第1章 数控技术概述 1
1.1 数控技术 1
1.2 数控机床的组成及工作原理 2
1.2.1 数控机床的组成 2
1.2.2 数控机床工作过程 5
1.3 数控机床的特点及分类 6
1.3.1 数控机床的特点 6
1.3.2 数控机床的分类 7
1.4 数控机床的发展 11
1.4.1 数控技术的产生和发展 11
1.4.2 数控机床的发展趋势 12
习题 14
第2章 数控系统 15
2.1 数控系统的总体结构及各部分功能 15
2.1.1 数控系统的总体结构 15
2.1.2 数控系统各部分的功能 15
2.2 数控系统的硬件简介 17
2.2.1 数控系统中计算机的组成 17
2.2.2 数控系统中计算机的实现 20
2.2.3 数控系统闭环的位置控制实例 26
2.3 数控系统的软件简介 28
2.3.1 数控系统的软件 28
2.3.2 数控系统软件功能的实现 29
2.3.3 数控系统控制软件的结构 32
2.4 数控装置的插补原理 34
2.4.1 插补的基本概念 34
2.4.2 插补方法的分类 35
习题 42
第3章 数控伺服系统 43
3.1 概述 43
3.1.1 伺服系统的基本要求 43
3.1.2 数控机床伺服驱动系统的分类 45
3.1.3 伺服电动机的种类、特点和选用原则 46
3.2 进给伺服系统的驱动元件 47
3.2.1 步进电动机及其驱动 47
3.2.2 直流伺服电动机及速度控制单元 52
3.2.3 交流伺服电动机及速度控制单元 56
3.3 进给伺服系统的检测元件 58
3.3.1 概述 58
3.3.2 脉冲编码器 58
3.3.3 光栅 59
3.3.4 感应同步器 62
3.3.5 旋转变压器 64
3.4 主轴驱动 65
3.5 位置控制 67
3.5.1 数字脉冲比较伺服系统 67
3.5.2 相位比较伺服系统 68
3.5.3 幅值比较伺服系统 69
3.6 直线电动机进给系统简介 70
习题 72
第4章 数控机床机械结构 73
4.1 数控机床的结构特点及要求 73
4.1.1 数控机床机械结构的组成 73
4.1.2 数控机床机械结构的主要特点 74
4.1.3 数控机床对机械结构的基本要求 76
4.2 数控机床的进给运动及传动机构 83
4.2.1 数控机床对进给系统机械部分的要求 83
4.2.2 进给传动系统的典型结构 83
4.2.3 导轨 83
4.2.4 滚珠丝杠螺母副 92
4.2.5 齿轮传动装置及齿轮间隙的消除 97
4.3 数控机床的主传动及主轴部件 101
4.3.1 数控机床的主传动装置 102
4.3.2 主轴部件结构 107
4.3.3 数控机床主传动系统及主轴部件结构实例 113
4.4 自动换刀机构 117
4.4.1 自动换刀装置的类型 117
4.4.2 刀库 124
4.4.3 刀具交换装置 130
习题 134
第5章 数控车削（车削中心）加工工艺 135
5.1 数控车削加工工艺分析 135
5.1.1 数控车削的主要加工对象 135
5.1.2 数控车削加工的主要内容 137
5.1.3 数控车削加工工艺分析 138
5.1.4 数控车削工艺过程的拟定 141
5.2 数控车床常用的工装夹具 150
5.2.1 数控车床工装夹具的概念 150
5.2.2 数控车床通用夹具 150
5.2.3 数控车床的装夹找正 151
5.3 数控车削用刀具类型和选用 152
5.3.1 数控车削常用刀具种类 152
5.3.2 刀具的应用 154
5.4 选择切削用量 158
5.4.1 切削用量的合理选择 159
5.4.2 切削用量的确定 160
5.5 数控车削工艺文件的编制 163
5.6 典型零件的数控车削加工工艺 163
习题 169
第6章 数控铣削（镗铣削中心）加工工艺 171
6.1 数控铣削加工工艺分析 171
6.1.1 数控锐削加工工艺 171
6.1.2 数控加工工艺文件 172
6.1.3 零件的工艺分析 173
6.1.4 数控铣削加工工艺路线的拟定 176
6.2 数控铣床常用的工装夹具 182
6.2.1 工件的夹紧 182
6.2.2 数控铣床夹具 184
6.2.3 夹具的选择 186
6.3 铣削用刀具的类型及选用 187
6.3.1 对刀具的基本要求 187
6.3.2 常用铣刀的种类 187
6.3.3 铣刀的选择 190
6.4 选择切削用量 192
6.5 典型零件的数控铣削加工工艺分析 193
6.5.1 平面槽形凸轮零件 193
6.5.2 箱盖类零件 196
习题 198
第7章 数控机床编程基础 199
7.1 数控机床坐标系 199
7.1.1 数控机床坐标系 199
7.1.2 机床坐标系与工件坐标系 204
7.2 数值处理 207
7.2.1 常见的数值计算 207
7.2.2 基点坐标计算 209
7.2.3 非圆曲线节点坐标的计算 210
7.2.4 列表曲线型值点坐标的计算 211
7.2.5 数控车床使用假想刀尖点时偏置计算 212
7.2.6 简单立体型面零件的数值计算 212
7.3 数控加工编程方法简介 213
7.3.1 手工编程 213
7.3.2 自动编程 214
习题 218
第8章 数控车床（FANUC）编程 219
8.1 FANUC数控系统的基本功能 219
8.1.1 准备功能（G功能或G指令） 219
8.1.2 辅助功能（M功能或M指令） 220
8.1.3 进给功能（F功能） 221
8.1.4 刀具功能（T功能） 221
8.1.5 主轴转速功能（S功能） 221
8.2 FANUC数控系统的基本编程指令 221
8.2.1 坐标相关指令 221
8.2.2 单位相关指令 223
8.2.3 常用准备功能 223
8.2.4 刀具补偿指令 229
8.2.5 固定循环指令 232
8.2.6 子程序的调用 239
8.3 编程实例 240
习题 244
第9章 数控铣床（FANUC）编程 246
9.1 FANUC数控系统的基本功能 246
9.2 FANUC数控系统的基本编程指令 248
9.3 编程实例 264
9.3.1 编程实例（一） 264
9.3.2 编程实例（二） 269
9.3.3 编程实例（三） 272
习题 281
附录 数控车削工艺文件 284
参考文献 287