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第1章　绪论 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　我国数控机床的现状 2

1.1.3　数控机床的发展趋势 3

1.2　数控机床的组成及工作过程 4

1.2.1 CNC机床的组成 4

1.2.2　数控机床的工作过程 6

1.3　数控机床的特点 7

1.3.1　数控机床的特点 7

1.3.2　CNC机床的特点 8

1.4　数控机床的分类 9

1.4.1　按工艺用途分类 9

1.4.2　按运动方式分类 9

1.4.3　按控制方式分类 11

1.4.4　按功能水平分类 13

1.5　数控机床坐标系 14

1.5.1　机床坐标系 14

1.5.2 工件坐标系 14

1.6　数控机床的主要性能指标 15

1.6.1　运动性能指标 15

1.6.2　精度指标 15

1.6.3 可控轴数与联动轴数 16

本章小结 16

练习题 17

第2章　数控机床的主传动系统 18

2.1 对主传动系统的基本要求和变速方式 18

2.1.1 对主传动系统的基本要求 18

2.1.2　主传动的变速方式 19

2.2　数控机床的主轴部件 24

2.2.1　主轴端部结构 24

2.2.2　主轴轴承 24

2.2.3　主轴轴承的配置形式 27

2.2.4　主轴准停装置 28

2.3　典型数控机床的主轴部件 29

2.3.1　数控车床的主轴部件 29

2.3.2　数控铣床的主轴部件 32

2.3.3　加工中心的主轴部件 33

2.4　高速主轴系统和电主轴 35

2.4.1　高速主轴系统 35

2.4.2　电主轴的结构 37

2.4.3　电主轴的轴承 38

本章小结 40

练习题 41

第3章 数控机床的进给传动系统 42

3.1 对进给传动系统的基本要求 42

3.2　数控机床进给传动系统的基本形式 43

3.2.1　滚珠丝杠副 43

3.2.2　静压丝杠副 50

3.2.3　静压蜗杆-蜗轮条副 52

3.2.4　双齿轮-齿条副 53

3.2.5　直线电动机直接驱动 54

3.3　进给传动系统齿轮传动间隙消除方法 56

3.3.1　刚性调整法 56

3.3.2　柔性调整法 57

3.4　典型数控机床的进给传动系统 60

3.4.1 MJ-50型数控车床的进给传动系统 60

3.4.2　JCS-018A型立式加工中心的进给传动系统 63

本章小结 64

练习题 64

第4章　数控机床的典型结构 65

4.1 数控机床机械结构的组成、特点及要求 65

4.1.1　数控机床机械结构的主要组成 65

4.1.2　数控机床机械结构的主要特点 66

4.1.3　数控机床对机械结构的基本要求 67

4.2　数控机床的整体布局 75

4.2.1　数控车床常见布局形式 76

4.2.2　加工中心常见布局形式 76

4.2.3　高速数控机床的布局形式 78

4.2.4　并联运动机床的布局形式 79

4.3　数控机床的导轨 79

4.3.1　数控机床对导轨的基本要求 80

4.3.2　数控机床导轨的种类与特点 80

4.3.3　塑料滑动导轨 82

4.3.4　滚动导轨 84

4.3.5　静压导轨 87

4.3.6　导轨的润滑与防护 88

4.4　数控机床的自动换刀装置 89

4.4.1 自动换刀装置的类型 89

4.4.2　刀库的类型与容量 95

4.4.3　换刀时的自动选刀 97

4.4.4　自动换刀实例 101

4.5　数控机床的回转工作台 106

4.5.1　分度工作台 106

4.5.2　数控回转工作台 110

本章小结 112

练习题 112

第5章　加工程序编制的工艺基础 113

5.1　概述 113

5.2　手工零件编程的基础知识 114

5.2.1　加工程序编制的基本概念 114

5.2.2　手工编程的方法及步骤 116

5.2.3　加工程序的结构与格式 117

5.2.4　加工程序指令代码 121

5.3　数控加工工艺设计 126

5.3.1　数控加工工艺分析 127

5.3.2　数控加工工艺的设计 131

5.4　手工编程中的数值计算 142

5.4.1　基点与节点坐标的计算 142

5.4.2　刀具中心轨迹的计算 143

5.4.3　手工编程的辅助计算 143

5.4.4　平面轮廓基点坐标计算 144

5.5　数控加工工艺文件的编写 147

5.5.1　数控加工工艺文件的格式 147

5.5.2　数控加工工艺文件的编写要求 153

5.5.3　典型零件数控铣床加工工艺分析实例 153

5.6　自动编程简介 156

5.6.1 自动编程的概念 156

5.6.2　CAD/CAM集成系统的自动编程简介 157

5.6.3　CAD/CAM集成系统软件介绍 159

5.7　高速切削技术 161

5.7.1　高速切削技术概述 161

5.7.2　高速切削的优势 161

5.7.3　高速切削实现的条件和要求 162

5.7.4　高速切削工艺规划 164

本章小结 164

练习题 165

第6章　数控车削编程 166

6.1 数控车削编程特点及坐标系 166

6.1.1　数控车削编程特点 166

6.1.2　数控车床的原点与参考点 167

6.1.3　坐标系 167

6.1.4　预置工件坐标系 172

6.2　数控车削工艺 172

6.2.1　走刀路线的确定 172

6.2.2　夹具和刀具的选择 175

6.2.3　切削用量的选择 177

6.3　数控车削编程 179

6.3.1　基本编程方法 179

6.3.2　固定循环功能 185

6.3.3　螺纹加工 192

6.3.4　刀具补偿功能与编程 197

6.4　数控车削编程综合实例 201

6.4.1　综合实例一 201

6.4.2　综合实例二 203

本章小结 206

练习题 206

第7章　数控铣削编程 209

7.1 数控铣削编程特点及坐标系 209

7.1.1　数控铣削编程特点 209

7.1.2　坐标系与原点 212

7.2　数控铣削工艺 213

7.2.1 选择并确定数控铣削部位及工序内容 213

7.2.2　零件图工艺性分析 213

7.2.3　走刀路线的确定 215

7.2.4　铣削刀具的选择 218

7.2.5　切削用量的选择 224

7.3　数控铣削编程方法 226

7.3.1　基本编程方法 226

7.3.2　固定循环功能 247

7.4　数控铣削编程实例 264

7.4.1 实例17 264

7.4.2　实例18 268

7.5 加工中心用加工程序编制 270

7.5.1　加工中心特点与加工对象 270

7.5.2　加工中心用加工程序编制要点 272

7.6　加工中心用加工程序编制实例 273

7.6.1　工艺分析 273

7.6.2　确定夹具、选用刀具 274

7.6.3　确定编程原点、对刀位置及对刀方法 274

7.6.4　确定加工路线 275

7.6.5　确定加工所用各种工艺参数 277

7.6.6　数值计算 277

7.6.7　编制程序 277

7.6.8　程序检验 277

7.6.9　编程实例 278

本章小结 287

练习题 287

第8章　数控机床的选用、调试与维护 295

8.1　数控机床的选用 295

8.1.1　根据典型工件选用数控机床 295

8.1.2　数控机床规格的选择 295

8.1.3　数控机床精度的选择 296

8.1.4　数控系统的选择 297

8.1.5 自动换刀装置的选择及刀柄的配置 298

8.1.6　数控机床可选功能及附件的选择 300

8.1.7　购置数控机床时应注意的其他问题 300

8.2　数控机床的安装 301

8.2.1　数控机床初就位 301

8.2.2　数控机床部件的连接 301

8.2.3　数控系统的连接与调整 301

8.3　数控机床的调试 304

8.3.1　通电试车 304

8.3.2　数控机床精度和功能的调试 305

8.3.3　试运行 305

8.4　数控机床的检查与验收 306

8.4.1　数控机床外观的检查 306

8.4.2　数控机床几何精度的检查 307

8.4.3　数控机床定位精度的检查 308

8.4.4　数控机床切削精度的检查 311

8.4.5　数控机床性能及数控功能检查 313

8.5　数控机床的使用与维护 315

8.5.1　数控机床的使用要点 315

8.5.2　数控机床维修的基本概念 318

8.5.3　数控机床的维护和保养 319

8.5.4　数控机床故障诊断的一般方法 323

本章小结 330

练习题 330

附录 333

附录一 中华人民共和国国家标准工业自动化系统机床数值控制词汇 333

附录二 中华人民共和国机械行业标准数控机床坐标和运动方向的命名 344

参考文献 354