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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