模块1 认识数控技术 1
1.1 数控技术与数控机床 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 数控机床的加工特点 2
1.1.3 数控机床的组成 3
1.1.4 数控机床的分类 3
1.2 数控机床的工作原理 8
1.3 先进数控制造系统 9
1.3.1 柔性制造系统 9
1.3.2 计算机集成制造系统 13
1.4 数控技术的发展状况 15
1.4.1 数控机床的发展历程 15
1.4.2 国内数控技术的研究情况 15
1.4.3 数控技术的发展趋势 16
思考与训练 17
模块2 计算机数控（CNC）系统 19
2.1 CNC系统及其组成 19
2.1.1 计算机数字控制系统的定义 19
2.1.2 计算机数控系统的组成 20
2.2 CNC装置的主要功能 21
2.2.1 基本功能 21
2.2.2 选择功能 22
2.3 主要CNC系统产品简介 23
2.3.1 日本FANUC公司的CNC产品 23
2.3.2 德国SIEMENS公司的CNC产品 24
2.3.3 西班牙FAGOR公司的CNC产品 25
2.3.4 中国华中数控的CNC产品 25
2.4 CNC装置的组成结构 26
2.4.1 CNC装置的硬件结构 26
2.4.2 CNC装置的软件结构 29
2.4.3 零件加工程序的处理过程 31
2.5 数控加工程序的输入及处理 32
2.5.1 输入装置 32
2.5.2 数控加工程序输入过程 33
2.6 数控加工程序的预处理 34
2.6.1 数控加工程序的译码 34
2.6.2 刀具补偿原理 34
2.6.3 进给速度处理 36
2.7 CNC系统的插补运算 37
2.7.1 逐点比较法插补 37
2.7.2 数字积分法插补 42
2.7.3 数据采样插补 51
2.8 PLC与辅助功能 54
2.8.1 PLC在数控机床中的应用 55
2.8.2 M、S、T功能的实现 56
思考与训练 56
模块3 伺服系统与位置检测装置 58
3.1 伺服系统概述 58
3.1.1 基本概念 58
3.1.2 数控机床对伺服系统的要求 58
3.1.3 进给伺服系统的分类 59
3.2 开环步进电动机驱动系统 59
3.2.1 步进电动机 59
3.2.2 步进电动机的控制 62
3.3 直流伺服驱动系统 64
3.3.1 直流伺服电动机 64
3.3.2 直流伺服驱动系统介绍 67
3.4 交流伺服驱动系统 69
3.4.1 交流伺服电动机 69
3.4.2 交流伺服驱动系统介绍 74
3.5 位置检测装置 78
3.5.1 概述 78
3.5.2 旋转变压器 78
3.5.3 感应同步器 81
3.5.4 旋转编码器 84
3.5.5 光栅 88
3.5.6 磁栅 91
思考与训练 94
模块4 数控机床的机械结构 96
4.1 概述 96
4.1.1 数控机床机械结构的组成 96
4.1.2 数控机床机械结构的特点 97
4.2 数控机床主传动系统 100
4.2.1 主传动系统要求 100
4.2.2 主轴传动方式 100
4.2.3 主轴准停装置 103
4.2.4 主轴刀具自动夹紧和铁屑清除装置 104
4.3 数控机床进给传动系统 105
4.3.1 进给传动系统要求 105
4.3.2 齿轮传动副 106
4.3.3 滚珠丝杠螺母副 108
4.3.4 双导程蜗杆蜗轮副 113
4.3.5 数控回转工作台和分度工作台 114
4.3.6 导轨 117
4.4 数控机床自动换刀装置 120
4.4.1 刀具选择方式 120
4.4.2 转塔式自动换刀装置 121
4.4.3 刀库与机械手换刀 125
思考与训练 129
模块5 数控机床的使用与维护 130
5.1 数控机床的选用 130
5.1.1 数控机床选用的原则 130
5.1.2 数控机床选用的基本要点 131
5.2 数控机床的安装、调试和验收 132
5.2.1 数控机床的安装与调试 132
5.2.2 数控机床的验收 135
5.3 数控机床的维护保养 147
5.3.1 数控机床使用中应注意的问题 147
5.3.2 数控系统的维护保养 148
5.3.3 数控机床机械部件的维护保养 150
5.3.4 数控机床的日常维护保养 152
5.4 数控机床故障诊断与排除 155
5.4.1 数控机床故障诊断概述 155
5.4.2 数控机床故障诊断技术 158
5.4.3 数控机床故障处理的原则与步骤 159
5.4.4 数控机床故障诊断的方法 161
5.4.5 数控机床常见故障的处理 164
思考与训练 169
模块6 数控加工工艺与编程 171
6.1 数控编程基础知识 171
6.1.1 数控编程的内容与步骤 171
6.1.2 数控编程的种类 172
6.1.3 数控机床坐标系 173
6.1.4 字与字功能 176
6.1.5 零件程序的格式 177
6.2 数控机床加工工艺设计 179
6.2.1 数控加工工艺设计准备 179
6.2.2 数控加工工艺设计过程 180
6.2.3 数控加工专用技术文件的编写 186
6.2.4 数控编程中的数值计算 187
6.3 数控车床编程 188
6.3.1 数控车床编程基础 189
6.3.2 基本编程方法 192
6.3.3 固定循环功能 196
6.3.4 螺纹切削 201
6.3.5 刀具补偿功能 204
6.3.6 综合实例 207
6.4 数控铣床及加工中心编程 212
6.4.1 数控铣床及加工中心编程基础 212
6.4.2 基本编程方法 216
6.4.3 刀具补偿功能 219
6.4.4 固定循环功能 222
6.4.5 子程序 227
6.4.6 图形变换功能 229
6.4.7 综合实例 230
6.5 自动编程简介 237
6.5.1 自动编程的基本概念 237
6.5.2 自动编程的工作过程 238
6.5.3 自动编程系统简介 239
6.5.4 国内外典型CAD/CAM软件介绍 240
思考与训练 242
参考文献 246