献 287