第一章 绪论 1
第一节 数控机床概述 1
一、数控机床的特点 1
二、数控机床的构成 3
三、数控机床的工作原理 5
第二节 数控机床的分类 6
一、按控制轨迹分类 6
二、按伺服系统分类 7
三、按功能和用途分类 9
第三节 数控技术的应用与发展 10
一、数控技术的应用 10
二、数控技术的发展趋势 12
习题与思考题 20
第二章 数控系统的插补工作原理 21
第一节 概述 21
一、插补的概念 21
二、插补的方法与特点 22
第二节 逐点比较法 23
一、逐点比较法直线插补 24
二、逐点比较法圆弧插补 25
第三节 数字积分法 27
一、数字积分法原理 27
二、DDA直线插补 28
三、DDA圆弧插补 28
第四节 数据采样法 30
一、数据采样插补的原理 30
二、时间分割直线插补 32
三、时间分割圆弧插补 32
第五节 刀具的半径补偿 34
一、刀具半径补偿的概念 34
二、B功能刀具半径补偿计算 35
三、C功能刀具半径补偿 36
四、程序段间转接情况 37
五、转接交点矢量的计算 41
六、C功能刀具半径补偿的实例 43
习题与思考题 43
第三章 数控机床加工程序的编写 45
第一节 编程基础 45
一、编程步骤 45
二、编程代码与指令格式 49
第二节 加工程序的编写 57
一、数控机床坐标系确定 57
二、常用指令介绍 62
第三节 编程实例 64
一、车加工编程实例 64
二、铣加工编程实例 66
三、磨加工编程实例 71
习题与思考题 72
第四章 数控加工程序的自动编制 73
第一节 自动编程概念 73
一、计算机辅助编程简介 73
二、计算机辅助编程的分类 74
第二节 APT语言简介 75
一、APT语句简介 76
二、APT语句结构 77
三、APT语句的类型 78
四、APT语言的零件加工程序举例 79
第三节 CAD/CAM自动编程 81
一、图形交互式自动编程的基础 81
二、CAD/CAM软件编程功能简介 86
第四节 CAD/CAM图形交互式自动编程软件UG 87
一、UG界面 87
二、三维造型 89
三、CAM加工程序编制 90
四、三维建模及数控编程实例——手机外壳编程 92
习题与思考题 98
第五章 计算机数控装置原理 99
第一节 计算机数控装置基本原理 99
一、CNC装置的功能 99
二、CNC数控装置工作过程 99
第二节 CNC数控装置的原理及结构 100
一、硬件及组成 100
二、软件功能及组成 102
第三节 显示及键盘工作原理 103
一、显示原理 103
二、键盘及工作原理 104
第四节 伺服电机升降速控制 106
第五节 刀架、刀库及机械手控制 107
一、车床数控刀架工作顺序 107
二、刀库的工作原理 108
三、数控系统的M功能 109
第六节 CNC装置的输入、输出与通信 109
一、CNC与外部设备间数据的传送要求 109
二、网络通信基础 110
三、CNC装置的通信接口 117
第七节 内置式可编程控制器（PLC） 122
一、PLC的工作原理 122
二、PLC的性能指标 122
三、PLC的类型 123
四、PLC的基本结构 124
五、PLC控制程序的编制 126
六、PLC的指令和程序编写 127
习题与思考题 133
第六章 数控机床的位置检测 134
第一节 概述 134
一、位置检测的基本要求 134
二、位置检测的方法 135
第二节 正交信号的细分及判向 136
一、正交正弦波信号的细分 136
二、判向电路及可逆计数 136
第三节 感应同步器检测装置 138
第四节 光栅检测装置 140
一、光栅原理 140
二、莫尔条纹计数 141
第五节 编码器检测原理 142
第六节 磁栅检测原理 143
第七节 激光干涉检测装置 145
习题与思考题 146
第七章 数控机床的伺服驱动及控制 148
第一节 概述 148
第二节 伺服系统的基本性能指标 148
一、对性能指标的基本要求 148
二、对控制功能的基本要求 149
三、伺服系统的类型 150
第三节 步进电动机开环驱动控制 151
一、步进电动机原理 151
二、步进电动机的驱动 153
第四节 直流伺服电机的驱动控制 157
一、永磁直流伺服电机原理 157
二、脉宽调制器式驱动控制 158
第五节 交流伺服电机的驱动控制 160
一、永磁交流伺服电机的原理 160
二、交流伺服电机的速度控制 161
第六节 伺服系统的位置控制 162
一、数字比较伺服控制原理 162
二、相位比较伺服控制原理 163
三、幅值比较伺服控制原理 164
第七节 数控机床的可靠性 165
一、数控系统可靠性的基本概念 165
二、影响数控系统可靠性的基本因素 168
三、提高数控系统可靠性的措施 169
习题与思考题 173
第八章 高档数控机床中的磁悬浮支承技术 174
第一节 数控机床主轴常用支承方式 174
一、主轴常用滚动轴承的类型 174
二、主轴轴承的选择 177
三、主轴轴承的配置形式 177
第二节 磁悬浮电主轴原理 178
一、径向磁轴承 179
二、轴向磁轴承 180
三、磁轴承控制工作原理 180
第三节 磁悬浮电主轴电气参数及控制要素 181
一、有关电气参数的概念 181
二、双电磁铁的动载能力 182
三、双电磁铁的驱动 183
第四节 磁悬浮导轨及其控制要素 184
一、磁悬浮导轨的特点 184
二、磁悬浮导轨控制系统的组成 185
三、磁悬浮导轨数字式PID的应用 186
四、智能PID的应用 188
习题与思考题 189
附录 Master CAM介绍 190
一、Master CAM功能说明 190
二、CAD造型及实例 205
三、CAM刀具轨迹生成与后置处理 211
参考文献 221