第1章 绪论 1
1.1 数控技术的产生与发展 1
1.1.1 与数控技术相关的几个概念 1
1.1.2 数控技术的发展历程 2
1.2 数控机床的组成 3
1.2.1 输入／输出装置 3
1.2.2 CNC装置（又称计算机数控装置） 4
1.2.3 伺服系统 4
1.2.4 位置与速度检测装置 4
1.2.5 辅助控制装置 4
1.2.6 机床本体 5
1.3 数控机床的分类 5
1.3.1 根据控制运动的轨迹分类 5
1.3.2 根据伺服控制的方式分类 6
1.3.3 按数控系统功能水平分类 8
1.3.4 按制造方式分类 8
1.4 数控技术的发展趋势 8
1.5 数控机床的主要指标 9
1.5.1 数控机床的精度指标 9
1.5.2 数控机床的运动性能指标 10
1.6 本章小结 10
1.7 思考题与习题 10
第2章 数控加工原理 11
2.1 插补原理 11
2.1.1 逐点比较法 12
2.1.2 数字积分法 12
2.2 直线及圆弧插补 13
2.2.1 逐点比较法直线插补 13
2.2.2 逐点比较法圆弧插补 15
2.2.3 数字积分法直线插补 18
2.2.4 数字积分法圆弧插补 20
2.3 本章小结 21
2.4 思考题与习题 22
第3章 数控编程基础 23
3.1 程序编制的概念、步骤和方法 23
3.1.1 程序编制的概念 23
3.1.2 程序编制的步骤 23
3.1.3 程序编制的方法 24
3.2 数控机床坐标系 24
3.2.1 标准坐标系及其运动方向 24
3.2.2 机床X、Y、Z坐标轴及其正方向 25
3.2.3 机床坐标系与工件坐标系 27
3.3 程序格式 29
3.3.1 程序组成 29
3.3.2 程序段格式 30
3.3.3 程序分类 30
3.4 准备功能字G指令 30
3.4.1 坐标指令G90、G91 31
3.4.2 工件坐标系原点设置指令G92、G53、G54～G59 31
3.4.3 平面选择指令G17、G18、G19 31
3.4.4 快速点定位指令G00 32
3.4.5 插补指令G01、G02、G03 32
3.4.6 刀具半径补偿指令G40、G41、G42 33
3.4.7 刀具长度补偿指令G40、G43、G44 34
3.4.8 暂停指令G04 34
3.4.9 进给速度指令G94、G95 34
3.4.10 主轴速度指令G96、G97 34
3.4.11 固定循环指令G80、G81～G89 34
3.5 辅助功能M指令及F、S、T指令 35
3.5.1 辅助功能M指令 35
3.5.2 进给速度功能F指令 35
3.5.3 主轴转速功能S指令 36
3.5.4 刀具功能T指令 36
3.6 子程序及其应用 36
3.6.1 编程格式 36
3.6.2 调用格式 36
3.6.3 子程序编程实例 37
3.7 本章小结 38
3.8 思考题与习题 38
第4章 数控加工工艺 39
4.1 数控加工工艺的特点 39
4.2 数控加工工艺中刀具选择的说明 41
4.3 数控加工工件的装夹 45
4.4 六点定位原理 46
4.5 本章小结 50
4.6 思考题与习题 50
第5章 数控车床的应用 51
5.1 数控车床的坐标系统 51
5.1.1 数控车床的坐标系 51
5.1.2 机床参考点 51
5.1.3 工件坐标系与工件原点 52
5.1.4 工件坐标系设定 53
5.2 数控车床对刀 53
5.2.1 刀位点 54
5.2.2 刀补的测量 54
5.2.3 工件坐标系建立的步骤 57
5.3 刀具长度补偿和刀尖圆弧半径补偿 58
5.3.1 刀具长度补偿 58
5.3.2 刀尖圆弧半径补偿 59
5.3 数控车削常用编程指令 62
5.3.1 程序原点指令 62
5.3.2 单一固定循环指令 63
5.3.3 复合固定循环指令 70
5.3.4 螺纹加工指令 77
5.4 数控车削实例 87
5.5 本章小结 92
5.6 思考题与习题 92
第6章 数控铣床加工 93
6.1 坐标系、机床原点、参考点、对刀方法 93
6.1.1 坐标系 93
6.1.2 机床原点和机床参考点 93
6.1.3 对刀 93
6.2 刀具半径补偿 97
6.2.1 刀具半径补偿的目的 97
6.2.2 刀具半径补偿功能的应用 98
6.2.3 刀具半径补偿的方法 99
6.3 数控铣床的镜像、旋转、比例缩放指令 102
6.3.1 镜像 102
6.3.2 旋转 103
6.3.3 比例缩放 107
6.4 本章小结 109
6.5 思考题与习题 110
第7章 数控钻、镗加工方法介绍 111
7.1 数控钻床常用循环指令 111
7.1.1 固定循环指令 111
7.1.2 数控钻床常用循环指令 112
7.2 数控钻床编程实例 115
7.3 数控镗床常用指令 117
7.3.1 粗镗孔循环 117
7.3.2 精镗孔循环指令G76与反镗孔循环指令G87 119
7.4 数控镗削编程综合实例 120
7.5 本章小结 122
7.6 思考题与习题 122
第8章 数控加工中心 123
8.1 数控加工中心简介 123
8.1.1 加工中心概述 123
8.1.2 加工中心的分类 123
8.1.3 工艺特点 125
8.2 数控加工中心应用范围 126
8.2.1 立式加工中心 126
8.2.2 卧式加工中心 126
8.2.3 多工作台加工中心 126
8.2.4 复合加工中心 126
8.3 加工中心刀库换刀功能简介 126
8.3.1 刀具在主轴中的定位 126
8.3.2 自动换刀装置 128
8.3.3 刀具库设置 133
8.4 本章小结 134
8.5 思考题与习题 134
第9章 宏程序 135
9.1 宏程序的原理及常用格式 135
9.1.1 宏程序的原理 135
9.1.2 宏程序的格式及调用 135
9.1.3 宏程序的运算和转移指令 136
9.1.4 控制指令 137
9.2 宏程序应用实例 139
9.3 本章小结 147
9.4 思考题及习题 147
第10章 数控电火花线切割加工机床与电火花成形加工机床 149
10.1 电火花线切割加工的原理与特点 149
10.1.1 电火花线切割加工的原理 149
10.1.2 电火花线切割加工的特点 150
10.1.3 数控电火花线切割机床的分类 150
10.1.4 数控电火花线切割机床的主要技术参数 152
10.2 数控电火花线切割机床的工艺参数 152
10.2.1 脉冲参数的选择 152
10.2.2 工艺参数的确定 153
10.3 数控电火花线切割加工中电极丝的选择和调整 153
10.3.1 电极丝的选择 153
10.3.2 穿丝孔和电极丝位置的选择 154
10.3.3 电极丝位置的调整 154
10.4 数控电火花线切割机床的基本编程方法 155
10.4.1 数控电火花线切割机床常用3B程序格式介绍 156
10.4.2 常用3B程序格式应用实例 158
10.4.3 数控电火花线切割机床ISO代码程序编制 158
10.5 数控线切割机床的自动编程 160
10.6 数控电火花成形加工的基本原理 160
10.6.1 参数与主要工艺指标 162
10.6.2 常用电极材料 163
10.6.3 电火花成形加工机床的组成 164
10.6.4 电火花成形加工机床编程简介 170
10.7 本章小结 176
10.8 思考题与习题 176
第11章 数控加工CAM技术 177
11.1 自动编程技术发展概述 177
11.1.1 获得CAD模型 177
11.1.2 加工工艺分析和规划 177
11.1.3 加工参数设置 178
11.1.4 生成刀具路径 178
11.1.5 刀具路径检验 178
11.1.6 后置处理 178
11.2 MasterCAM软件介绍 178
11.3 MasterCAM二维绘图及刀具路径定义 179
11.3.1 二维实体绘图命令 179
11.3.2 二维图形编辑 188
11.3.3 MasterCAM参数绘图 192
11.4 铣床二维刀具路径设置 194
11.4.1 刀具设置 194
11.4.2 工件设置 197
11.4.3 材料设置 199
11.4.4 操作设置和操作管理器 199
11.4.5 刀具路径模拟 201
11.4.6 加工模拟 201
11.4.7 后置处理 202
11.4.8 典型零件的二维加工实例 203
11.5 MasterCAM三维建模 216
11.5.1 加工造型的基本概念 216
11.5.2 视角及构图面设置 218
11.6 三维实体造型 219
11.6.1 三维实体造型的基本含义 219
11.6.2 三维实体造型指令 220
11.6.3 三维实体布尔运算 223
11.6.4 三维实体造型管理器（Solids Manager） 224
11.6.5 实例 224
11.7 MasterCAM三维刀具路径生成 226
11.7.1 挖槽粗加工 227
11.7.2 上壳型芯半精加工 229
11.7.3 上壳型芯浅平面半精加工 231
11.7.4 上壳型芯的曲面交角加工 233
11.7.5 上壳型芯的精加工 235
11.8 本章小结 236
11.9 习题及思考题 237
第12章 数控机床的故障诊断与维修 239
12.1 数控机床故障的分类 239
12.2 数控机床的安装与调试 240
12.2.1 数控机床的安装 240
12.2.2 数控机床安装的步骤 241
12.3 数控机床的安全操作规程 242
12.4 数控机床常见机械结构故障诊断与维修 244
12.4.1 主传动系统的故障诊断与维修 245
12.4.2 进给运动系统的故障诊断与维修 246
12.4.3 传动系统的故障诊断与维修 247
12.4.4 液压系统的常见故障诊断与维修 247
12.4.5 自动换刀装置的故障诊断与维修 248
12.5 数控机床常见电气系统故障诊断与维修 249
12.5.1 数控机床中的常见开关及故障诊断 249
12.5.2 空气开关的常见故障现象及诊断 250
12.5.3 接触器常见故障及诊断 251
12.5.4 继电器常见故障及诊断 251
12.5.5 熔断器常见故障及诊断 252
12.6 数控机床常见伺服单元故障诊断与维修 253
12.7 数控系统硬件故障的检查与分析 255
12.7.1 概述 255
12.7.2 数控系统硬件故障诊断方法 255
12.8 本章小结 257
12.9 思考题与习题 257
参考文献 258