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第1章　概论 1

1.1　数控机床的特点 2

1.1.1　数控机床的加工特点 2

1.1.2　数控机床的使用特点 3

1.2　数控机床的组成和工作原理 4

1.3　数控机床的分类 6

1.3.1　按加工工艺方法分类 6

1.3.2　按控制运动轨迹分类 6

1.3.3　按驱动装置的特点分类 7

1.4　数控机床的发展趋势 9

复习思考题 14

第2章　数控加工系统 15

2.1　计算机数控装置 16

2.1.1　概述 16

2.1.2　CNC装置的硬件结构 22

2.1.3　CNC装置的软件结构 29

2.1.4　CNC装置的插补原理 31

2.2.1　数控机床主传动系统的特点 32

2.2　数控机床的主传动系统 32

2.2.2　数控机床对主传动的基本要求和变速方式 33

2.2.3　数控机床主轴部件 35

2.3　数控机床的进给传动系统 39

2.3.1　数控机床对进给传动系统的基本要求 39

2.3.2　数控机床进给传动系统的基本形式 40

2.3.3　滚珠丝杠螺母副 42

2.3.4　直线电动机与高速进给单元 46

2.4.1　概述 48

2.4　数控机床的机械结构设计 48

2.4.2　数控机床的总体布局 53

2.4.3　自动换刀装置 62

2.4.4　数控机床的导轨 64

复习思考题 69

参考文献 70

第3章　数控加工工艺基础 71

3.1　数控加工工艺概述 72

3.1.1　数控加工工艺概念 72

3.1.2　数控加工工艺的主要内容 73

3.1.3　数控加工工艺的特点 73

3.1.4　数控机床工作过程 74

3.2　数控加工工艺守则及基本原则 75

3.2.1 数控加工工艺守则 75

3.2.2　设计零件数控加工工艺过程应遵循的基本原则 76

3.3　数控加工工艺设计 77

3.3.1　数控加工工艺性分析 77

3.3.2　数控加工工艺路线设计 81

3.3.3 数控加工工序设计 86

3.4.1　数控加工工艺文件种类 96

3.4　数控加工工艺文件的编制 96

3.4.2　数控加工工艺文件编写要求 100

3.5 数控加工工艺设计实例 101

复习思考题 103

参考文献 104

第4章　数控加工的程序编制基础 105

4.1　数控机床结构 106

4.2　数控机床的程序工作原理 107

4.2.1　CNC控制机概述 107

4.2.2　数控加工过程 110

4.3 数控机床编程准备 111

4.3.1　编制程序的工艺基础 112

4.3.2　数控机床的坐标系 113

4.4　数控机床插补算法及其实现 115

4.4.1　数控插补概述 115

4.4.2　逐点比较插补方法 116

4.5　数控机床编程基础 119

4.5.1 程序编制的内容和步骤 119

4.5.2　程序编制的方法 120

4.5.3 NC程序 121

4.5.4　数控指令执行过程 134

复习思考题 135

参考文献 135

第5章　数控车床加工技术 136

5.1 概述 137

5.1.1 数控车削加工的工艺特点 137

5.1.2　数控车削加工零件的类型 138

5.2　数控车削加工工艺分析 139

5.2.1 零件轮廓的几何要素分析及结构工艺性分析 139

5.2.2　零件数控车削加工方案的拟订 141

5.2.3　夹具、刀具的选择及切削用量的确定 143

5.3　数控车床编程中的有关问题 146

5.3.1 数控车床坐标系统 146

5.3.2　数控车床编程基础 147

5.3.3　数控车床常用指令及编程要点 149

5.3.4　数控车床程序的基本格式 161

5.4　典型零件加工程序的编制 163

5.5　数控车床操作基础 165

5.5.1　数控车床功能 165

5.5.2　数控车床操作的一般方法 167

5.5.3　数控车床操作应用 169

5.5.4　数控车床操作常用术语 171

复习思考题 173

参考文献 173

第6章　加工中心加工技术 174

6.1 概述 175

6.1.1　加工中心的分类 175

6.1.2　加工中心的主要功能 178

6.1.3　加工中心的主要加工对象 178

6.1.4　加工中心结构构成 179

6.2　加工中心的刀具、夹具及加工工艺 181

6.2.1　加工中心刀具系统 181

6.2.2　工件的定位与装夹 186

6.2.3　加工中心的工艺特点 187

6.2.4　加工中心的工艺路线设计 188

6.2.5　加工中心的工艺设计 189

6.3　加工中心的程序编制 191

6.3.1　加工中心编程坐标系 191

6.3.2　加工中心的编程要求及特点 192

6.3.3　加工中心编程 193

6.4　加工中心典型加工实例 200

复习思考题 203

参考文献 203

第7章 自动编程技术 204

7.1　概述 205

7.1.1　自动编程基础 205

7.1.2　国内外典型CAM软件简介 206

7.1.3　MasterCAM软件的特点与功能 208

7.2　MasterCAM系统的相关性 209

7.3　2D刀具路径的生成 219

7.3.1　外形铣削加工 220

7.3.2　钻孔与镗孔加工 223

7.3.3　挖槽铣削加工 224

7.3.4　面铣削加工 226

7.3.5　全圆铣削加工 227

7.4　3D刀具路径的生成 227

7.5　利用自动编程加工零件实例 232

7.5.1　零件的造型 232

7.5.2　规划零件加工刀具路径 238

复习思考题 245

参考文献 245

第8章　数控机床的故障诊断与维护基础 246

8.1　数控机床可靠性和维护的基本概念 247

8.1.1　数控机床的可靠性与故障 247

8.1.2　数控机床的故障规律 248

8.2　数控机床的故障类型 250

8.3　数控机床故障诊断的基本方法和流程 252

8.3.1　数控机床常见故障检查方法 252

8.3.2　故障诊断流程 255

8.4.1　数控系统的故障诊断 258

8.4　数控机床常见故障分析 258

8.4.2　伺服系统的故障诊断 264

8.4.3　数控机床机械结构故障及其诊断 267

8.5　数控机床日常维护的基本内容和方法 274

8.5.1　数控机床的维修管理 274

8.5.2　数控机床的维护 277

8.5.3　数控系统的日常维护 278

8.5.4　机械部件的维护 281

8.6　数控机床故障诊断技术的发展 282

8.5.5　机床精度的维护检查 282

8.6.1　通信诊断 283

8.6.2　自修复系统 283

8.6.3　人工智能与专家系统 284

8.6.4　神经网络诊断 284

8.6.5　多传感器信息融合技术 285

8.6.6　智能化集成诊断 285

复习思考题 285

参考文献 286