第一章 绪论 1
第一节 概述 1
一、数控技术的基本概念 1
二、数控系统及其组成 2
第二节 数控机床的基本组成和工作原理 4
一、数控机床的基本组成 4
二、数控机床的工作原理 5
第三节 数控机床的分类 6
一、按加工工艺方法分类 6
二、按伺服驱动的特点分类 7
第四节 数控机床的特点 8
第五节 现代制造技术简介 10
复习思考题 13
第二章 数控机床的机械结构 14
第一节 概述 14
一、数控机床机械结构的主要特点 14
二、数控机床对机械结构的基本要求 15
三、提高数控机床性能的措施 16
第二节 数控机床的总体布局 17
一、数控车床的常用布局形式 17
二、卧式数控镗铣床（卧式加工中心）的常用布局形式 18
三、立式数控镗铣床（立式加工中心）的常用布局形式 19
四、数控机床交换工作台的布局 19
五、高速加工数控机床的特殊布局 20
六、虚拟轴机床 21
第三节 数控机床的主传动系统 22
一、主传动的基本要求和变速方式 22
二、主轴的联接形式 23
三、主轴部件的支承 23
四、电主轴与高速主轴系统 25
五、主轴部件的结构 27
第四节 数控机床的进给传动系统 28
一、数控机床对进给传动系统的基本要求 28
二、数控机床进给传动系统的基本形式 29
三、直线电动机与高速进给单元 30
四、滚珠丝杠螺母副的原理 32
五、滚珠丝杠螺母副的支承 33
六、滚珠丝杠螺母副与电动机的联接 35
七、滚珠丝杠螺母副的选择与计算 37
第五节 数控机床的导轨 41
一、数控机床对导轨的基本要求 41
二、数控机床导轨的种类与特点 42
三、滚动导轨的结构原理与特点 44
四、滚动导轨的选择与计算 45
五、滚动导轨的安装与使用 47
第六节 数控机床的自动换刀装置 48
一、自动换刀装置的基本要求和形式 48
二、回转刀架 49
三、加工中心刀库的类型与布局 51
四、无机械手换刀 52
五、机械手换刀 53
六、凸轮机械手换刀装置 55
七、自动换刀机床的主轴结构 58
八、机械手手爪结构 60
第七节 数控机床的回转工作台 61
一、回转工作台的基本要求和形式 61
二、分度工作台 62
三、立式数控回转工作台 64
四、卧式数控回转工作台 65
复习思考题 66
第三章 数控加工技术 67
第一节 数控加工的工艺特点 67
一、数控加工过程概述 67
二、数控加工及其特点 68
第二节 数控加工工序的划分原则与内容 72
一、零件图样的数控工艺性分析 73
二、数控加工工序的划分 74
第三节 数控机床用刀具 82
一、数控刀具的类型 82
二、数控车床刀具 83
三、数控铣床、加工中心用刀具 84
第四节 数控机床的夹具 87
一、对数控机床用夹具的要求 87
二、数控机床夹具的选用方法 88
三、数控夹具的典型结构 88
第五节 数控机床的使用与维护 93
一、数控机床的使用 93
二、预防性维护方法 95
复习思考题 98
第四章 数控机床编程 99
第一节 编程的基本概念 99
一、程序与编程 99
二、程序字与输入格式 99
三、程序的组成、程序段 100
四、主程序、子程序 103
第二节 数控系统的机能说明 105
一、插补机能 105
二、进给机能 106
三、主轴机能 106
四、辅助机能 107
五、刀具机能 108
第三节 基本编程指令 109
一、机床坐标系的建立与选择指令 109
二、工件坐标系的建立与选择指令 111
三、尺寸的公、英制选择与小数点输入 114
四、绝对、增量编程（G90、G91） 114
五、基本移动指令的编程 115
六、刀具补偿机能（G40、G41、G42、G43、G44、G49） 121
第四节 数控车床的程序编制 125
一、数控车床的代码体系与编程特点 125
二、数控车床的特殊编程指令 127
三、车削加工循环 131
四、数控车床程序的基本格式 141
第五节 镗铣类数控机床的程序编制 145
一、镗铣类数控机床的代码体系与编程特点 145
二、数控镗铣床（加工中心）的特殊编程 146
三、数控镗铣床的固定循环 150
四、数控镗铣床（加工中心）程序的标准格式 159
第六节 用户宏程序、参数编程、蓝图编程简介 161
一、用户宏程序 161
二、参数编程 169
三、蓝图编程 171
第七节 车削中心的程序编制 176
一、铣削加工 176
二、孔加工 179
三、自动倒角 183
四、蓝图编程 184
复习思考题 187
编程练习题 188
第五章 数控机床的驱动系统与检测技术 189
第一节 开环步进驱动系统 189
一、步进电动机的工作原理 189
二、步进电动机的特性 192
三、步进驱动器 193
第二节 交流伺服驱动系统 195
一、交流伺服的分类与运行原理 195
二、交流伺服驱动器 197
第三节 交流主轴驱动与变频调速系统 201
一、交流主轴驱动与变频器 201
二、感应电动机调速原理 203
三、感应电动机调速系统 206
第四节 交流逆变技术 210
一、交流逆变的基本概念 210
二、PWM逆变原理 212
第五节 数控机床的检测技术 215
一、光栅与光电编码器 215
二、磁栅与磁性编码器 218
复习思考题 220
第六章 数控机床的工程设计 222
第一节 数控系统的硬件结构与选型 222
一、数控系统的硬件组成 222
二、硬件配置与选择 225
第二节 数控系统的软件功能 228
一、坐标轴控制功能 228
二、主轴控制功能 230
三、辅助功能控制 232
第三节 主轴系统的设计 233
一、电动机基本参数的确定 233
二、电动机功率的选择 234
三、加减能力计算 237
第四节 伺服进给系统设计 239
一、伺服电动机的基本选择 239
二、进给系统的稳态设计 240
三、伺服进给系统的动态设计 245
参考文献 249