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第1章 数控系统概述 1

1.1数控系统的基本概念 1

1.2数控系统的组成 3

1.3数控系统的功能和主要技术性能指标 4

1.3.1数控系统的功能 4

1.3.2数控系统的技术性能指标 10

1.4数控系统的发展历程及发展趋势 13

习题与思考题1 17

第2章 数控加工基础和数控系统控制原理 18

2.1 CNC系统的一般工作过程 18

2.2数控加工工艺分析与处理 20

2.2.1数控加工工艺概述 20

2.2.2数控加工工艺分析 22

2.3数控加工中几何特征的数学处理 39

2.3.1基点坐标的描述 39

2.3.2节点坐标的描述 40

2.3.3非圆曲线的数据处理 40

2.4数控加工的轨迹规划 46

2.4.1逐点比较插补法 47

2.4.2数字积分插补法 53

2.4.3比较积分插补法 60

2.4.4数据采样插补法 64

2.5刀具半径补偿 68

2.5.1 B功能刀具半径补偿 68

2.5.2 C刀具半径补偿 69

2.5.3 C功能刀具半径补偿的转接形式和过渡方式 70

2.5.4转接矢量的计算 72

2.5.5刀具半径补偿的实例 74

习题与思考题2 75

第3章 数控加工程序编制基础 76

3.1数控加工程序编制的定义和方法 76

3.2数控加工程序编制基础 79

3.2.1数控加工程序格式 79

3.2.2数控机床相关坐标系 83

3.2.3数控程序常用功能指令及其使用 86

3.3数控车床加工程序编制 94

3.3.1数控车床编程概述 95

3.3.2数控车床坐标系 99

3.3.3数控车削加工的夹具与刀具系统 101

3.3.4数控车削加工常用编程指令 105

3.3.5数控车削加工编程实例 113

3.4数控铣床和加工中心程序编制 115

3.4.1数控铣削（加工中心）编程概述 115

3.4.2数控铣削（加工中心）编程要点 119

3.4.3数控铣削（加工中心）编程实例 129

3.5数控自动编程技术 131

3.5.1 CAD/CAM集成技术 131

3.5.2常见自动编程软件简介 133

3.5.3 Mastercam自动编程应用实例 137

习题与思考题3 148

第4章 计算机数控装置 151

4.1概述 151

4.2计算机数控（CNC）装置硬件 152

4.2.1单CPU结构 153

4.2.2多CPU结构 155

4.2.3开放式数控系统 159

4.2.4嵌入式数控系统 161

4.3计算机数控（CNC）装置软件 162

4.3.1计算机数控装置软件的组成 162

4.3.2数控装置软件结构特点 163

4.4计算机数控装置的接口 167

4.4.1键盘输入及接口 168

4.4.2显示接口 168

4.4.3通信和网络接口 170

4.4.4现场总线接口 172

4.5数控系统中的可编程逻辑控制器 173

4.5.1概述 173

4.5.2通用型PLC的基本结构 174

4.5.3数控系统中PLC的功能 176

4.5.4数控机床PLC的类型 177

4.5.5 PLC控制程序的编制 179

4.5.6 PLC在数控系统中的应用 181

4.5.7常用PLC功能简介 184

习题与思考题4 189

第5章 数控伺服系统 190

5.1概述 190

5.1.1数控伺服系统组成 190

5.1.2伺服系统控制原理 191

5.2伺服系统的分类与特点 194

5.2.1按调节理论分类 194

5.2.2按使用的伺服电机分类 196

5.2.3按使用的驱动元件分类 196

5.2.4按控制轴分类 196

5.2.5按反馈比较控制方式分类 197

5.3常用执行元件及其控制 208

5.3.1步进电动机伺服系统 208

5.3.2直流伺服系统 223

5.3.3交流伺服电机及其速度控制 232

5.3.4直线电动机及其在数控机床中的应用 238

习题与思考题5 243

第6章 数控系统相关的检测技术 244

6.1数控系统检测与反馈装置概述 244

6.2数控系统检测与反馈装置的分类 245

6.3脉冲编码器 246

6.4光栅 250

6.4.1光栅的种类和特点 250

6.4.2光栅的工作原理 252

6.5旋转变压器 255

6.5.1旋转变压器的结构和分类 257

6.5.2正余弦旋转变压器的工作原理 258

6.5.3旋转变压器在数控系统中的应用 260

6.5.4旋转变压器的误差和使用注意事项 260

6.6感应同步器 261

6.6.1种类和结构 261

6.6.2感应同步器的工作原理 262

6.6.3感应同步器在数控闭环控制系统中的应用 265

6.6.4感应同步器的特点 265

6.6.5感应同步器安装使用的注意事项 266

习题与思考题6 267

第7章 国内外数控系统相关新技术 268

7.1并联数控机床及其控制 268

7.1.1概述 268

7.1.2并联运动机床数控系统的硬件和软件 270

7.2分布式数控系统 274

7.3柔性制造系统 276

7.3.1概述 276

7.3.2柔性制造系统的类型与构成 277

7.3.3柔性制造系统的控制结构 278

7.3.4柔性制造系统的发展趋势 279

习题与思考题7 280

附录A 数控系统的常用术语 281

附录B 数控系统的技术标准 286

附录C FANUC数控系统的G代码及M指令 287

附录D 常用PLC技术参数 291

附录E 部分习题参考答案 296

参考文献 303