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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.1.1 数控机床的定义 1

1.1.2 数控机床的组成及加工零件的工作过程 2

1.1.3 数控机床的特点 4

1.1.4 数控机床的主要技术参数 5

1.2 数控机床的分类 6

1.2.1 按机械运动轨迹分类 6

1.2.2 按伺服系统类型分类 8

1.2.3 按系统功能水平分类 9

1.2.4 按加工工艺方法分类 9

1.3 数控机床的发展历程与趋势 11

1.3.1 数控机床的产生与发展历程 11

1.3.2 数控机床的发展趋势 13

第2章 数控加工工艺基础 19

2.1 数控加工工艺分析 19

2.1.1 数控加工工艺的特点与主要内容 19

2.1.2 数控加工工艺性分析 20

2.1.3 加工方法与加工方案的确定 21

2.1.4 工序与工步的划分 22

2.1.5 零件的定位与安装 23

2.1.6 数控加工刀具与工具系统 24

2.1.7 切削用量的确定 30

2.1.8 数控加工路线的确定 31

2.1.9 工艺文件的制订 35

2.2 图形的数学处理 36

2.2.1 基点计算 36

2.2.2 节点计算 36

2.2.3 辅助计算 38

2.3 典型零件的数控加工工艺分析 39

第3章 数控加工程序的编制 48

3.1 数控机床编程基础 48

3.1.1 数控机床编程的内容与步骤 48

3.1.2 数控机床程序编制方法 50

3.1.3 字符与代码 50

3.1.4 数控机床的坐标系 51

3.1.5 程序段与程序格式 54

3.2 数控车削加工程序编制 55

3.2.1 数控车床的编程特点 55

3.2.2 数控车床工件坐标系的设定 56

3.2.3 基本编程指令 58

3.2.4 车削加工循环指令 63

3.2.5 刀具补偿指令 68

3.2.6 辅助功能指令 73

3.3 数控铣削加工程序编制 77

3.3.1 数控铣床的功能指令 78

3.3.2 程序名和坐标系指令 79

3.3.3 基本编程指令 83

3.3.4 刀具补偿指令 87

3.3.5 子程序与调用 88

3.3.6 计算参数和程序跳转 89

3.3.7 加工循环指令 92

3.4 加工中心加工程序的编制 100

3.4.1 加工中心的G功能指令 101

3.4.2 加工中心的坐标系指令 102

3.4.3 基本编程指令 104

3.4.4 刀具补偿指令 107

3.4.5 固定循环功能指令 109

3.4.6 辅助功能指令 113

3.4.7 用户宏程序 115

第4章 计算机数控装置 134

4.1 概述 134

4.1.1 数控系统的组成 134

4.1.2 数控装置的工作过程 135

4.2 数控装置的硬件结构 137

4.2.1 单CPU硬件结构 137

4.2.2 多CPU硬件结构 138

4.2.3 开放式数控装置 140

4.3 数控装置的软件结构 140

4.3.1 数控装置的软件结构特点 141

4.3.2 数控装置的软件结构模式 144

4.4 数控装置的可编程序逻辑控制器 144

4.4.1 数控机床中PLC实现的功能 144

4.4.2 PLC在数控机床上的应用 145

4.5 典型数控系统简介 151

4.5.1 FANUC公司的主要数控系统 152

4.5.2 SIEMENS公司的主要数控系统 152

4.6 CNC装置的插补原理 153

4.6.1 基准脉冲插补 153

4.6.2 数据采样插补 164

4.6.3 刀具补偿功能 168

第5章 数控机床伺服系统 175

5.1 概述 175

5.2 驱动电动机 176

5.2.1 步进电动机 177

5.2.2 伺服电动机 180

5.2.3 直线电动机 184

5.3 数控机床常用检测装置 185

5.3.1 概述 185

5.3.2 旋转编码器 186

5.3.3 旋转变压器 189

5.3.4 感应同步器 191

5.3.5 光栅尺 193

5.3.6 磁栅 195

5.4 位置控制和速度控制 198

5.4.1 位置控制 198

5.4.2 速度控制 199

第6章 数控机床机械结构 213

6.1 概述 213

6.2 数控机床的主传动系统 216

6.2.1 主传动方式 217

6.2.2 数控机床的主轴部件 218

6.3 数控机床的进给传动系统 223

6.3.1 数控机床进给传动系统要求 223

6.3.2 丝杠螺母副 224

6.3.3 驱动电动机与滚珠丝杠的传动方式 227

6.3.4 数控机床的导轨 231

6.4 自动换刀装置 234

6.4.1 数控车床自动回转刀架 235

6.4.2 加工中心自动换刀装置 236

6.5 数控机床的主要辅助装置 239

6.5.1 数控回转工作台 239

6.5.2 数控分度工作台 241

附录 常用刀具的切削参数 248

参考文献 253