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第1章 绪论 1

1.1 数控技术概述 1

1.1.1 数控技术的产生 1

1.1.2 数控技术的基本概念 2

1.1.3 我国数控机床的现状和特点 3

1.2 数控机床的组成和工作原理 4

1.2.1 数控机床的组成 4

1.2.2 数控加工的工作过程和基本原理 5

1.2.3 运动轨迹的离散与拟合 7

1.3 数控机床的分类 8

1.3.1 按加工方式分类 8

1.3.2 按伺服控制方式分类 8

1.3.3 按轨迹运动方式分类 10

1.4 数控技术的发展 10

1.4.1 数控机床的发展趋势 10

1.4.2 先进制造技术简介 13

习题 16

第2章 数控加工程序的编制 17

2.1 数控加工程序编制的基本概念 17

2.1.1 数控加工程序编制的一般步骤 17

2.1.2 数控加工程序编制方法 18

2.1.3 数控机床的坐标系 19

2.1.4 数控程序结构 22

2.1.5 数控程序编制的有关标准 24

2.2 数控加工程序编制的基本指令 24

2.2.1 准备功能G指令 28

2.2.2 辅助功能M指令 37

2.2.3 其他功能字 38

2.3 数控加工程序编制中的数学处理 38

2.3.1 数学处理的主要内容 38

2.3.2 由直线和圆弧组成的轮廓的基点计算 39

2.3.3 非圆曲线的节点计算 40

2.4 数控加工程序编制实例 42

2.4.1 数控车床加工的程序编制 42

2.4.2 数控铣床加工的程序编制 58

2.4.3 加工中心的程序编制 71

习题 77

第3章 数控技术中的轨迹控制原理 79

3.1 插补原理 79

3.1.1 概述 79

3.1.2 脉冲增量插补 81

3.1.3 数字增量插补 92

3.2 刀具半径补偿原理 97

3.2.1 刀具半径补偿的基本概念 97

3.2.2 刀具半径补偿方法与补偿的工作过程 98

3.2.3 C机能刀具半径补偿的转接方式与轨迹计算 99

3.2.4 刀具长度补偿的计算 107

3.3 进给速度和加减速控制 107

3.3.1 进给速度控制 107

3.3.2 自动升降速控制 108

习题 116

第4章 计算机数控（CNC）装置 117

4.1 概述 117

4.1.1 数控系统的组成 117

4.1.2 CNC装置的组成 117

4.1.3 CNC装置的功能 118

4.1.4 CNC装置的特点 121

4.2 CNC装置的硬件结构 122

4.2.1 概述 122

4.2.2 单微处理器结构的CNC装置 123

4.2.3 多微处理器结构的CNC装置 130

4.2.4 开放式CNC装置 134

4.3 CNC装置的软件结构 137

4.3.1 CNC装置软件和硬件的功能界面 137

4.3.2 CNC装置的数据转换流程 138

4.3.3 CNC装置的软件工作特点 140

4.3.4 常用的软件设计方法 142

4.3.5 CNC装置软件结构模式 145

4.4 CNC装置的数据预处理 151

4.4.1 零件加工程序的输入 152

4.4.2 译码 154

4.5 典型的CNC装置简介 156

4.5.1 SIEMENS公司CNC装置 156

4.5.2 FANUC公司CNC装置 159

习题 161

第5章 进给伺服系统 162

5.1 概述 162

5.1.1 数控机床对伺服系统的要求 162

5.1.2 进给伺服驱动系统的基本组成 163

5.1.3 数控机床伺服驱动系统的分类 164

5.2 位置检测装置 166

5.2.1 位置检测装置的方式 166

5.2.2 位置检测装置的要求和分类 167

5.2.3 旋转变压器 168

5.2.4 感应同步器 171

5.2.5 光栅 174

5.2.6 磁栅 178

5.2.7 脉冲编码器 180

5.3 伺服驱动装置 183

5.3.1 开环伺服系统 183

5.3.2 闭环伺服系统 189

5.3.3 鉴相式伺服系统 195

5.3.4 鉴幅式伺服系统 199

5.3.5 数字脉冲比较式伺服系统 201

习题 203

第6章 数控机床总体结构及典型部件 204

6.1 数控机床总体布局 204

6.1.1 数控机床总体布局的要求 204

6.1.2 影响数控机床总体布局的因素 206

6.1.3 数控机床的布局特点 207

6.2 主传动系统及主轴部件 210

6.2.1 对主传动系统的基本要求 210

6.2.2 数控机床的主传动系统 211

6.2.3 数控机床主轴部件 212

6.2.4 电主轴 215

6.3 进给传动机械部件 216

6.3.1 数控机床进给传动的特点 216

6.3.2 对进给系统的要求 216

6.3.3 数控机床进给传动系统的基本形式 217

6.3.4 进给系统传动部件 217

6.4 数控机床的自动换刀装置 227

6.4.1 回转刀架换刀 228

6.4.2 更换主轴头换刀 229

6.4.3 带刀库的自动换刀系统 230

习题 235

第7章 网络数控技术 236

7.1 网络数控技术概述 236

7.1.1 网络数控技术的基本概念 237

7.1.2 网络数控技术的组成 238

7.2 网络数控技术的软件集成 241

7.2.1 网络数控技术的软件关键技术 241

7.2.2 网络数控技术的软件集成方法 248

7.3 网络数控实现技术 251

7.3.1 远程传输技术 251

7.3.2 数控加工前置及后置处理 253

7.4 网络数控加工的应用 256

7.4.1 计算机辅助制造与数控加工一体化的网络制造平台 256

7.4.2 基于网络的减速器典型轴类零件的数控加工 257

习题 260

参考文献 261