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前言1

第一章 数控机床概述1

第一节 数控机床的发展趋势和特点1

一、数控机床的发展趋势1

二、数控机床的加工特点4

三、数控机床的使用特点5

第二节 数控机床的组成及工作原理6

一、数控机床的组成6

二、数控机床的工作原理8

第三节 数控机床的分类9

一、按工艺用途分类9

二、按控制运动轨迹的能力分类10

三、按驱动装置的特点分类11

第四节 先进制造技术简介13

一、自适应控制制造系统13

二、直接数字控制系统（DNC）14

三、柔性制造系统（FMS）15

四、计算机集成制造系统（CIMS）16

习题17

第二章 数控机床的数控系统18

第一节 数控系统概述18

一、数控系统的发展历程18

二、数控系统的发展趋势18

三、数控系统的分类20

四、数控系统主要技术指标22

第二节 CNC系统的构成及工作原理24

一、数控系统的组成24

二、数控系统的硬件结构25

三、数控系统的软件构成28

四、计算机数字控制装置的工作原理29

第三节 数控系统的插补原理30

一、插补的概念、任务及分类30

二、逐点比较法31

三、数字积分插补法37

四、扩展DDA法43

第四节 数控系统的可编程序控制器（PLC）45

一、PLC与CNC的关系46

二、PLC的主要功能47

第五节 数控机床常用的数控系统49

一、FANUC数控系统49

二、SIEMENS数控系统51

三、华中数控系统53

习题55

第三章 数控机床伺服系统56

第一节 数控机床伺服系统的组成及分类56

一、数控机床伺服系统的组成56

二、数控机床对伺服系统的要求57

三、数控机床伺服系统的分类58

第二节 步进伺服系统62

一、步进电动机的种类、结构及工作原理63

二、步进电动机的特性及选用64

三、步进电动机的驱动电源68

第三节 直流伺服系统72

一、直流伺服电动机的分类72

二、永磁直流伺服电动机72

三、直流伺服电动机的调速方法74

四、直流伺服电动机的调速控制系统75

第四节 交流伺服系统80

一、交流伺服电动机80

二、交流伺服电动机的调速方法82

三、交流变频调速系统83

第五节 数控机床的检测装置87

一、检测装置的要求及分类87

二、旋转变压器88

三、感应同步器91

四、光栅93

五、编码器96

习题98

第四章 数控机床的机械系统100

第一节 机械系统概述100

一、数控机床机械系统的组成100

二、数控机床机械系统应满足的要求100

第二节 数控机床的主传动系统102

一、主传动系统的特点102

二、主传动系统的基本结构103

三、主轴的准停106

第三节 数控机床的进给传动系统106

一、进给传动系统的要求106

二、滚珠丝杠107

三、导轨110

第四节 数控机床的回转工作台113

一、数控机床分度工作台结构113

二、数控机床回转工作台结构114

三、工作台交换装置的结构116

第五节 数控机床的刀库118

一、数控机床自动换刀的方式118

二、数控车床刀架结构119

三、加工中心的刀库及刀具交换装置123

四、数控机床的刀具系统128

习题130

第五章 数控机床的选型、验收及故障维修131

第一节 数控机床的选型131

一、选型的一般原则131

二、选型应考虑的因素131

第二节 数控机床的安装与调试133

一、安装前的准备工作133

二、数控机床的安装133

三、数控机床的调试134

第三节 数控机床的验收135

一、数控机床几何精度验收135

二、数控机床定位精度验收139

三、数控机床的加工精度验收140

第四节 数控机床的参数设置与调整141

一、数控机床机械参数的设置141

二、数控机床伺服系统参数设置144

第五节 数控机床的故障诊断与维修145

一、数控机床故障的类型146

二、数控机床故障诊断的原则147

三、数控机床故障诊断的一般方法148

四、数控机床故障诊断举例150

习题151

第六章 数控车床程序编制152

第一节 数控车床编程概述152

一、程序编制的基本步骤152

二、程序编制方法154

三、数控车床坐标系154

四、程序段格式156

五、程序编制中的工艺处理159

第二节 编程指令及使用方法162

一、M指令介绍162

二、G指令介绍163

三、简单固定循环功能指令172

四、复合切削循环175

五、刀具补偿180

第三节 数控车床的编程实例183

一、轴类零件的数控车削加工183

二、套筒类零件的数控车削加工187

习题190

第七章 数控铣床程序编制192

第一节 数控铣床的编程基础192

一、数控铣床的坐标系192

二、数控铣床的主要功能194

三、数控铣床加工工艺分析196

第二节 数控铣床的编程指令202

一、加工程序的基本结构202

二、铣床基本编程指令207

第三节 数控铣床的编程实例226

一、平面轮廓零件的加工226

二、型腔零件的加工230

习题239

第八章 电火花加工机床程序编制241

第一节 电火花加工机床概述241

一、电火花加工机床的分类241

二、电火花加工机床的应用范围241

第二节 电火花线切割机床编程242

一、电火花线切割机床的编程242

二、电火花线切割机床工作参数的选择248

三、数控电火花线切割机床加工编程实例250

四、线切割加工的工艺处理252

第三节 电火花成形加工257

一、电火花成形机床组成及功能257

二、电火花成形机床操作262

习题272

参考文献275