第1章 绪论 1
1.1 数控机床技术的基本概念 1
1.2 数控机床的特点及适用范围 1
1.2.1 数控机床的特点 1
1.2.2 数控机床的适用范围 2
1.3 数控机床的工作原理及组成 3
1.3.1 数控机床的工作原理 3
1.3.2 数控机床的组成 4
1.4 数控机床的分类 5
1.4.1 按功能用途分类 5
1.4.2 按运动轨迹分类 6
1.4.3 按伺服系统的控制原理分类 7
1.4.4 按数控系统的功能水平分类 8
1.5 数控机床的发展 9
1.5.1 数控机床的发展概况 9
1.5.2 数控机床上几种先进的自动化生产系统 10
1.5.3 数控机床的发展趋势 13
1.6 习题 16
第2章 数控机床的机械结构 17
2.1 数控机床对结构的要求 17
2.1.1 数控机床的结构组成 17
2.1.2 数控机床对机械结构的主要要求 17
2.2 数控机床的主传动系统 21
2.2.1 数控机床对主传动的要求 21
2.2.2 主传动形式 22
2.2.3 主传动机械结构 23
2.3 数控机床进给传动系统 30
2.3.1 数控机床对进给传动机构的要求 30
2.3.2 各类进给传动机构 30
2.3.3 机床导轨 38
2.4 自动换刀装置 42
2.4.1 数控车床的换刀 42
2.4.2 加工中心自动换刀系统 44
2.5 习题 50
第3章 数控装置及控制原理 51
3.1 概述 51
3.1.1 CNC系统的组成 51
3.1.2 CNC装置的功能特点 51
3.2 CNC装置硬件结构 53
3.2.1 单微处理器结构的CNC装置 53
3.2.2 多微处理器结构的CNC装置 55
3.3 CNC装置软件结构 57
3.3.1 CNC软件的组成 57
3.3.2 CNC软件与硬件的关系 58
3.3.3 CNC软件的结构特点 59
3.4 数控插补原理 61
3.4.1 插补的基本概念 61
3.4.2 逐点比较插补法 62
3.4.3 数字积分插补法 68
3.4.4 数据采样插补法 73
3.5 数控刀具补偿控制 74
3.5.1 刀具补偿的基本原理 74
3.5.2 B刀具半径补偿 75
3.5.3 C刀具半径补偿 77
3.6 数控装置的进给速度控制 82
3.6.1 进给速度控制 83
3.6.2 加减速度控制 83
3.7 习题 85
第4章 数控机床的伺服系统 86
4.1 概述 86
4.1.1 数控机床对伺服系统的要求 86
4.1.2 数控机床伺服系统的分类 87
4.2 数控机床伺服驱动装置 91
4.2.1 步进电动机 91
4.2.2 直流伺服电动机 95
4.2.3 交流伺服电动机 100
4.3 数控机床检测装置 102
4.3.1 旋转变压器 103
4.3.2 感应同步器 106
4.3.3 光电脉冲编码器 110
4.3.4 光栅 112
4.3.5 磁尺 114
4.3.6 激光检测装置 116
4.4 习题 117
第5章 数控编程基础 119
5.1 数控编程概述 119
5.1.1 数控程序的编制方法与步骤 119
5.1.2 数控程序的结构与格式 122
5.1.3 地址符及其含义 124
5.1.4 数控机床的坐标系 125
5.2 数控编程常用指令 127
5.2.1 模态指令与非模态指令 127
5.2.2 辅助功能M指令 127
5.2.3 S、F、T指令 130
5.2.4 准备功能G指令 131
5.3 自动编程简介 138
5.3.1 自动编程的基本概念 138
5.3.2 自动编程的基本工作原理 139
5.3.3 国内外典型CAM软件介绍 140
5.3.4 CAD/CAM数控编程系统的功能使用方法及应用过程 142
5.3.5 CAD/CAM系统数控自动编程后置处理 144
5.4 习题 146
第6章 数控车床编程 147
6.1 数控车削加工工装与设备 147
6.1.1 数控车床刀具系统 147
6.1.2 数控车床夹具系统 149
6.2 数控车床加工工艺基础 151
6.2.1 数控车削的加工特点 151
6.2.2 数控车床加工的主要对象 152
6.2.3 数控车床加工工艺分析 153
6.2.4 数控车床加工工艺文件的拟定 155
6.3 数控车床编程概述 160
6.3.1 数控车床坐标系 160
6.3.2 数控车床编程特点 162
6.3.3 刀具补偿 162
6.4 数控车床编程指令 167
6.4.1 模式设置 168
6.4.2 倒角加工 169
6.4.3 螺纹加工 172
6.4.4 简单切削循环 177
6.4.5 复合切削循环 178
6.5 数控车床编程实训 184
6.5.1 实训1 184
6.5.2 实训2 187
6.5.3 实训3 189
6.6 习题 191
第7章 加工中心编程与实训 193
7.1 加工中心的工装设备 193
7.1.1 加工中心刀具系统 193
7.1.2 加工中心用夹具系统 201
7.1.3 常用辅具 208
7.2 加工中心加工工艺基础 210
7.2.1 加工中心工艺特点 210
7.2.2 加工中心加工工艺分析 210
7.2.3 加工中心加工工序的设计 212
7.3 加工中心编程概述 215
7.3.1 加工中心编程的特点 215
7.3.2 加工中心机床坐标系 215
7.3.3 刀具补偿功能 217
7.3.4 加工中心的对刀 220
7.4 加工中心编程指令 223
7.4.1 加工中心的G功能指令 223
7.4.2 简化编程指令 228
7.4.3 固定循环 233
7.5 宏指令编程简介 241
7.5.1 概述 241
7.5.2 宏变量及常量 243
7.5.3 运算符与表达式 245
7.5.4 结构语句 245
7.5.5 宏程序编制 246
7.6 加工中心实训 248
7.6.1 实训1 248
7.6.2 实训2 251
7.6.3 实训3 255
7.7 习题 257
第8章 数控机床的故障诊断及维修 260
8.1 数控机床的故障规律与诊断的一般步骤 260
8.1.1 数控机床的故障规律 260
8.1.2 数控机床的故障诊断的一般步骤 261
8.2 常用的故障诊断方法 262
8.3 新技术在数控机床故障诊断中的应用 266
8.4 数控机床的维修 267
8.4.1 数控机床维护维修的一些基本概念 267
8.4.2 数控机床机械故障诊断与维修 270
8.4.3 数控机床控制系统的故障诊断与维修 272
8.4.4 伺服系统的故障诊断与维修 273
8.5 习题 275