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1绪论 1

1.1数控技术和数控机床的概念 1

1.2数控机床的发展趋势 4

1.3数控机床的特点及应用范围 8

1.4数控机床的分类 10

1.5习题及思考题 15

2数控加工工艺及数学处理 16

2.1数控加工的工艺设计 16

2.1.1数控加工的定义、特点和基本内容 16

2.1.2机床及工艺装备的合理选用 18

2.1.3工艺路线的制定 19

2.1.4数控加工工艺路线设计举例 27

2.1.5数控加工专用技术文件的编写 34

2.2数控加工的工具系统 38

2.2.1刀具的选择 38

2.2.2数控刀具系统 40

2.2.3刀具预调 44

2.3数控编程中的数值计算 46

2.3.1基点坐标的计算 46

2.3.2非圆曲线节点坐标的计算 47

2.3.3列表曲线的数学处理 51

2.4习题及思考题 51

3数控加工的程序编制 52

3.1零件程序编制的内容与方法 52

3.1.1零件程序编制的内容与步骤 52

3.1.2零件程序编制的方法 55

3.2数控机床的坐标系统 57

3.2.1数控机床的坐标系 57

3.2.2数控机床上的有关点 61

3.3零件加工程序的指令代码与程序结构 62

3.3.1零件加工程序的有关功能指令及其代码 63

3.3.2零件加工程序的格式与组成 81

3.4数控加工编程实例 83

3.4.1数控车床编程实例 83

3.4.2数控加工中心编程实例 88

3.5自动编程简介 97

3.5.1自动编程方法的分类 97

3.5.2自动编程系统的信息处理过程 99

3.5.3典型CAD／CAM软件介绍 102

3.6习题及思考题 107

4计算机数控系统 109

4.1概述 109

4.1.1CNC系统的组成与特点 109

4.1.2常规式CNC系统的硬件结构 114

4.1.3常规式CNC系统的软件结构 118

4.1.4开放式CNC系统的结构 126

4.2CNC的轨迹控制方法 132

4.2.1插补的基本概念 132

4.2.2轨迹控制算法的要求和类别 132

4.3逐点比较法插补 134

4.3.1逐点比较法直线插补 134

4.3.2逐点比较法圆弧插补 137

4.4数字积分法插补 141

4.4.1数字积分法的基本原理 141

4.4.2DDA直线插补 141

4.4.3DDA圆弧插补 144

4.5比较积分法 149

4.5.1比较积分法直线插补 149

4.5.2比较积分法圆弧插补 151

4.5.3直线及一般二次曲线的插补算法 151

4.6数据采样法插补 152

4.6.1数据采样法插补的基本原理 153

4.6.2数据采样法直线插补 154

4.6.3数据采样（时间分割）法圆弧插补 154

4.6.4螺旋线插补原理 157

4.7刀具半径补偿 159

4.7.1刀具补偿的基本原理 159

4.7.2C功能刀具半径补偿 160

4.8进给速度与加减速控制 166

4.8.1进给速度控制 166

4.8.2加减速控制 167

4.9习题及思考题 172

5数控机床的伺服驱动系统 173

5.1概述 173

5.1.1伺服系统的组成及基本性能要求 173

5.1.2伺服系统的分类 175

5.2步进电动机伺服系统 177

5.2.1步进电动机的分类、结构和工作原理 177

5.2.2步进电动机的主要特性 180

5.2.3步进电动机的控制方法 182

5.2.4步进电动机伺服系统的功率驱动 183

5.2.5提高步进伺服系统精度的措施 184

5.3直流电机伺服系统 185

5.3.1直流伺服电机的结构和工作原理 185

5.3.2直流伺服电机的调速原理和常用的调速方法 188

5.3.3晶闸管直流调速系统 190

5.3.4PWM晶体管脉宽调制器直流速度控制单元 194

5.3.5直流伺服系统的位置控制 197

5.3.6直流主轴驱动系统 199

5.4交流电机伺服系统 201

5.4.1永磁式同步交流伺服电机的工作原理和性能 202

5.4.2交流主轴电动机的结构与性能 203

5.4.3交流伺服电动机的调速原理和方法 205

5.4.4交流伺服电动机调速主回路 206

5.4.5交流伺服系统的控制回路 207

5.4.6主轴交流电动机的调速 210

5.4.7感应式异步电动机的矢量控制 212

5.5直线电动机 214

5.6数控机床的位置检测装置 216

5.6.1旋转变压器 216

5.6.2感应同步器 219

5.6.3脉冲编码器 221

5.6.4绝对式编码器 222

5.6.5光栅 224

5.6.6磁栅 226

5.7习题及思考题 228

6数控机床的机械结构 229

6.1概述 229

6.2数控机床的主传动系统 230

6.2.1对主传动系统的要求 230

6.2.2主传动的变速方式 230

6.2.3数控机床主轴轴承的配置形式 232

6.2.4数控机床主轴的结构 233

6.2.5刀具自动装卸及切屑清除装置 233

6.2.6主轴准停装置 235

6.2.7电主轴单元 236

6.3数控机床的进给传动系统 238

6.3.1数控机床对进给传动系统的要求 238

6.3.2滚珠丝杠螺母副进给传动机构 239

6.3.3齿轮传动间隙的消除措施 249

6.3.4导轨副 251

6.4数控机床的自动换刀系统 254

6.4.1回转形式的自动换刀装置 254

6.4.2带刀库的自动换刀系统 259

6.4.3刀具交换装置 264

6.4.4机械手的形式 266

6.5数控机床的辅助装置 267

6.5.1分度工作台 268

6.5.2数控回转工作台 272

6.5.3排屑装置 275

6.5.4APC托盘自动交换系统 276

6.6习题及思考题 277

参考文献 278