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第1章 绪论 1

1.1数控技术概念概述 1

1.2数控机床组成及工作原理 1

1.2.1数控机床的组成 1

1.2.2数控机床的工作原理 4

1.2.3数控系统的工作过程 4

1.3数控机床的分类、特点与应用 4

1.3.1数控机床的分类 4

1.3.2数控机床的特点 7

1.3.3数控机床的应用 8

1.4数控机床的产生与发展 8

1.4.1数控机床的产生 8

1.4.2数控机床的发展历程 8

1.4.3数控机床的发展趋势 9

1.5数控技术在我国的发展情况 12

习题 13

第2章 插补原理 14

2.1插补概念分析 14

2.1.1插补的概念 14

2.1.2插补需要解决的问题 15

2.1.3插补的实质 15

2.1.4插补的基本要求 16

2.1.5插补方法的分类 16

2.2硬件插补 16

2.2.1数字脉冲乘法器的工作原理 17

2.2.2数字脉冲乘法器的直线插补 18

2.2.3脉冲分配的不均匀性问题 19

2.3逐点比较法 20

2.3.1逐点比较法插补原理 20

2.3.2逐点比较法直线插补 21

2.3.3逐点比较法圆弧插补 24

2.3.4逐点比较法象限处理 27

2.3.5逐点比较法的进给速度 29

2.4数字积分法 30

2.4.1数字积分法的工作原理 30

2.4.2数字积分法直线插补原理 30

2.4.3数字积分法圆弧插补原理 34

2.4.4数字积分法插补精度的提高 37

2.5数据采样插补法 40

2.5.1概述 40

2.5.2时间分割法插补 42

2.5.3扩展DDA数据采样插补法 45

习题 48

第3章 计算机数控（CNC）系统 49

3.1 CNC系统的组成与工作原理 49

3.1.1 CNC系统的组成 49

3.1.2 CNC装置的工作原理 50

3.2 CNC装置的硬件结构 51

3.2.1大板结构和功能模板结构 51

3.2.2单微处理器结构和多微处理器结构 52

3.2.3 CNC装置的硬件功能模块 55

3.2.4 CNC装置的输入输出接口 59

3.3 CNC装置的软件结构 61

3.3.1 CNC装置软件的组成 61

3.3.2 CNC装置软件结构模式 63

3.3.3 CNC装置软件的特点 67

3.4 CNC装置的数据转换及处理 70

3.4.1数据转换流程 70

3.4.2数据处理 73

3.5进给速度处理和加减速控制 77

3.5.1开环CNC系统的进给速度及加减速控制 77

3.5.2闭环（或半闭环）CNC系统的加减速控制 78

3.6数控机床用可编程控制器（PLC） 79

3.6.1数控机床中PLC完成的功能 80

3.6.2 PLC顺序程序接口信号处理 81

3.6.3 PLC地址分配 82

3.6.4 PLC顺序程序的执行 83

3.6.5 PLC与CNC机床的关系 83

3.6.6 M、S、T功能的实现 85

3.6.7华中数控系统PLC的形式和原理 86

3.7开放式数控体系结构 88

3.7.1概述 88

3.7.2开放式数控系统的定义及其基本特征 88

习题 91

第4章 数控检测技术 92

4.1概述 92

4.1.1检测装置的分类 92

4.1.2数控测量装置的性能指标及要求 93

4.2旋转变压器 93

4.2.1旋转变压器的结构 93

4.2.2旋转变压器的工作原理 94

4.2.3旋转变压器的应用 95

4.3感应同步器 97

4.3.1直线式感应同步器 97

4.3.2旋转式感应同步器 98

4.3.3直线式感应同步器的工作原理 99

4.3.4感应同步器的应用 100

4.3.5感应同步器使用应注意的事项 101

4.4光栅传感器 101

4.4.1光栅的类型和结构 102

4.4.2计量光栅的工作原理 103

4.5脉冲编码器 107

4.5.1脉冲编码器的结构与分类 107

4.5.2脉冲编码器在数控机床上的应用 107

4.5.3增量式光电脉冲编码器 108

4.5.4绝对式脉冲编码器 109

4.5.5光电脉冲编码器的应用形式 111

习题 112

第5章 数控伺服系统 114

5.1概述 114

5.1.1伺服系统的组成 114

5.1.2对伺服系统的基本要求 116

5.1.3对伺服电机的要求 116

5.1.4伺服系统分类 117

5.2步进电机伺服系统 119

5.2.1步进电机结构及工作原理 119

5.2.2步进电机的主要性能指标 121

5.2.3步进电机功率驱动 123

5.2.4功率放大器 127

5.2.5调频调压驱动电路 129

5.2.6细分驱动电路 129

5.2.7步进电机应用中的注意问题 130

5.3直流电机伺服系统 130

5.3.1直流伺服电机的种类与应用 130

5.3.2直流伺服电机的结构与工作原理 130

5.3.3直流伺服电机的控制原理 131

5.3.4直流伺服电机的分类 131

5.3.5直流伺服电机的调速 132

5.3.6晶闸管调速控制系统 133

5.3.7晶体管直流脉宽调制调速系统 134

5.3.8全数字脉宽调制调速系统 137

5.4交流电机伺服系统 138

5.4.1交流伺服电机的种类 138

5.4.2永磁交流同步伺服电机的结构 138

5.4.3交流伺服电机的发展方向 139

5.4.4交流伺服电机的调速原理 139

5.4.5交流伺服电机的速度控制单元 139

5.5伺服系统的位置控制 143

5.5.1相位比较伺服系统 143

5.5.2幅值比较伺服系统 147

5.5.3数字比较伺服系统 148

5.5.4全数字伺服系统举例 149

习题 151

第6章 数控加工的程序编制 153

6.1数控机床编程概述 153

6.2数控机床坐标系的确定 154

6.2.1数控机床的坐标系 154

6.2.2数控机床上坐标轴方向的确定 155

6.2.3机床坐标系与工件坐标系 156

6.3数控编程工艺处理 158

6.3.1数控加工工艺方案设计的主要内容 158

6.3.2影响数控加工工艺方案设计的主要因素 159

6.3.3零件数控加工工艺性分析 160

6.3.4划分加工阶段 162

6.3.5数控加工工序规划 163

6.3.6选择走刀路线 165

6.3.7数控编程误差及其控制 168

6.4数控加工刀具与切削用量的选择 169

6.4.1数控加工刀具的选择 169

6.4.2切削用量的选择 171

6.5数控机床上工件的装夹 173

6.5.1零件装夹注意事项 173

6.5.2数控机床上零件装夹的方法 174

6.5.3使用平口虎钳装夹零件 174

6.5.4使用压板和T形槽用螺钉固定零件 175

6.5.5弯板的使用 175

6.5.6 V形块的使用 176

6.5.7零件通过托盘装夹在工作台上 176

6.5.8使用组合夹具、专用夹具等 177

6.6数控加工程序的组成及各指令的应用 177

6.6.1程序的组成 177

6.6.2程序的格式 177

6.6.3程序指令一览表 178

6.6.4数控机床常用指令的使用方法说明 182

6.7数控编程指令用法及加工举例 184

6.7.1数控车床编程指令用法及加工举例 184

6.7.2数控铣床编程指令用法及加工举例 193

习题 202

第7章 CAXA自动编程 203

7.1自动编程概述 203

7.2 CAXA制造工程师基本功能 205

7.2.1简介 205

7.2.2主要功能 205

7.2.3用户界面简介 206

7.3 CAXA几何建模技术基础 208

7.4 CAXA的拾取操作 210

7.5线架造型 213

7.5.1线架造型简介 213

7.5.2实例操作 213

7.6实体特征造型 225

7.6.1草图绘制 225

7.6.2轮廓特征 227

7.7连杆件的造型与加工 231

7.7.1连杆件的实体造型 231

7.7.2加工前的准备工作 237

7.7.3刀具轨迹的生成和仿真检验 240

参考文献 244