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目 录 1

第一章 数控机床技术基础 1

1.1概论 1

1.1.1 机床数控技术及其组成 1

1.1.2数控机床及其加工特点 4

1.1.3数控技术发展概况 9

1.2数控术语 19

1.3数控标准 27

1.3.1 数控标准的制订 27

1.3.2机床数字控制代码 30

1.3.3数控机床的坐标轴和运动方向 32

1.3.4 机床数字控制的程序段格式 41

1.3.5数控系统通用技术条件 62

1.3.6 步进电机驱动机床数控系统技术条件 78

1 3.7数控机床操作指示形象化符号 82

第二章 数控机床的结构与元件 93

2.1数控机床的结构特点 93

2.2导轨 96

2.2.1滑动导轨 96

2.2.2滚动导轨 99

2.2.3静压导轨 103

2.3.2回转工作台 108

2.3工作台 108

2.3.1 工作台的形式及其应用 108

2.4主轴 111

2.4.1 数控机床的主轴部件及轴承 111

2.4.2 刀具自动夹紧及主轴准停装置 115

2.5滚珠丝杠副 116

2.5.1 滚珠丝杠副的形状和结构 116

2.5.2 滚珠丝杠副的代号、精度等级及系列尺寸 118

2.5.3滚珠丝杠副的安装支承方式 121

2.6 自动换刀装置 139

2.6.1 数控车床的自动换刀装置 139

2.6.2 加工中心的自动换刀装置及刀库类型 140

2.6.3 自动换刀装置的换刀过程 147

2.6.4换刀机械手 152

第三章 数控编程 156

3.1数控编程基础 156

3.1.1 程序编制的内容和基本方法 156

3.1.2 数控加工的工艺文件 158

3.1.3 数控加工的编程过程例 162

3.2手工编程 164

3.2.1 程序编制中的基本指令的使用 165

3.2.2 手工编程中的常用算法 215

3.3.1 数控自动编程的产生及其进展 253

3.3数控自动编程 253

3.3.2 数控自动编程语言 258

3.4编程实践 319

3.4.1 手工编程实践 319

3.4.2 自动编程实践 345

第四章 计算机数字控制装置 350

4.1数控机床的控制系统 350

4.1.1 控制对象及控制功能 350

4.1.2 控制系统的组成及分类 351

4.1.3 数控装置的一般结构 353

4.2.1 步进电机驱动的开环数控装置 360

4.2经济型数控装置 360

4.2.2 直流电机驱动的半闭环数控装置 370

4.2.3 点位式经济型数控装置 377

4.3标准型数控装置BF-3系统 382

4.3.1 中央处理单元（CPU）芯片8086 382

4.3.2 时钟发生器8284 385

4.3.3 总线控制器8288 386

4.3.4 中断控制器8259 A 387

4.3.5可编程计时器8253 389

4.3.6 通用串行通讯接口（USART）8251 A 390

4.3.7 地址总线的锁存与数据总线的缓冲 393

4.3.10 CNC输出的信号的锁存 394

4.3.9 存储器 394

4.3.8地址译码器 394

4.3.11 机床信号的输入 395

4.3.12 扩展总线 395

4.3.13进给坐标轴的位置控制 396

4.3.14字符输入键盘 397

4.4小型计算机数控装置 397

4.4.1 系统结构 398

4.4.2 中央处理机KDF 11-BA 398

4.4.3 存储器MSV 11-P 400

4.4.4 异步串行通讯接口DLV 11-J 400

4.4.5 可编程并行接口DRV 11 401

4.4.8进给坐标轴的位置控制 402

4.4.6 总线的接口 402

4.4.7 输入、输出驱动器 402

4.5多个微处理机CNC数控装置-FANUC 11系统 403

4.6 BF-6数控装置 404

4.6.1 BF-6系统结构 404

4.6.2 BF-6的主要功能说明 405

4.7数控装置的性能和操作 409

4.7.1 数控装置的性能 409

4.7.2 数控系统的操作 415

4.8可编程序控制器（PC） 418

4.8.1 PC的构成 419

4.8.2 PC编程的表达方法 421

4.8.3 PC的工作过程及其特点 422

4.8.4 数控机床中PC的功能 424

4.8.5 常见国外PC性能简介 426

4.8.6 编写顺序程序的方法和实例 466

4.9控制软件 477

4.9.1 控制软件的结构和管理程序 477

4.9.2输入数据处理 488

4.9.3 插补运算 495

4.9.4进给速度控制 506

4.9.5诊断程序 509

4.10.1 A 850 CNC系统的结构 513

4.10 ACRAMATIC 850 MC/TC数控系统 513

4.10.2 A 850 MC/TC主要功能 514

4.10.3机床接口的特点 518

第五章伺服系统及位置测量 520

5.1进给位置伺服系统 520

5.2开环位置伺服系统－步进电动机驱动系统 525

5.2.1 步进电动机的工作原理 525

5.2.2步进电动机的特性参数及其选择 526

5.2.3 步进电动机的控制与驱动 530

5.3闭环位置伺服系统 536

5.3.1数据采样系统 536

5.3.2参考脉冲法（Reference-PulseTechnique） 538

5.3.3 闭环系统的参数 540

5.4直流伺服电动机及其速度控制 541

5.4.1 直流伺服电动机及其特性 541

5.4.2直流伺服电动机的速度控制 550

5.4.3可控硅控制的可逆系统 555

5.4.4可控硅可逆驱动装置实例 559

5.4.5晶体管脉宽调制（PWM）系统实例 569

5.5交流异步电动机及其速度控制 575

5.5.1三相异步电动机 575

5.5.2变频逆变器 577

5.5.3异步电动机的矢量控制 581

5.5.4 异步电机控制实例 584

5.6无整流子电动机及其速度控制 585

5.6.1无整流子电动机 585

5.6.2调速系统 586

5.7位置测量及其电路 587

5.7.1位置测量 587

5.7.2典型的测量电路 593

5.8数控机床的主轴控制 604

5.8.1 BESK直流主轴电机驱动系统 604

5.8.2数控机床主轴的其它控制 614

6.1.1可靠性和维修的涵义 616

6.1数控系统可靠性和维修的基本概念 616

第六章 数控系统的维修与调试 616

6.1.2维修前必备的基本知识 617

6.1.3维修用器具 617

6.2数控系统的验收、安装及调试 619

6.3预防性维修 622

6.4数控装置故障维修 624

6.4.1故障的常规处理 624

6.4.2 数控系统故障的一般判断方法 625

6.4.3常见故障分析 625

6.5.1软件报警 627

6.5进给伺服系统故障维修 627

6.5.2硬件报警 628

6.5.3无报警显示的故障 628

6.6主轴伺服系统故障维修 629

6.6.1 主轴伺服系统使用前的检查 629

6.6.2定期维护 630

6.6.3主轴伺服系统故障分析 630

第七章 数控机床的使用 632

7.1数控机床的特点和使用范围 632

7.2数控机床的分类及其用途 637

7.3数控机床的操作方法 639

7.3.1数控机床操作中的信息及其输入 639

7.3.2 主要数控机床的操作方法 643

7.4数控机床的加工工艺 653

7.4.1零件结构设计与加工工艺性 653

7.4.2成组工艺（GT）与加工效率 657

7.4.3数控机床加工工艺的发展 665

7.5数控机床的刀具系统和夹具系统 673

7.5.1数控车床的刀具 673

7.5.2加工中心的刀具系统 679

7.5.3 数控刀具的使用及刀具预调仪 683

7.5.4数控夹具 684

7.6数控机床的精度 690

7.6.1 数控机床的精度及提高精度的措施 690

7.6.2数控机床位置精度的评定方法 693

7.7数控机床的验收 699

7.7.1 简式数控卧式车床制造与验收技术要求 699

7.7.2简式数控卧式车床精度 703

7.7.3 数控卧式车床制造与验收技术要求 714

7.7.4加工中心技术条件 721

7.8数控机床的投资决策 727

7.9数控机床的生产管理 732

7.9.1 应用数控技术的生产准备 732

7.9.2编程系统的选择 739

7.9.3数控机床的生产管理 741

附录 国产各类数控机床的技术规格 747