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第1章 数控加工技术基础 1

1.1 数控机床概述 1

1.1.1 数控机床的组成及工作原理 2

1.1.2 数控机床的分类 4

1.1.3 数控加工技术的发展趋势 6

1.2 插补原理与计算机数控系统 15

1.2.1 插补原理 15

1.2.2 计算机数控系统 29

1.3 数控程序编制基础 36

1.3.1 数控机床编程的作用与目的 36

1.3.2 数控机床编程的内容与步骤 36

1.3.3 程序编制的代码标准 37

1.3.4 数控机床的坐标轴和运动方向 37

1.3.5 NC程序的结构与格式 38

1.4 数控机床常用的编程指令 39

1.4.1 准备功能 39

1.4.2 辅助功能 39

思考与练习 42

第2章 程序编制中的工艺分析与数学处理 43

2.1 数控机床加工工艺分析的基本特点和主要内容 43

2.1.1 数控机床加工工艺分析的基本特点 43

2.1.2 数控机床加工工艺分析的主要内容 43

2.2 零件的加工工艺性分析 43

2.2.1 数控机床的选择 43

2.2.2 零件图上尺寸标注的要求 45

2.2.3 定位基准的可靠性分析 46

2.2.4 数控加工对零件工艺性要求 49

2.3 加工方法选择及工艺路线的确定 50

2.3.1 加工方法选择 50

2.3.2 工艺路线的确定 51

2.3.3 工件的装夹和对刀点、换刀点位置的确定 55

2.4 选择刀具和确定切削用量 57

2.4.1 刀具的选择 57

2.4.2 切削用量的选择 59

2.5 数控机床加工工艺文件 61

2.6 程序编制中的数学处理 63

2.6.1 概述 63

2.6.2 基点和节点的数值计算 63

思考与练习 65

第3章 数控机床的机械结构 66

3.1 数控机床的机械结构和性能要求 66

3.1.1 数控机床的机械结构 66

3.1.2 数控机床的性能要求 66

3.2 常见数控机床的结构布局 68

3.2.1 数控车床的结构布局 68

3.2.2 数控铣床的结构布局 69

3.2.3 加工中心的结构布局 70

3.3 数控机床的主传动系统及主轴部件 72

3.3.1 主传动运动的变速系统 72

3.3.2 数控机床的主轴部件 73

3.4 数控机床的进给传动系统 77

3.4.1 齿轮传动副 77

3.4.2 滚珠丝杠螺母副 80

3.4.3 静压蜗杆-蜗轮条传动和齿轮齿条传动 87

3.5 数控机床的工作台 89

3.5.1 数控机床的分度工作台 89

3.5.2 数控机床的回转工作台 91

3.6 数控机床的床身与导轨 95

3.6.1 数控机床的床身 95

3.6.2 数控机床的导轨 96

3.7 数控机床的自动换刀装置 101

思考与练习 114

第4章 数控机床伺服系统 115

4.1 概述 115

4.1.1 伺服系统的组成 115

4.1.2 对伺服系统的基本要求 115

4.1.3 伺服系统的分类 116

4.2 伺服电机 118

4.2.1 步进电机 118

4.2.2 直流伺服电机 124

4.2.3 交流伺服电机 127

4.3 位置检测装置 129

4.3.1 位置检测装置的分类和要求 129

4.3.2 感应同步器 131

4.3.3 光栅 136

4.3.4 脉冲编码器 140

思考与练习 142

第5章 数控车床编程 143

5.1 数控车床简介 143

5.1.1 数控车床的主要组成及工作原理 143

5.1.2 数控车床的分类与特点 143

5.1.3 数控车床的选用 144

5.2 数控车床编程基础 144

5.2.1 数控车床的编程特点 144

5.2.2 数控车床编程的工艺分析 145

5.2.3 数控系统的功能 146

5.2.4 数控车床刀具补偿 147

5.2.5 数控车床坐标系统 150

5.3 数控车床常用指令及编程方法 151

5.3.1 数控车床的常用指令 151

5.3.2 数控车床编程方法 152

5.4 典型零件的数控车床编程 161

5.4.1 轴类零件加工编程 161

5.4.2 套筒类零件加工编程 162

思考与练习 164

第6章 数控铣床编程 166

6.1 数控铣床简介 166

6.1.1 数控铣床的主要功能及加工对象 166

6.1.2 数控铣床的分类与特点 169

6.2 数控铣床编程基础 170

6.2.1 数控铣床编程的工艺分析 170

6.2.2 数控铣床刀具补偿 176

6.2.3 数控铣床坐标系统 181

6.3 数控铣床常用指令及编程方法 183

6.3.1 数控铣床常用指令 183

6.3.2 数控铣床编程方法 186

6.4 典型零件的数控铣床编程 202

6.4.1 凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制 202

6.4.2 板类零件加工编程 206

思考与练习 207

第7章 加工中心编程 209

7.1 加工中心简介 209

7.1.1 加工中心的组成及分类 209

7.1.2 加工中心的主要功能及特点 211

7.2 加工中心的加工工艺 212

7.2.1 加工中心的主要加工对象及加工范围 212

7.2.2 加工中心的加工工艺 213

7.3 加工中心编程方法 217

7.3.1 加工中心编程特点 217

7.3.2 加工中心坐标系统 217

7.3.3 加工中心换刀程序的编制 218

7.4 典型零件的加工中心编程 220

7.4.1 盘类零件加工编程 220

7.4.2 孔类零件加工编程 222

思考与练习 224

第8章 自动编程简介 226

8.1 自动编程概述 226

8.1.1 自动编程发展过程 226

8.1.2 常用自动编程软件 226

8.2 CAXA制造工程师软件 229

8.2.1 CAXA制造工程师软件的基本操作步骤 229

8.2.2 CAXA制造工程师软件的特点 230

8.2.3 CAXA制造工程师软件的编程方法 231

思考与练习 247

第9章 特种加工及编程 248

9.1 电火花加工编程与操作 248

9.1.1 电火花加工的基本原理及其分类 248

9.1.2 电火花加工的加工工艺 253

9.1.3 电火花加工机床的组成及编程 258

9.2 数控线切割机床的加工工艺与编程 265

9.2.1 线切割加工机床 265

9.2.2 数控线切割加工工艺的制定 269

9.2.3 数控线切割机床的编程 279

思考与练习 286

参考文献 287