第1章 绪论 1
1.1 概述 2
1.1.1 数控机床的定义 2
1.1.2 数控机床的组成及特点 2
1.1.3 数控机床的主要技术参数 3
1.2 数控机床的分类 4
1.2.1 按机械运动轨迹分类 4
1.2.2 按伺服系统的类型分类 5
1.2.3 按功能水平分类 7
1.2.4 按加工方式分类 7
1.3 数控机床的发展与作用 8
1.3.1 数控机床的产生与发展 8
1.3.2 数控机床的发展趋势 9
1.3.3 数控机床在先进制造技术中的作用 11
小结 12
思考题与习题 12
第2章 数控加工工艺分析与程序编制 13
2.1 数控加工工艺分析 14
2.1.1 机床的合理选用 14
2.1.2 数控加工工艺性分析 14
2.1.3 加工方法与加工方案的确定 16
2.1.4 工序与工步的划分 20
2.1.5 零件的定位与安装 21
2.1.6 数控加工刀具与工具系统 22
2.1.7 切削用量的确定 30
2.1.8 数控加工路线的确定 30
2.1.9 工艺文件的制定 37
2.2 图形的数学处理 38
2.2.1 基点计算 38
2.2.2 节点计算 39
2.2.3 辅助计算 42
2.3 数控加工的程序编制 44
2.3.1 数控机床编程基础 44
2.3.2 数控车削加工程序编制 50
2.3.3 数控铣削加工程序编制 75
2.3.4 加工中心加工程序的编制 102
2.3.5 自动编程简介 130
小结 132
思考题与习题 132
第3章 计算机数控系统 139
3.1 概述 140
3.1.1 CNC系统的组成 140
3.1.2 CNC系统的功能和一般工作过程 140
3.2 CNC系统的硬件结构 144
3.2.1 单CPU结构CNC系统的硬件结构 145
3.2.2 多CPU结构CNC系统的硬件结构 146
3.2.3 开放式CNC系统 148
3.3 CNC系统的软件结构 151
3.3.1 CNC系统的软件结构特点 152
3.3.2 CNC系统的软件结构模式 155
3.4 计算机数控中的可编程逻辑控制器 158
3.4.1 PLC及其工作过程 158
3.4.2 PLC在数控机床上的应用 164
3.5 CNC系统的输入／输出与通信 171
3.5.1 CNC装置的输入／输出和通信要求 171
3.5.2 CNC系统常用外部设备及接口 172
3.6 CNC装置的插补原理 182
3.6.1 基准脉冲插补 182
3.6.2 数据采样插补 196
3.6.3 刀具补偿功能 200
3.6.4 进给速度与加减速控制 204
小结 210
思考题与习题 211
第4章 数控机床伺服系统 212
4.1 概述 213
4.2 驱动电动机 214
4.2.1 步进电动机 215
4.2.2 伺服电动机 217
4.2.3 直线电动机 223
4.3 数控机床常用检测装置 224
4.3.1 概述 224
4.3.2 旋转编码器 225
4.3.3 旋转变压器 228
4.3.4 感应同步器 231
4.3.5 光栅尺 233
4.3.6 磁栅 236
4.4 位置控制和速度控制 240
4.4.1 位置控制 240
4.4.2 速度控制 245
小结 267
思考题与习题 267
第5章 数控机床机械结构 269
5.1 概述 270
5.2 数控机床的主传动系统 271
5.2.1 数控机床主传动系统要求 271
5.2.2 数控机床主轴的调速方法 272
5.2.3 数控机床的主轴部件 275
5.3 数控机床的进给传动系统 279
5.3.1 数控机床进给传动系统要求 280
5.3.2 滚珠丝杠螺母副 281
5.3.3 直线电动机进给系统 286
5.3.4 数控机床的导轨 287
5.4 自动换刀装置 290
5.4.1 数控车床的自动转位刀架 291
5.4.2 加工中心自动换刀装置 292
5.5 数控机床的主要辅助装置 297
5.5.1 数控回转工作台 297
5.5.2 分度工作台 299
小结 300
思考题与习题 301
第6章 数控机床的保养与维修 302
6.1 概述 303
6.2 数控机床故障诊断与维修 303
6.2.1 数控机床故障诊断概述 303
6.2.2 数控机床常用的故障诊断方法 306
6.2.3 数控系统故障诊断与维修 311
6.2.4 伺服系统故障诊断与维修 314
小结 317
思考题与习题 317
附录1 机床数控技术缩略语英汉对照 318
附录2 常用刀具的切削参数 320
参考文献 325