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第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、数控技术的基本概念 1

二、数控系统及其组成 2

第二节 数控机床的基本组成和工作原理 4

一、数控机床的基本组成 4

二、数控机床的工作原理 5

第三节 数控机床的分类 6

一、按加工工艺方法分类 6

二、按伺服驱动的特点分类 7

第四节 数控机床的特点 8

复习思考题 10

第二章 数控机床的机械结构 11

第一节 概述 11

一、数控机床机械结构的主要特点 11

二、数控机床对机械结构的基本要求 12

三、提高数控机床性能的措施 13

第二节 数控机床的总体布局 14

一、数控车床的常用布局形式 14

二、卧式数控镗铣床（卧式加工中心）的常用布局形式 15

四、数控机床交换工作台的布局 16

三、立式数控镗铣床（立式加工中心）的常用布局形式 16

五、高速加工数控机床的特殊布局 17

六、虚拟轴机床 18

第三节 数控机床的主传动系统 19

一、主传动的基本要求和变速方式 19

二、主轴的联接形式 20

三、主轴部件的支承 20

四、电主轴与高速主轴系统 22

五、主轴部件的结构 24

一、数控机床对进给传动系统的基本要求 25

第四节 数控机床的进给传动系统 25

二、数控机床进给传动系统的基本形式 26

三、直线电动机与高速进给单元 27

四、滚珠丝杠螺母副的原理 29

五、滚珠丝杠螺母副的支承 30

六、滚珠丝杠螺母副与电动机的联接 32

七、滚珠丝杠螺母副的选择与计算 34

第五节 数控机床的导轨 38

一、数控机床对导轨的基本要求 38

二、数控机床导轨的种类与特点 39

三、滚动导轨的结构原理与特点 41

四、滚动导轨的选择与计算 42

五、滚动导轨的安装与使用 44

第六节 数控机床的自动换刀装置 45

一、自动换刀装置的基本要求和形式 45

二、回转刀架 46

三、加工中心刀库的类型与布局 48

四、无机械手换刀 49

五、机械手换刀 50

六、凸轮机械手换刀装置 52

七、自动换刀机床的主轴结构 55

八、机械手手爪结构 57

第七节 数控机床的回转工作台 58

一、回转工作台的基本要求和形式 58

二、分度工作台 59

三、立式数控回转工作台 61

四、卧式数控回转工作台 62

复习思考题 63

第三章 数控加工技术 64

第一节 数控加工的工艺特点 64

一、数控加工过程概述 64

二、数控加工及其特点 65

第二节 数控加工工序的划分原则与内容 69

一、零件图样的数控工艺性分析 70

二、数控加工工序的划分 71

第三节 数控机床用刀具 79

一、数控刀具的类型 79

二、数控车床刀具 80

三、数控铣床、加工中心用刀具 81

第四节 数控机床的夹具 84

一、对数控机床用夹具的要求 84

三、数控夹具的典型结构 85

二、数控机床夹具的选用方法 85

第五节 数控机床的使用与维护 90

一、数控机床的使用 90

二、预防性维护方法 92

复习思考题 95

第四章 数控机床编程 96

第一节 编程的基本概念 96

一、程序与编程 96

二、程序字与输入格式 96

三、程序的组成、程序段 97

四、主程序、子程序 100

第二节 数控系统的机能说明 102

一、插补机能 102

二、进给机能 103

三、主轴机能 103

四、辅助机能 104

五、刀具机能 105

第三节 基本编程指令 106

一、机床坐标系的建立与选择指令 106

二、工件坐标系的建立与选择指令 108

三、尺寸的公、英制选择与小数点输入 111

四、绝对、增量编程（G90、G91） 111

五、基本移动指令的编程 112

六、刀具补偿机能（G40、G41、G42、G43、G44、G49） 118

第四节 数控车床的程序编制 122

一、数控车床的代码体系与编程特点 122

二、数控车床的特殊编程指令 124

三、车削加工循环 128

四、数控车床程序的基本格式 139

一、镗铣类数控机床的代码体系与编程特点 142

第五节 镗铣类数控机床的程序编制 142

二、数控镗铣床（加工中心）的特殊编程 144

三、数控镗铣床的固定循环 148

四、数控镗铣床（加工中心）程序的标准格式 158

第六节 用户宏程序、参数编程、蓝图编程简介 159

一、用户宏程序 159

二、参数编程 167

三、蓝图编程 169

复习思考题 174

编程练习题 174

一、数控系统的基本原理 175

第五章 数控原理与系统 175

第一节 数控系统的基本原理与结构 175

二、数控系统的结构 176

第二节 插补原理 179

一、数控加工程序的输入与译码 179

二、点位／直线切削控制原理 181

三、轮廓控制切削原理 182

第三节 刀具补偿原理 187

一、刀具长度补偿 188

二、刀具半径补偿 188

一、接口解决的问题 190

第四节 数控系统的接口 190

二、接口分类规范 191

三、接口的实现 191

四、通信接口 193

第五节 辅助机能控制与PLC 193

一、可编程序控制器的原理与工作过程 193

二、可编程序控制器的功能与特点 195

三、数控机床中的可编程序控制器 195

四、M、S、T功能的实现 195

一、步进电动机的种类及其工作原理 197

第一节 开环步进驱动系统 197

第六章 数控机床的驱动系统与检测技术 197

二、步进电动机的特性 201

三、步进电动机的开环控制 203

第二节 半闭环、闭环伺服驱动系统 207

一、直流（DC）伺服电动机及其特性 207

二、交流（AC）伺服电动机及其特性 211

第三节 主轴驱动系统与变频器 213

一、数控机床对主轴驱动的要求 213

二、交流主轴驱动 214

三、变频器 217

第四节 数控机床的检测技术 222

一、光栅 223

二、旋转变压器 226

三、光电盘和编码盘 227

四、磁尺 228

五、感应同步器 230

复习思考题 232

第七章 现代制造技术 233

第一节 概述 233

一、现代制造技术特点 233

二、现代制造技术简介 234

二、柔性制造系统的组成和功能 241

第二节 柔性制造系统 241

一、柔性制造系统的定义 241

三、柔性制造系统的类型与特点 243

四、柔性制造系统的关键技术 244

第三节 计算机集成制造 245

一、计算机集成制造系统的概念 245

二、计算机集成制造系统的构成 246

三、计算机集成制造系统的集成技术 247

复习思考题 248

参考文献 249