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第1章 概述1

1.1数控机床的产生与发展1

1.2数控机床的组成2

1.3数控机床的分类3

1.4数控机床的主要性能指标6

1.5数控机床的特点及发展趋势7

本章小结9

思考与训练题9

第2章 计算机数控系统10

2.1概述10

2.1.1计算机数控系统的组成10

2.1.2 CNC装置的功能11

2.1.3 CNC装置的工作过程13

2.2 CNC系统的硬件结构15

2.2.1 CNC系统硬件构成特点15

2.2.2单CPU结构CNC系统16

2.2.3多CPU结构CNC系统17

2.3 CNC系统的软件结构18

2.3.1 CNC系统软硬件的界面19

2.3.2 CNC系统软件的结构特点19

2.3.3常规CNC系统的软件结构22

2.4插补原理22

2.4.1概述22

2.4.2逐点比较法插补23

2.4.3数字积分法插补30

2.4.4比较积分法36

2.4.5数据采样插补37

2.5数控系统信息输入与数据处理37

2.5.1零件程序的输入37

2.5.2数据处理程序38

2.6进给速度计算和加减速控制43

2.6.1进给速度计算43

2.6.2进给速度的控制44

2.6.3加/减速控制45

2.7数控机床用可编程序控制器51

2.7.1概述51

2.7.2数控机床用PLC54

2.7.3 PLC的编程指令56

2.7.4数控机床PLC的程序设计与调试61

2.8 CNC系统的输人/输出与通信功能64

2.8.1 CNC装置的输入/输出和通信要求64

2.8.2 CNC系统常用外部设备及接口64

2.9开放式数控系统的结构及其特点65

本章小结67

思考与训练题68

第3章 数控机床的机械结构69

3.1概述69

3.2数控机床的主传动系统71

3.2.1数控机床主传动系统要求71

3.2.2数控机床主轴的调速方法71

3.2.3数控机床的主轴部件73

3.3数控机床的进给传动系统76

3.3.1数控机床进给传动系统要求76

3.3.2滚珠丝杠螺母副77

3.3.3直线电动机进给系统80

3.3.4数控机床的导轨81

3.4换刀装置83

3.5数控机床的主要辅助装置86

本章小结86

思考与训练题87

第4章 数控机床伺服系统88

4.1概述88

4.1.1伺服系统的概念88

4.1.2数控机床对伺服驱动系统的要求89

4.1.3伺服系统的组成和工作原理90

4.1.4伺服系统的分类91

4.2步进电动机开环伺服系统92

4.2.1步进电动机的分类、结构和工作原理92

4.2.2步进电动机的主要特性95

4.2.3步进电动机的控制方法96

4.2.4步进电动机伺服系统的功率驱动97

4.2.5步进电动机的细分驱动技术101

4.2.6提高步进伺服系统精度的措施102

4.3闭环伺服系统103

4.3.1直流电动机伺服系统103

4.3.2交流电动机伺服系统1

4.3.3直线电动机114

4.4数控机床常用检测装置115

4.4.1位置检测装置的分类和性能指标116

4.4.2常用的位置检测装置117

本章小结127

思考与训练题128

第5章 数控车床编程与操作129

5.1数控车床加工工艺129

5.1.1数控车床加工对象129

5.1.2数控车削加工工艺的制订130

5.2数控车床的编程特点136

5.3 FANUC系统数控车床的编程与操作138

5.3.1数控车床编程基本知识138

5.3.2 FANUC系统数控车床编程指令139

5.3.3数控车床编程实例154

5.3.4数控车床的基本操作164

5.4华中系统数控车床的编程与操作172

5.4.1概述172

5.4.2华中数控系统编程指令174

5.4.3华中系统数控车床的基本操作179

5.4.4华中系统数控车床编程实例186

本章小结191

思考与训练题192

第6章 数控铣床的编程与操作196

6.1数控铣床概述196

6.1.1数控铣床的组成196

6.1.2数控铣床的分类199

6.1.3数控铣床的加工对象及其特点200

6.2数控铣床的程序编制202

6.2.1基本编程功能指令代码202

6.2.2常用准备功能指令204

6.2.3常用辅助功能指令210

6.2.4刀具补偿指令211

6.2.5子程序及其调用217

6.2.6固定循环功能222

6.2.7用户宏程序227

6.2.8极坐标系设定指令G15、G16233

6.2.9其他程序指令234

6.3数控铣床的基本操作237

6.3.1操作面板237

6.3.2机床操作240

6.4零件加工实例245

本章小结254

思考与训练题254

第7章 加工中心的编程与操作257

7.1加工中心概述257

7.1.1数控加工中心的组成257

7.1.2加工中心分类258

7.1.3数控加工中心主要加工对象及特点259

7.1.4加工中心技术规格260

7.2加工中心的刀具系统261

7.3数控镗铣削加工工艺分析263

7.3.1零件数控镗铣削加工方案的确定263

7.3.2切削用量的确定266

7.4加工中心的程序编制267

7.4.1自动换刀程序的编写267

7.4.2程序输入与编辑270

7.5加工中心的基本操作272

7.6零件加工实例275

本章小结282

思考与训练题282

第8章 数控机床的使用与维修288

8.1数控机床的安装和调试288

8.2数控机床的保养与维修290

8.2.1数控机床的设备管理290

8.2.2数控机床的维护保养291

8.2.3数控机床的故障维修295

8.3数控系统的使用与维护307

本章小结309

思考与训练题309

参考文献310