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目录 1

1 绪论 1

1.1　数控机床的产生与发展 1

1.1.1　数控机床的产生 1

1.1.2　数控机床的发展史 2

1.1.3　数控机床的优点 3

1.2　数控机床的组成与基本工作过程 3

1.2.1　数控机床的组成 4

1.2.2　数控机床的基本工作过程 5

1.3　数控机床的分类 6

1.3.1　按机床运动的控制轨迹分类 6

1.3.2　按伺服控制方式分类 7

1.3.3　按数控系统的功能水平分类 8

1.3.4　按加工工艺及机床用途的类型分类 9

1.4　数控技术的发展趋势和研究方向 9

思考题 15

2　数控机床组成及工作原理 16

2.1　计算机数控系统 16

2.1.1 CNC系统功能及基本工作过程 16

2.1.2　CNC系统的硬件结构及软件结构 18

2.2　伺服驱动控制系统 22

2.2.1　伺服系统概述 22

2.2.2　步进电机伺服系统 27

2.2.3　交／直流电机伺服系统 30

2.2.4　位置控制原理 32

2.3　位置检测装置 32

2.3.1　检测装置概述 32

2.3.2　脉冲编码器 33

2.3.3　光栅测量装置 35

2.4　数控机床的机械结构 37

2.4.1 主传动的机械结构 37

2.4.2　主轴调速方法 41

2.4.3　进给传动机械结构 44

2.5　辅助装置 50

2.5.1 回转工作台 50

2.5.2　液压和气动系统 51

2.5.3　润滑系统 52

2.5.4　冷却系统 52

2.5.5　排屑装置 52

2.5.6 ATC刀具自动交换 53

思考题 57

3　轮廓加工的数学基础 59

3.1　逐点比较法 60

3.1.1　逐点比较法插补直线 60

3.1.2　逐点比较法插补圆弧 63

3.1.3　逐点比较法的改进 66

3.2　数字积分法 69

3.2.1　数字积分法插补直线 69

3.2.2　数字积分法插补圆弧 71

思考题 73

4　数控机床的程序编制 74

4.1　程序编制的方法与步骤 74

4.1.1　概述 74

4.1.2　数控编程的一般步骤 74

4.1.3　数控机床编程的方法 76

4.2　程序编制的基础知识 78

4.2.1　程序结构与格式 78

4.2.2 功能字 80

4.3　坐标系 85

4.3.1 坐标轴的运动方向及其命名 85

4.3.2　机床坐标系与工件坐标系 86

4.4　常用编程指令 87

4.4.1　数控车床编程 87

4.4.2　数控铣床编程 112

4.4.3　加工中心编程 147

4.4.4　数控线切割机床的编程 154

思考题 157

5　编程实例 160

5.1　数控车床编程实例 160

5.2　数控铣床编程实例 164

5.3　加工中心编程实例 170

5.4　数控线切割编程实例 173

6.1.1 CAD 174

6　CAD/CAM简介 174

6.1 CAD/CAM基本概念 174

6.1.2 CAM 175

6.1.3 CAD/CAM集成 176

6.2 CAD/CAM自动编程 180

6.2.1 CAD/CAM自动编程的特点 180

6.2.2 CAD/CAM自动编程基本步骤 181

6.3 典型CAD/CAM软件介绍 182

6.3.1 CAXA系统 182

6.3.2 UG系统 183

6.3.3 Solid Works系统 183

6.3.5 Master CAM系统 184

6.3.4 CIMATRON系统 184

6.3.6 Pro/E系统 185

6.4 CAD/CAM应用实例——UG 185

6.4.1　数控程序的编制 185

6.4.2　数控程序后处理 187

6.4.3 编制数控加工程序——鼠标凹模编程示例 195

附录 209

附录1　华中世纪星数控车床G准备功能表 209

附录2　西门子802D数控铣床G准备功能表 210

附录3　西门子802S数控车床G准备功能表 211

附录4　FANUC 0-MD数控铣床G准备功能表 212

参考文献 215