前言 1
第1章 数控机床相关知识 1
1.1数控机床的产生及现状 1
1.1.1数控技术的产生 1
1.1.2数控机床的现状 2
1.2数控机床及数控部件的发展状态 2
1.2.1数控机床的发展趋势 2
1.2.2数控系统及数控部件的发展趋势 5
1.3中国数控机床的发展 7
1.3.1中国数控机床的发展状况 7
1.3.2中国数控系统的技术水平 7
1.4数控技术在先进制造技术中的作用 8
第2章 数控机床的组成和工作原理 9
2.1数控机床的组成 9
2.1.1数控机床的整体结构 9
2.1.2主机的组成 11
2.2数控机床的基本工作原理 18
2.2.1数控机床的加工过程 18
2.2.2轮廓加工控制 19
2.2.3数控机床的基本控制要求 20
2.3数控机床的基本类型 20
2.3.1按工艺用途分类 20
2.3.2按运动轨迹分类 21
2.3.3按伺服系统的控制方式分类 23
2.3.4按数控装置的类别分类 25
2.3.5按功能水平分类 25
2.4数控机床的坐标系和自由度 26
2.4.1数控机床的坐标系和运动方向的规定 26
2.4.2数控机床的坐标系与工件坐标系 28
2.4.3数控机床的自由度 31
2.5数控功能的基本术语 32
2.5.1数控系统的术语 32
2.5.2数控机床的术语 34
2.6数控机床的主要性能指标 35
第3章 数控机床的选用 38
3.1数控机床的选型 38
3.1.1数控系统的选择 38
3.1.2 CNC系统的选型优化 39
3.2数控机床主机在选型中的重要性 39
3.2.1对数控机床主机的要求 39
3.2.2对数控机床坐标伺服系统机械与电气接口的要求 40
3.3数控机床的选用依据 42
3.3.1确定典型加工工件 42
3.3.2数控机床规格的选择 43
3.3.3机床精度的选择 44
3.3.4数控机床位置精度的评定方法 46
3.3.5数控机床的精度储备 47
3.3.6生产能力 48
3.3.7数控机床功能和附件的选择 49
3.3.8自动换刀装置、刀库容量及刀柄的选择 51
3.4数控机床的选购 53
3.4.1市场占有率与售后服务 53
3.4.2市场调研 55
3.4.3数控机床性价比的市场规律 55
3.4.4数控机床性价比的发展趋势 56
3.4.5购置订货时应注意的问题 57
第4章 机床数控系统 58
4.1计算机数控系统的组成和工作过程 58
4.1.1数控系统的组成 58
4.1.2数控系统的工作过程 60
4.2机床CNC硬件 62
4.2.1 CNC装置硬件构成的特点 62
4.2.2 CNC装置的微处理器系统结构 63
4.3机床CNC软件 65
4.3.1 CNC装置中软件的结构特点 65
4.3.2 CNC装置中的控制软件及其工作过程 67
4.4常用数控系统 68
4.4.1 FANUC公司的CNC装置 69
4.4.2 SIEMENS公司的CNC装置 71
4.4.3华中“世纪星”数控系统 73
4.4.4航天数控系统 74
4.5数控机床的可编程序控制器（PLC） 75
4.5.1 PLC的组成与分类 75
4.5.2 PLC的接口 78
4.5.3 PLC的几种控制功能 80
4.5.4 PLC的数据处理功能 80
第5章 数控机床的机械结构 82
5.1数控机床的主传动系统和主轴部件 82
5.1.1数控机床主传动系统的参数 82
5.1.2主传动系统的配置 82
5.1.3主轴部件 86
5.2主轴的拆卸与调整 88
5.2.1数控车床主轴部件的拆卸与调整 88
5.2.2加工中心主轴部件的拆卸与调整 90
5.2.3数控铣床主轴部件的拆卸与调整 94
5.3数控机床进给传动部件的调整 95
5.3.1电动机与丝杠间的连接 96
5.3.2传动间隙补偿机构的调整 96
5.3.3滚珠丝杠螺母副的间隙消除 98
5.3.4滚珠丝杠的支承 101
5.3.5制动装置 102
5.4数控机床的自动换刀装置 102
5.4.1回转刀架换刀 103
5.4.2更换主轴换刀 104
5.4.3更换主轴箱换刀 105
5.4.4带刀库的自动换刀系统 105
5.4.5刀库 106
5.4.6刀库及换刀机械手的维护 111
第6章 数控机床刀具和常用工具、夹具、量具 114
6.1数控机床刀具 114
6.1.1数控机床刀具的基本要求、种类及材料 114
6.1.2数控机床刀具系统 117
6.1.3数控机床刀具的选择 130
6.2数控机床常用工具、夹具、量具 133
6.2.1数控机床常用工具 133
6.2.2数控机床常用夹具 134
6.2.3数控机床常用量具 136
第7章数控车床 142
7.1概述 142
7.1.1数控车床的适用范围 142
7.1.2数控车床的布局形式 143
7.1.3数控车床的组成 144
7.1.4数控车床的分类 145
7.2数控车床的传动与结构特点 148
7.2.1主传动系统与结构特点 148
7.2.2床鞍和横向进给装置 150
7.2.3纵向驱动装置 151
7.2.4尾座 152
7.3数控车床加工工艺 153
7.3.1数控车床加工工艺分析 153
7.3.2定位基准的选择 156
7.3.3数控车削加工工艺路线的拟定 158
7.4数控车床工件的装夹与刀具的安装 166
7.4.1工件的装夹 166
7.4.2数控车床刀具的安装 167
7.5切削用量的选择与数控车床的对刀 169
7.5.1切削用量的选择 169
7.5.2数控车床的对刀 171
7.5.3刀补的测量 172
7.5.4工件坐标系建立的步骤 174
第8章 数控铣床 175
8.1概述 175
8.1.1数控铣床的主要加工对象 175
8.1.2数控铣床的主要功能 176
8.1.3数控铣床的分类 176
8.1.4数控铣床的机械结构组成及主要特点 178
8.2数控铣床的总体布局与结构性能 180
8.2.1工件形状、尺寸和质量与总布局的关系 180
8.2.2运动分配与部件的布局 181
8.2.3总布局与铣床的结构性能 182
8.3数控铣床的基本组成与传动系统 183
8.3.1数控铣床的基本组成及主要技术参数 183
8.3.2数控铣床的传动系统 185
8.4数控铣床加工工艺 186
8.4.1数控铣床加工工艺的基本特点及内容 186
8.4.2工件的加工工艺性分析 187
8.4.3工艺路线的制定 188
8.4.4铣削刀具的选择 192
8.4.5铣削用量的选择 195
8.4.6数控铣削加工工艺文件 196
8.5工件在数控铣床上的定位与装夹 198
8.5.1工件定位的基本原理与基准的选择原则 198
8.5.2工件在数控铣床上的夹紧 201
8.5.3数控铣床夹具 202
第9章 加工中心 206
9.1概述 206
9.1.1加工中心的特点 206
9.1.2加工中心的基本组成及系列 206
9.1.3加工中心的分类 208
9.1.4加工中心的发展 210
9.2 JCS-018A型加工中心 211
9.2.1 JCS-018A型加工中心的用途、特点及技术参数 211
9.2.2 JCS-018A型加工中心的传动系统 214
9.3加工中心的刀库及自动换刀装置 216
9.3.1加工中心的刀库形式 216
9.3.2加工中心的刀库换刀 217
9.4加工中心的主要加工对象 218
9.5加工中心的加工工艺 219
9.5.1零件的工艺分析 219
9.5.2加工中心的选择 223
9.5.3工序和装夹方式的确定 229
9.5.4走刀路线的确定 232
第10章 数控磨床 237
10.1概述 237
10.1.1数控磨床的工艺用途及分类 237
10.1.2数控磨床的工作原理及结构特点 237
10.2 MK1320型数控外圆磨床 240
10.2.1 MK1320型数控外圆磨床的主要技术参数与数控系统 240
10.2.2 MK1320机床本体的总体结构及运动 241
10.2.3机床的主要部件结构 242
10.3数控坐标磨床 244
10.3.1数控坐标磨床的主要构成与主要运动 244
10.3.2数控坐标磨床的技术参数 246
10.4MK6030数控工具磨床 247
10.4.1加工工艺范围 247
10.4.2机床的主要构成 247
10.4.3机床存在的运动及机床坐标系的建立 249
10.4.4机床的主要技术参数 250
10.5数控磨削加工工艺 251
10.5.1数控外圆磨削工艺 251
10.5.2数控坐标磨削工艺 257
第11章 数控线切割加工机床 263
11.1概述 263
11.1.1电火花线切割加工的基本原理、特点及应用范围 263
11.1.2电火花线切割加工机床的基本组成 264
11.1.3电火花线切割加工的分类 268
11.2线切割加工机床的型号及主要技术参数 269
11.2.1线切割加工机床的型号 269
11.2.2线切割加工机床的主要技术参数 270
11.3数控线切割加工机床的运动分析与数控系统控制 272
11.3.1数控线切割加工机床的运动分析 272
11.3.2数控线切割加工机床的数控系统控制 275
11.4影响数控线切割加工工艺指标的主要因素 276
11.4.1主要工艺指标 276
11.4.2影响工艺指标的主要因素 276
11.5数控线切割加工工艺的制订与应用 279
11.5.1加工工艺的制订 279
11.5.2加工工艺的应用 283
第12章 数控机床常用故障诊断方法和检测仪器的使用 289
12.1数控机床的故障诊断方法 289
12.1.1数控系统的故障诊断技术 289
12.1.2数控机床的故障分析与诊断 290
12.1.3数控机床维修所需的技术资料和技术准备 292
12.1.4数控机床常用的故障检修方法 293
12.2数控机床故障检测仪器的使用 294
12.2.1示波器 294
12.2.2逻辑测试笔 296
12.2.3逻辑分析仪 297
12.2.4集成电路测试仪 300
12.2.5短路故障追踪仪 301
12.2.6特征代码分析仪 304
12.2.7存储器测试仪 306
12.2.8激光干涉仪 307
12.2.9球杆仪 308