第一章 数控机床概述 1
第一节 数控机床的产生和发展 1
一、数字控制技术的产生和发展 1
二、我国数控机床的发展情况 2
三、数控机床的发展水平和趋势 2
四、经济型数控机床 4
第二节 数控机床的特点和应用范围 5
一、数控机床的特点 5
二、数控机床的应用范围 6
第三节 数控机床的分类 6
一、按运动方式划分 6
二、按工艺用途划分 7
三、按控制方式划分 8
四、按功能水平划分 10
思考与练习 10
第二章 数控机床典型装置 11
第一节 数控机床主传动系统 11
一、主传动的结构特点 11
二、主传动系统变速方式 11
三、主轴的支承 12
四、主轴的驱动与控制 13
五、主轴转速的自动变换 14
六、高速主轴单元 15
第二节 数控机床的伺服进给系统 17
一、伺服进给系统组成 18
二、伺服进给系统的基本要求 18
三、进给传动系统的特点 19
四、滚珠丝杠螺母副 19
五、传动齿轮间隙消除机构 21
六、直线电动机进给系统 23
七、高速进给系统 24
第三节 数控机床的导轨 26
一、数控机床对导轨的基本要求 26
二、数控机床导轨的类型与特点 26
第四节 数控机床自动排屑装置 29
一、平面链式排屑装置 30
二、刮板式排屑装置 30
三、螺旋式排屑装置 31
四、磁性排屑器 31
第五节 数控机床位置检测装置 32
一、位置检测装置的要求与类型 32
二、常用位置检测装置 33
第六节 数控系统 41
一、数控系统的组成 41
二、数控装置的构成 42
三、数控系统的主要工作过程 43
第七节 可编程控制器 45
一、PLC的结构 46
二、PLC的工作原理 47
三、M、S、T功能的实现 48
思考与练习 51
第三章 数控车床 53
第一节 数控车床的组成 53
一、数控车床的工艺用途 53
二、数控车床的组成 53
第二节 数控车床的布局 55
一、影响车床布局形式的因素 55
二、主轴箱和尾座的布局形式 55
三、床身和导轨的布局形式 56
四、刀架的布局 56
第三节 数控车床的分类 57
一、按主轴的配置形式分类 57
二、按刀架和主轴数量分类 57
三、按数控系统的功能水平分类 58
四、按数控系统的不同控制方式分类 60
第四节 数控车床的自动换刀装置 60
一、自动回转刀架 60
二、多主轴转塔头换刀装置 61
三、带刀库的自动换刀装置 62
第五节 MJ-50数控车床 63
一、机床的主要技术参数 63
二、机床的传动链 64
三、主轴箱 65
四、纵向送给传动装置 66
五、横向进给传动装置 67
六、卧式回转刀架 67
七、平板共轭分度凸轮机构 69
八、自动定心卡盘 70
九、机床尾座 70
十、MJ-50数控车床液压传动系统及换刀控制 71
思考与练习 73
第四章 数控铣床 74
第一节 概述 74
一、数控铣床的组成 74
二、数控铣床的工作原理 76
第二节 数控铣床的分类和应用 76
一、数控铣床的分类 77
二、数控铣床的应用 78
第三节 数控铣床的组成与布局 79
一、数控铣床的结构组成 79
二、卧式数控铣床的布局形式 80
三、立式数控铣床的布局形式 81
四、高速数控机床的布局形式 82
第四节 数控铣床的主轴结构 83
一、刀具自动装卸及切屑清除装置 83
二、主轴准停装置 84
第五节 数控铣床的辅助装置 85
一、数控铣床回转工作台 85
二、分度工作台 86
第六节 冷却系统 88
一、机床冷却和温度控制 88
二、工件切削冷却 89
第七节 润滑系统 90
一、润滑的作用 90
二、润滑系统的类型和应用 90
第八节 典型数控铣床 91
一、机床的基本构成及基本运动 91
二、机床的主要技术参数 92
三、机床的传动系统 92
四、典型部件结构 93
思考与练习 96
第五章 加工中心 97
第一节 概述 97
一、工序高度集中 97
二、加工精度高 97
三、适应性强 97
四、生产效率高 97
五、经济效益好 98
六、劳动强度低，工作条件好 98
七、有利于生产管理的现代化 98
第二节 加工中心的基本构成 98
一、基础部件 98
二、主轴组件 99
三、控制系统 99
四、伺服系统 99
五、自动换刀装置 99
六、自动托盘更换系统 99
七、辅助系统 99
第三节 加工中心的分类 99
一、按加工范围分类 99
二、按加工中心的布局方式分类 100
三、按换刀形式分类 104
四、按加工精度分类 105
五、按数控系统功能分类 105
六、按工作台的数量和功能分类 106
第四节 加工中心的发展 106
一、高速化 106
二、进一步提高精度 106
三、功能的完善 107
第五节 自动换刀机构 107
一、自动换刀装置的分类 107
二、刀库 112
三、机械手 114
四、刀具的选择方式 117
五、刀具识别装置 119
第六节 JCS-018A型立式加工中心 120
一、JCS-018A型立式加工中心简介 120
二、主要性能指标 122
三、JCS-018A型加工中心的传动系统 123
四、JCS-018A型加工中心的典型部件结构 124
思考与练习 127
第六章 数控电加工机床 128
第一节 电火花加工概述 128
一、电火花加工的物理本质 128
二、工作液介质的作用 129
三、数控电切削加工设备组成 130
四、数控电切削加工设备类型 130
第二节 数控电火花成形机床 131
一、机床的结构形式 131
二、数控电火花成形机床的组成部分及作用 133
三、数控电火花成形机床型号、规格、分类 143
四、数控电火花成形机床的维护与保养 144
第三节 数控线切割机床概述 144
一、数控线切割机床的组成和工作原理 144
二、数控线切割机床的分类、代号、规格 146
第四节 高速走丝数控线切割机床 147
一、机床本体 147
二、脉冲电源 156
三、工作液循环系统 156
四、控制系统 156
第五节 低速走丝数控线切割机床 157
一、机床本体 158
二、慢速走丝系统 158
三、工作液系统 159
四、纸带读入机 160
思考与练习 161
第七章 数控磨床 162
第一节 概述 162
一、数控磨床组成 162
二、数控磨床的结构特点 163
第二节 数控外圆磨床 163
一、机床本体的总体结构及运动 163
二、主要技术参数 164
三、数控系统功能 164
四、机床的主要部件结构 165
第三节 数控坐标磨床 167
一、MK4280数控坐标磨床的主要构成 167
二、技术参数 169
三、数控坐标磨床主要运动 170
四、可控制轴数及联动轴数 170
五、机床热变形控制与补偿 171
第四节 数控工具磨床 171
一、机床的主要构成 171
二、主要技术参数 173
三、机床的运动及机床坐标系的建立 174
思考与练习 174
第八章 数控冲床 175
第一节 数控冲床概述 175
一、数控冲床的分类及特点 175
二、数控冲床的工作原理 176
第二节 数控冲床的组成与结构 177
一、数控冲床的组成 177
二、数控冲床的结构 178
第三节 典型数控冲床 181
一、ZX数控冲床 181
二、伺服复合小型精密钣金加工冲床 183
思考与练习 184
第九章 三坐标测量机 185
第一节 三坐标测量机概述 185
一、三坐标测量机的功能 185
二、三坐标测量机的类型 185
第二节 三坐标测量机的构成 188
一、三坐标测量机的主体 188
二、三坐标测量机的测量系统 188
三、三坐标测量机计算机控制系统和软件 188
第三节 三坐标测量机的测量方式 189
一、直接测量方法 189
二、程序测量方法 189
三、自学习测量方法 189
第四节 小型三坐标测量机 190
一、测量机的构成和基本配制 190
二、测量机的机械主体结构 190
三、X向工作台与导轨 191
四、测量机的传动系统 191
五、龙门框架（活动桥）、横梁与滑架 193
六、ZOO小型三坐标测量机的测量系统 193
七、气路装置 195
八、数控系统 195
思考与练习 196
第十章 柔性制造系统 197
第一节 柔性制造系统概述 197
一、柔性自动化的兴起 197
二、柔性制造系统的类型与构成 197
三、柔性制造系统的优点与发展趋势 198
第二节 自动加工系统 199
一、加工系统的配置 199
二、加工系统的要求 200
三、自动加工系统中常用加工设备 200
四、加工系统中的刀具与夹具 201
五、加工系统的监控 205
六、柔性制造系统实例 209
思考与练习 209
参考文献 210