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第1章 绪论 1

1．1 数控系统的组成及工作原理 1

1．1．1 数字控制技术 1

1．1．2 数控机床的组成及工作原理 1

前言页 1

1．2 数控机床的特点及分类 2

1．2．1 数控机床的特点 2

1．2．2 数控机床的分类 4

1．3．1 数字控制技术的产生和发展 11

1．3 数字控制技术的发展 11

1．3．2 我国数控机床发展情况 12

1．3．3 数控机床的发展水平和趋势 12

1．3．4 柔性制造系统及CIMS简介 14

1．4 经济型数控机床 18

复习思考题 19

2．1．2 数控编程的内容和步骤 20

2．1．1 数控加工的特点 20

2．1 数控加工编程的基础知识 20

第2章 数控加工编程 20

2．1．3 数控编程的方法 22

2．1．4 数控编程的标准规定和代码 22

2．1．5 常用基本指令 31

2．2 手工程序编制 36

2．2．1 数控编程的工艺处理 36

2．2．2 数控编程的数学处理 38

2．2．3 孔加工的程序编制 41

2．2．4 轮廓铣削加工的程序编制 45

2．2．5 车削加工的程序编制 48

2．2．6 加工中心编程 57

2．3 自动编程系统 66

2．3．1 自动编程的发展历程 66

2．3．2 自动编程的特点 67

2．3．3 自动编程系统的信号处理过程 68

2．3．4 APT语言简介 69

复习思考题 71

第3章 数控系统 72

3．1 CNC系统的总体结构及各部分功能 72

3．1．1 CNC系统的总体结构 72

3．1．2 数控系统各部分的功能 72

3．2 数控系统的硬件 74

3．2．1 CNC系统中计算机的组成 74

3．2．2 CNC系统中计算机的实现 76

3．2．3 数控系统开环的位置控制实例 82

3．3 数控系统的软件功能及其实现 86

3．3．1 数控系统的软件功能 86

3．3．2 数控系统软件功能的实现 87

3．3．3 数控系统控制软件的结构 90

3．4 数控装置的插补原理 92

3．4．1 插补的基本概念 92

3．4．2 插补方法的分类 92

3．5．1 刀具半径补偿的基本概念 104

3．5 数控装置刀具半径补偿 104

3．5．2 刀具半径补偿计算 105

3．5．3 C功能刀具半径补偿 106

3．5．4 程序段间转接情况 108

3．5．5 接转交点矢量的计算 112

3．5．6 C功能刀具半径补偿的实例 113

3．6 数控机床的辅助功能与可编程序控制器 113

3．6．1 数控机床的辅助功能及其控制 113

3．6．2 可编程序控制器 114

复习思考题 116

第4章 数控伺服系统 117

4．1 概述 117

4．1．1 伺服系统的基本要求 117

4．1．2 数控机床伺服驱动系统的分类 118

4．1．3 伺服电动机的种类、特点和选用原则 121

4．2．1 步进电动机 122

4．2 开环进给伺服系统 122

4．2．2 步进电动机驱动电源 126

4．2．3 步进电动机的选用 130

4．2．4 步进电动机的微机控制 133

4．3 检测元件 134

4．3．1 概述 134

4．3．2 脉冲编码器 136

4．3．3 光栅位置检测装置 138

4．3．4 旋转变压器位置检测装置 143

4．3．5 感应同步器位置检测装置 145

4．4 闭环进给伺服系统 152

4．4．1 闭环进给伺服系统的组成及工作原理 152

4．4．2 直流伺服电动机及速度控制单元 153

4．4．3 交流伺服电动机及速度控制单元 163

4．4．4 主轴驱动简介 168

4．5．1 数字脉冲比较伺服系统 169

4．5 位置控制 169

4．5．2 相位比较伺服系统 171

4．5．3 幅值比较伺服系统 175

4．6 伺服系统的性能分析 178

4．6．1 进给伺服系统的数学模型 179

4．6．2 进给伺服系统的动、静态性能分析 180

4．7 直线电动机进给系统 181

复习思考题 183

5．1 数控机床的结构特点及要求 185

第5章 数控机床机械结构 185

5．2 数控机床的进给运动及传动机构 187

5．2．1 数控机床对进给系统机械部分的要求 187

5．2．2 进给传动系统的典型结构 188

5．2．3 机床导轨 194

5．2．4 滚动导轨 195

5．2．5 滚珠丝杠螺母副及选型 197

5．2．6 齿轮传动装置及齿轮间隙的消除 208

5．2．7 普通机床的数控化改造 210

5．3 数控机床的主传动及主轴部件 219

5．3．1 数控机床主传动装置 219

5．3．2 主轴部件结构 220

5．3．3 数控机床主传动系统及主轴部件结构实例 221

5．4 自动换刀机构 224

5．4．1 自动换刀装置的类型 224

5．4．2 刀库 229

5．4．3 刀具交换装置 230

5．5 等效转动惯量和等效力矩的计算 231

5．5．1 齿轮传动比的计算 231

5．5．2 负载惯量的计算 232

5．5．3 电动机力矩的计算 234

5．5．4 步进电动机计算及选型实例 236

复习思考题 238

6．1．2 数控机床的选用 239

6．1．1 概述 239

6．1 数控机床的选用 239

第6章 数控机床的选型、安装及故障排除 239

6．2 数控机床的安装、调试和验收 243

6．2．1 数控机床的安装、调试 243

6．2．2 数控机床验收 246

6．3 数控机床维修基础 251

6．3．1 数控机床维修概述 251

6．3．2 数控机床的维护保养 253

6．3．3 数控系统的使用与维护 256

6．3．4 数控机床的现场维修工作 258

6．4 数控机床常见的故障与排除 260

6．4．1 概述 260

6．4．2 数控机床故障诊断及排除方法 260

6．4．3 数控机床机械故障分析与排除 267

6．4．4 数控系统故障分析与维修实例 270

复习思考题 272

参考文献 273