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第1章　绪论1

1.1　数控机床技术的基本概念1

1.2　数控机床的特点及适用范围1

1.2.1　数控机床的特点1

1.2.2　数控机床的适用范围2

1.3　数控机床的工作原理及组成3

1.3.1　数控机床的工作原理3

1.3.2　数控机床的组成4

1.4　数控机床的分类5

1.4.1　按功能用途分类5

1.4.2　按运动轨迹分类6

1.4.3　按伺服系统的控制原理分类7

1.4.4　按数控系统的功能水平分类8

1.5　数控机床的发展9

1.5.1　数控机床的发展概况9

1.5.2　数控机床上几种先进的自动化生产系统10

1.5.3　数控机床的发展趋势13

1.6　习题16

第2章　数控机床的机械结构17

2.1　数控机床对结构的要求17

2.1.1　数控机床的结构组成17

2.1.2　数控机床对机械结构的主要要求17

2.2　数控机床的主传动系统21

2.2.1　数控机床对主传动的要求21

2.2.2　主传动形式22

2.2.3　主传动机械结构23

2.3　数控机床进给传动系统30

2.3.1　数控机床对进给传动机构的要求30

2.3.2　各类进给传动机构30

2.3.3　机床导轨38

2.4　自动换刀装置42

2.4.1　数控车床的换刀42

2.4.2　加工中心自动换刀系统44

2.5 习题50

第3章　数控装置及控制原理51

3.1　概述51

3.1.1 CNC系统的组成51

3.1.2 CNC装置的功能特点51

3.2 CNC装置硬件结构53

3.2.1　单微处理器结构的CNC装置53

3.2.2　多微处理器结构的CNC装置55

3.3 CNC装置软件结构57

3.3.1 CNC软件的组成57

3.3.2 CNC软件与硬件的关系58

3.3.3 CNC软件的结构特点59

3.4　数控插补原理61

3.4.1　插补的基本概念61

3.4.2　逐点比较插补法62

3.4.3　数字积分插补法68

3.4.4　数据采样插补法73

3.5　数控刀具补偿控制74

3.5.1　刀具补偿的基本原理74

3.5.2 B刀具半径补偿75

3.5.3 C刀具半径补偿77

3.6　数控装置的进给速度控制82

3.6.1　进给速度控制83

3.6.2　加减速度控制83

3.7　习题85

第4章　数控机床的伺服系统86

4.1　概述86

4.1.1　数控机床对伺服系统的要求86

4.1.2　数控机床伺服系统的分类87

4.2　数控机床伺服驱动装置91

4.2.1　步进电动机91

4.2.2　直流伺服电动机95

4.2.3　交流伺服电动机100

4.3　数控机床检测装置102

4.3.1　旋转变压器103

4.3.2　感应同步器106

4.3.3 光电脉冲编码器110

4.3.4　光栅112

4.3.5　磁尺114

4.3.6　激光检测装置116

4.4　习题117

第5章　数控编程基础119

5.1　数控编程概述119

5.1.1　数控程序的编制方法与步骤119

5.1.2　数控程序的结构与格式122

5.1.3　地址符及其含义124

5.1.4　数控机床的坐标系125

5.2　数控编程常用指令127

5.2.1　模态指令与非模态指令127

5.2.2　辅助功能M指令127

5.2.3 S、F、T指令130

5.2.4　准备功能G指令131

5.3 自动编程简介138

5.3.1 自动编程的基本概念138

5.3.2 自动编程的基本工作原理139

5.3.3　国内外典型CAM软件介绍140

5.3.4 CAD/CAM数控编程系统的功能使用方法及应用过程142

5.3.5 CAD/CAM系统数控自动编程后置处理144

5.4　习题146

第6章　数控车床编程147

6.1　数控车削加工工装与设备147

6.1.1　数控车床刀具系统147

6.1.2　数控车床夹具系统149

6.2　数控车床加工工艺基础151

6.2.1　数控车削的加工特点151

6.2.2　数控车床加工的主要对象152

6.2.3　数控车床加工工艺分析153

6.2.4　数控车床加工工艺文件的拟定155

6.3　数控车床编程概述160

6.3.1　数控车床坐标系160

6.3.2　数控车床编程特点162

6.3.3　刀具补偿162

6.4　数控车床编程指令167

6.4.1　模式设置168

6.4.2　倒角加工169

6.4.3　螺纹加工172

6.4.4　简单切削循环177

6.4.5　复合切削循环178

6.5　数控车床编程实训184

6.5.1 实训1184

6.5.2　实训2187

6.5.3　实训3189

6.6　习题191

第7章　加工中心编程与实训193

7.1　加工中心的工装设备193

7.1.1　加工中心刀具系统193

7.1.2　加工中心用夹具系统201

7.1.3　常用辅具208

7.2　加工中心加工工艺基础210

7.2.1　加工中心工艺特点210

7.2.2　加工中心加工工艺分析210

7.2.3　加工中心加工工序的设计212

7.3　加工中心编程概述215

7.3.1　加工中心编程的特点215

7.3.2　加工中心机床坐标系215

7.3.3　刀具补偿功能217

7.3.4　加工中心的对刀220

7.4　加工中心编程指令223

7.4.1　加工中心的G功能指令223

7.4.2　简化编程指令228

7.4.3　固定循环233

7.5　宏指令编程简介241

7.5.1　概述241

7.5.2　宏变量及常量243

7.5.3　运算符与表达式245

7.5.4　结构语句245

7.5.5　宏程序编制246

7.6　加工中心实训248

7.6.1 实训1248

7.6.2　实训2251

7.6.3　实训3255

7.7 习题257

第8章　数控机床的故障诊断及维修260

8.1　数控机床的故障规律与诊断的一般步骤260

8.1.1　数控机床的故障规律260

8.1.2　数控机床的故障诊断的一般步骤261

8.2　常用的故障诊断方法262

8.3　新技术在数控机床故障诊断中的应用266

8.4　数控机床的维修267

8.4.1　数控机床维护维修的一些基本概念267

8.4.2　数控机床机械故障诊断与维修270

8.4.3　数控机床控制系统的故障诊断与维修272

8.4.4　伺服系统的故障诊断与维修273

8.5　习题275