第1章 绪论 1
1.1数控机床的产生与发展 1
1.1.1数控机床的产生 1
1.1.2我国数控机床的现状 2
1.1.3数控机床的发展趋势 3
1.2数控机床的组成及工作过程 6
1.2.1 CNC机床的组成 6
1.2.2数控机床的工作过程 8
1.3数控机床的特点 9
1.4数控机床的分类 10
1.4.1按工艺用途分类 10
1.4.2按运动方式分类 11
1.4.3按控制方式分类 14
1.4.4按功能水平分类 15
1.5数控机床的主要性能指标 16
1.5.1运动性能指标 16
1.5.2精度指标 17
1.5.3可控轴数与联动轴数 17
1.6典型数控系统 18
1.6.1发那科系统 18
1.6.2西门子数控系统 19
1.6.3国产数控系统 19
本章小结 21
思考题 21
第2章 数控机床的主传动系统 22
2.1对主传动系统的基本要求和变速方式 22
2.1.1对主传动系统的基本要求 22
2.1.2主传动的变速方式 23
2.2数控机床的主轴部件 28
2.2.1主轴端部结构 28
2.2.2主轴轴承 28
2.2.3主轴轴承的配置形式 31
2.2.4主轴准停装置 32
2.3典型数控机床的主轴部件 33
2.3.1数控车床的主轴部件 33
2.3.2数控铣床的主轴部件 36
2.3.3加工中心的主轴部件 37
2.4高速主轴系统和电主轴 39
2.4.1高速主轴系统 39
2.4.2电主轴的结构 42
2.4.3电主轴的轴承 43
本章小结 45
思考题 45
第3章 数控机床的进给传动系统 46
3.1对进给传动系统的基本要求 46
3.2数控机床进给传动系统的基本形式 47
3.2.1滚珠丝杠副 47
3.2.2静压丝杠副 54
3.2.3静压蜗杆-蜗轮条副 56
3.2.4双齿轮-齿条副 57
3.2.5直线电动机直接驱动 58
3.3进给传动系统齿轮传动间隙消除方法 60
3.3.1刚性调整法 60
3.3.2柔性调整法 61
3.4数控机床进给传动系统实例 64
3.4.1 MJ-50型数控车床的进给传动系统 64
3.4.2 JCS-018A型立式加工中心的进给传动系统 67
本章小结 68
思考题 68
第4章 数控机床的典型结构 69
4.1数控机床机械结构的组成、特点及要求 69
4.1.1数控机床机械结构的主要组成 69
4.1.2数控机床机械结构的主要特点 70
4.1.3数控机床机械结构的基本要求 71
4.2数控机床的整体布局 72
4.2.1数控车床常见布局形式 72
4.2.2加工中心常见布局形式 73
4.2.3高速数控机床的布局形式 75
4.2.4并联运动机床的布局形式 76
4.3数控机床的导轨 76
4.3.1数控机床对导轨的基本要求 77
4.3.2数控机床导轨的种类与特点 77
4.3.3塑料滑动导轨 79
4.3.4滚动导轨 81
4.3.5静压导轨 84
4.3.6导轨的润滑与防护 85
4.4数控机床的自动换刀装置 86
4.4.1数控机床对换刀装置的基本要求 86
4.4.2数控车床刀架 86
4.4.3加工中心的自动换刀装置 89
4.4.4加工中心自动换刀实例 94
4.5数控机床的回转工作台 99
4.5.1分度工作台 99
4.5.2数控回转工作台 103
本章小结 104
思考题 104
第5章 加工程序编制基础 106
5.1概述 106
5.2数控机床坐标系 107
5.2.1机床坐标系 107
5.2.2工作坐标系（WCS）的设定 108
5.2.3数控机床的原点与参考点 108
5.3手工零件编程的基础知识 109
5.3.1加工程序编制的基本概念 109
5.3.2手工编程的方法及步骤 111
5.3.3加工程序的结构与格式 112
5.3.4加工程序指令代码 116
5.4数控加工工艺设计 121
5.4.1数控加工工艺分析 122
5.4.2数控加工工艺的设计 126
5.5手工编程中的数值计算 134
5.5.1基点与节点坐标的计算 134
5.5.2刀具中心轨迹的计算 135
5.5.3手工编程的辅助计算 136
5.5.4平面轮廓基点坐标计算 136
5.6数控加工工艺文件的编写 137
5.6.1数控加工工艺文件的格式 138
5.6.2数控加工工艺文件的编写要求 143
5.6.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例 144
5.7自动编程简介 146
本章小结 148
思考题 149
第6章 数控车削编程 150
6.1数控车削编程特点及坐标系 150
6.1.1数控车削编程特点 150
6.1.2数控车床的坐标系与对刀操作 151
6.2数控车削工艺 156
6.2.1走刀路线的确定 156
6.2.2夹具和刀具的选择 159
6.2.3切削用量的选择 161
6.3数控车削编程 163
6.3.1基本编程方法 163
6.3.2固定循环功能 169
6.3.3螺纹加工 176
6.3.4刀具补偿功能与编程 180
6.4数控车削编程综合实例 184
6.4.1综合实例一 184
6.4.2综合实例二 186
本章小结 189
练习题 189
第7章 数控铣削编程 192
7.1数控铣削编程特点及坐标系 192
7.1.1数控铣削编程特点 192
7.1.2数控铣床的坐标系与对刀操作 195
7.2数控铣削工艺 201
7.2.1选择并确定数控铣削部位及工序内容 201
7.2.2零件图工艺性分析 201
7.2.3走刀路线的确定 203
7.2.4铣削刀具的选择 206
7.2.5切削用量的选择 212
7.3数控铣削编程方法 213
7.3.1基本编程方法 213
7.3.2固定循环功能 231
7.3.3子程序 247
7.3.4可编程镜像指令 250
7.4数控铣削编程综合实例 251
7.4.1综合实例一 251
7.4.2综合实例二 255
7.5加工中心用加工程序编制 257
7.5.1加工中心特点与加工对象 257
7.5.2加工中心用加工程序编制要点 259
7.6加工中心用加工程序编制实例 260
7.6.1工艺分析 260
7.6.2确定夹具、选用刀具 261
7.6.3确定编程原点、对刀位置及对刀方法 261
7.6.4确定加工路线 262
7.6.5确定加工所用各种工艺参数 264
7.6.6数值计算 264
7.6.7编制程序 264
7.6.8程序检验 264
7.6.9编程实例 265
本章小结 274
练习题 274
第8章 数控技术的发展与应用 282
8.1数控技术进展 282
8.2开放式数控系统 284
8.2.1封闭式数控系统的缺陷 284
8.2.2开放式数控系统的特征 285
8.2.3开放式数控系统的类型 286
8.2.4国内外开放式数控技术现状 287
8.3数控加工仿真技术 288
8.3.1数控加工仿真技术的概念 288
8.3.2数控仿真基本步骤 289
8.4宏程序 289
8.4.1宏程序概述 290
8.4.2宏程序应用举例 292
8.5多通道数控系统 293
8.5.1多通道数控系统的概念 293
8.5.2面向复合加工的多通道控制 294
8.6复合加工技术和新结构机床 295
8.6.1以工序集中为基础的复合加工技术 295
8.6.2以能量复合为基础的复合加工技术 297
8.7数控加工程序传输及数控机床联网技术 297
8.7.1传统的数控程序传输方式 298
8.7.2数控机床的网络化 298
本章小结 301
思考题 301
附录 302
附录一 中华人民共和国国家标准 工业自动化系统 机床数值控制词汇 302
附录二 中华人民共和国机械行业标准数控机床 坐标和运动方向的命名 313
参考文献 323