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第1章 概述 1

1.1数控机床的产生与发展 1

1.2数控机床的组成 2

1.3数控机床的分类 3

1.4数控机床的主要性能指标 6

1.5数控机床的特点及发展趋势 7

本章小结 9

思考与训练题 9

第2章 计算机数控系统 10

2.1概述 10

2.1.1计算机数控系统的组成 10

2.1.2 CNC装置的功能 11

2.1.3 CNC装置的工作过程 13

2.2 CNC系统的硬件结构 15

2.2.1 CNC系统硬件构成特点 15

2.2.2单CPU结构CNC系统 16

2.2.3多CPU结构CNC系统 17

2.3 CNC系统的软件结构 18

2.3.1 CNC系统软硬件的界面 19

2.3.2 CNC系统软件的结构特点 19

2.3.3常规CNC系统的软件结构 22

2.4插补原理 22

2.4.1概述 22

2.4.2逐点比较法插补 23

2.4.3数字积分法插补 30

2.4.4比较积分法 36

2.4.5数据采样插补 37

2.5数控系统信息输入与数据处理 37

2.5.1零件程序的输入 37

2.5.2数据处理程序 38

2.6进给速度计算和加减速控制 43

2.6.1进给速度计算 43

2.6.2进给速度的控制 44

2.6.3加/减速控制 45

2.7数控机床用可编程序控制器 51

2.7.1概述 51

2.7.2数控机床用PLC 54

2.7.3 PLC的编程指令 56

2.7.4数控机床PLC的程序设计与调试 61

2.8 CNC系统的输人/输出与通信功能 64

2.8.1 CNC装置的输入/输出和通信要求 64

2.8.2 CNC系统常用外部设备及接口 64

2.9开放式数控系统的结构及其特点 65

本章小结 67

思考与训练题 68

第3章 数控机床的机械结构 69

3.1概述 69

3.2数控机床的主传动系统 71

3.2.1数控机床主传动系统要求 71

3.2.2数控机床主轴的调速方法 71

3.2.3数控机床的主轴部件 73

3.3数控机床的进给传动系统 76

3.3.1数控机床进给传动系统要求 76

3.3.2滚珠丝杠螺母副 77

3.3.3直线电动机进给系统 80

3.3.4数控机床的导轨 81

3.4换刀装置 83

3.5数控机床的主要辅助装置 86

本章小结 86

思考与训练题 87

第4章 数控机床伺服系统 88

4.1概述 88

4.1.1伺服系统的概念 88

4.1.2数控机床对伺服驱动系统的要求 89

4.1.3伺服系统的组成和工作原理 90

4.1.4伺服系统的分类 91

4.2步进电动机开环伺服系统 92

4.2.1步进电动机的分类、结构和工作原理 92

4.2.2步进电动机的主要特性 95

4.2.3步进电动机的控制方法 96

4.2.4步进电动机伺服系统的功率驱动 97

4.2.5步进电动机的细分驱动技术 101

4.2.6提高步进伺服系统精度的措施 102

4.3闭环伺服系统 103

4.3.1直流电动机伺服系统 103

4.3.2交流电动机伺服系统 1

4.3.3直线电动机 114

4.4数控机床常用检测装置 115

4.4.1位置检测装置的分类和性能指标 116

4.4.2常用的位置检测装置 117

本章小结 127

思考与训练题 128

第5章 数控车床编程与操作 129

5.1数控车床加工工艺 129

5.1.1数控车床加工对象 129

5.1.2数控车削加工工艺的制订 130

5.2数控车床的编程特点 136

5.3 FANUC系统数控车床的编程与操作 138

5.3.1数控车床编程基本知识 138

5.3.2 FANUC系统数控车床编程指令 139

5.3.3数控车床编程实例 154

5.3.4数控车床的基本操作 164

5.4华中系统数控车床的编程与操作 172

5.4.1概述 172

5.4.2华中数控系统编程指令 174

5.4.3华中系统数控车床的基本操作 179

5.4.4华中系统数控车床编程实例 186

本章小结 191

思考与训练题 192

第6章 数控铣床的编程与操作 196

6.1数控铣床概述 196

6.1.1数控铣床的组成 196

6.1.2数控铣床的分类 199

6.1.3数控铣床的加工对象及其特点 200

6.2数控铣床的程序编制 202

6.2.1基本编程功能指令代码 202

6.2.2常用准备功能指令 204

6.2.3常用辅助功能指令 210

6.2.4刀具补偿指令 211

6.2.5子程序及其调用 217

6.2.6固定循环功能 222

6.2.7用户宏程序 227

6.2.8极坐标系设定指令G15、G16 233

6.2.9其他程序指令 234

6.3数控铣床的基本操作 237

6.3.1操作面板 237

6.3.2机床操作 240

6.4零件加工实例 245

本章小结 254

思考与训练题 254

第7章 加工中心的编程与操作 257

7.1加工中心概述 257

7.1.1数控加工中心的组成 257

7.1.2加工中心分类 258

7.1.3数控加工中心主要加工对象及特点 259

7.1.4加工中心技术规格 260

7.2加工中心的刀具系统 261

7.3数控镗铣削加工工艺分析 263

7.3.1零件数控镗铣削加工方案的确定 263

7.3.2切削用量的确定 266

7.4加工中心的程序编制 267

7.4.1自动换刀程序的编写 267

7.4.2程序输入与编辑 270

7.5加工中心的基本操作 272

7.6零件加工实例 275

本章小结 282

思考与训练题 282

第8章 数控机床的使用与维修 288

8.1数控机床的安装和调试 288

8.2数控机床的保养与维修 290

8.2.1数控机床的设备管理 290

8.2.2数控机床的维护保养 291

8.2.3数控机床的故障维修 295

8.3数控系统的使用与维护 307

本章小结 309

思考与训练题 309

参考文献 310