1 概论 1
1.1 数控机床基本概念 1
1.1.1 何谓数控机床 1
1.1.2 数控加工的过程 1
1.2 数控机床的组成与分类 2
1.2.1 数控机床的组成 2
1.2.2 数控机床的分类 3
1.3 数控机床的特点和应用范围 7
1.3.1 数控机床的特点 7
1.3.2 数控机床的应用范围 8
1.4 数控技术的发展趋势 8
1.5 数控机床的有关规定 9
1.5.1 数控程序编制的有关规定 9
1.5.2 数控机床的坐标轴和运动方向的确定 10
2 数控机床的数控系统 12
2.1 数控系统的总体结构及各部分功能 12
2.1.1 数控系统的组成与机床的基本控制要求 12
2.1.2 CNC装置的结构 13
2.1.3 CNC装置的工作过程 18
2.1.4 CNC装置的功能 19
2.2 CNC装置的刀具补偿 22
2.2.1 刀具长度补偿 22
2.2.2 刀具半径补偿 23
2.3 CNC装置误差补偿原理 28
2.3.1 动反转间隙补偿 29
2.3.2 螺距误差补偿 29
2.3.3 其他因素引起的误差及其补偿 30
2.4 可编程序控制器（PLC） 31
2.4.1 PLC的组成及特点 31
2.4.2 PLC在数控机床上的应用 33
2.5 CNC装置的I/O与通信接口 34
2.5.1 数控装置对I/O与通信接口的要求 34
2.5.2 数控系统I/O接口 34
2.5.3 数控系统串行数据通信及其接口 36
3 数控机床的典型结构 38
3.1 数控机床的结构设计 38
3.1.1 数控机床结构特点 38
3.1.2 数控机床结构设计的要求 38
3.2 数控机床的主传动系统 43
3.2.1 对数控机床主传动系统的要求 43
3.2.2 数控机床主轴的调速方法 43
3.2.3 数控机床的主轴部件 45
3.3 数控机床的进给传动系统 48
3.3.1 数控机床对进给系统机械部件的要求 48
3.3.2 滚珠丝杠螺母副 49
3.3.3 数控机床的导轨 53
3.4 自动换刀装置 60
3.4.1 转塔式自动换刀装置 61
3.4.2 刀库式自动换刀装置 63
3.5 数控机床的辅助装置 67
3.5.1 数控机床的回转工作台 67
3.5.2 排屑装置 71
3.6 数控机床的检测装置 72
3.6.1 检测装置的分类 73
3.6.2 数控测量装置的性能指标及要求 74
3.6.3 常用的位置检测装置 74
3.7 数控机床的伺服系统 83
3.7.1 伺服系统的组成和工作原理 83
3.7.2 伺服系统的分类 84
3.7.3 伺服系统的驱动元件 87
4 典型数控机床 93
4.1 数控车床 93
4.1.1 数控车床的功能与分类 93
4.1.2 数控车床的组成及特点 95
4.1.3 数控车床的布局 96
4.1.4 数控车床的机械结构实例 98
4.2 数控铣床 104
4.2.1 数控铣床的特点与分类 104
4.2.2 数控铣床的结构特征 106
4.2.3 数控铣床的主要功能及加工对象 106
4.2.4 数控铣床的机械结构 107
4.2.5 数控铣床的主要部件结构实例 110
4.3 数控加工中心机床 112
4.3.1 加工中心的特点 112
4.3.2 加工中心的分类 112
4.3.3 加工中心的应用范围 115
4.3.4 立式加工中心 117
4.3.5 卧式加工中心 119
4.4 数控电火花成形加工机床 120
4.4.1 数控电火花成形机床的布局形式 120
4.4.2 数控电火花成形机床组成部分及其作用 121
4.4.3 数控电火花成形机床的应用范围 122
4.4.4 数控电火花加工的原理和用途 123
4.5 数控电火花线切割机床 123
4.5.1 数控电火花线切割机床的工作原理 124
4.5.2 电火花线切割加工的特点与用途 124
4.5.3 数控电火花线切割机床的分类 125
4.5.4 数控电火花线切割机床的基本组成及其功能 126
5 机床数控技术应用 133
5.1 数控机床的选择与使用 133
5.1.1 数控机床的选择 133
5.1.2 数控机床的使用技术 137
5.2 数控机床的安装、调试 142
5.2.1 数控机床的安装 142
5.2.2 数控机床的试车调试 145
5.2.3 数控机床的检测、验收 147
5.3 数控机床的维修及保养 151
5.3.1 维护必备的基本知识 152
5.3.2 对数控机床操作人员的要求 152
5.3.3 数控机床的维护与保养 152
5.4 数控机床的故障诊断 154
5.4.1 数控机床的故障规律 154
5.4.2 数控机床的故障诊断 156
5.4.3 数控机床机械故障分析与排除 157
6 金属切削机床 161
6.1 车床 161
6.1.1 卧式车床工艺范围与运动 161
6.1.2 卧式车床的组成和技术参数 162
6.1.3 卧式车床的传动系统 163
6.1.4 卧式车床传动系统的主要结构 170
6.1.5 自动车床简介 176
6.2 万能外圆磨床 179
6.2.1 万能外圆磨床的组成、运动与主要技术参数 180
6.2.2 万能外圆磨床的传动系统 181
6.2.3 机床的主要结构 183
6.3 滚齿机 188
6.3.1 滚齿原理 188
6.3.2 Y3150E型滚齿机 193
6.3.3 径向进给法滚切蜗轮 196
6.3.4 刀架快速移动传动路线 196
6.4 其他类型机床 197
6.4.1 铣床 197
6.4.2 钻床 199
6.4.3 组合机床 201
6.5 普通机床的数控改造 202
6.5.1 机床数控改造的条件 202
6.5.2 主要改造机床的类型 202
6.5.3 机床数控化的改造 203
附录 206
附录1 常见的各种准备功能G代码 206
附录2 常见的各种辅助功能M代码 208
附录3 TSG—JT（ST）工具系统（锥柄） 210
附录4 TSG—JT（ST）工具系统（直柄） 214
附录5 刀柄尺寸（锥柄） 218
附录6 刀柄尺寸（直柄） 218
参考文献 219