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第1章 绪论1

数控机床的基本组成与工作原理1

数控机床的产生1

机床计算机数控的概念1

数控机床的基本结构及工作原理2

数控机床的分类5

按加工工艺分类5

按控制运动方式分类5

按驱动装置的特点分类7

数控机床的特点及应用范围9

数控机床的加工特点9

数控机床的使用特点与应用范围10

复习题11

第2章 数控加工工艺与编程12

数控加工编程基础12

数控机床的坐标轴和运动方向12

程序代码与程序段格式14

数控车床的加工编程19

数控车床的编程基础19

加工工艺与刀具选择20

对刀与刀具补偿功能23

基本加工编程指令26

固定循环加工功能29

螺纹加工功能36

数控车床的加工编程实例42

数控铣床及加工中心的加工编程44

数控铣床及加工中心的编程基础44

加工工艺与刀具选择45

对刀与刀具补偿功能49

基本加工编程指令54

固定循环加工功能58

数控铣床及加工中心的加工编程实例63

用户宏程序的加工编程66

用户宏程序的概念66

用户宏程序的编程基础67

用户宏程序的功能70

加工编程应用实例73

复习题76

第3章 数控装置的原理与应用78

CNC系统的概念与组成78

CNC系统的基本概念78

CNC系统的基本硬件结构78

CNC系统控制软件85

CNC系统控制软件的功能85

CNC系统控制软件的结构与特点89

运动轨迹的插补原理94

运动轨迹插补的概念94

运动轨迹插补的方法96

逐点比较法97

DDA法——数字积分法110

数据采样法123

刀具补偿原理130

数控铣床与加工中心的刀具长度与半径补偿130

数控车床的刀具长度与半径补偿136

进给运动的误差补偿138

进给运动误差的来源138

螺距误差补偿138

反向间隙误差补偿140

其他误差的补偿140

开关量控制（辅助功能）的实现与PLC141

固定逻辑开关量控制141

数控系统PLC的开关量控制141

辅助功能M、S、T的实现145

数控系统的接口电路148

开关量输入输出接口149

进给运动控制接口151

主轴模拟量控制接口153

主轴编码器与手摇脉冲发生器接口153

常用数控系统的功能介绍155

数控加工控制功能155

基本操作功能159

复习题160

第4章 进给驱动与控制161

进给驱动的概念与分类161

步进驱动及开环进给运动控制163

步进电机的工作原理与特点163

一般步进电机驱动器166

三相细分步进电机驱动器169

环分原理与升降速控制171

步进驱动主要特性及与传动机构的配合174

常用的检测元件178

位置检测元件的分类及要求178

光电编码器178

光栅尺182

直线感应同步器186

电感式与磁性接近开关189

直流、交流伺服驱动与应用190

永磁直流伺服电机与驱动190

永磁同步交流伺服电机与驱动197

交流伺服驱动的应用200

交流伺服驱动的选用及与传动机构的配合203

进给运动闭环位置控制207

闭环位置控制的概念207

闭环位置控制的实现208

位置控制回路的数学模型208

插补运动控制的轮廓误差210

进给传动机构对位置控制特性的影响214

对机械传动机构的基本要求214

传动刚度与阻尼对位置控制特性的影响214

传动间隙与惯量对位置控制特性的影响216

复习题217

第5章 主轴驱动与控制219

概述219

主轴驱动的工作原理219

主轴驱动装置的特点219

交流主轴电动机220

交流主轴驱动装置221

交流主轴驱动工作特性曲线222

主轴调速及控制223

主轴无级调速控制与实现224

主轴分段无级调速控制与实现224

自动变挡的实现226

主轴准停控制227

概述227

机械准停控制228

电气准停控制228

复习题231

第6章 数控机床的机械结构与特点232

数控机床的结构要求232

数控机床机械结构的主要组成232

数控机床机械结构的特点和要求232

数控机床的主传动及主轴部件233

数控机床主传动系统的要求233

主轴的传动方式234

主轴组件237

主轴的进给功能和主轴准停功能242

主轴组件的润滑、密封与动平衡244

数控机床的进给传动机构247

进给系统概述247

传动齿轮的消隙248

联轴器251

丝杠螺母副252

导轨258

工作台264

自动换刀装置266

自动换刀装置的分类266

刀库268

机械手276

加工中心主轴上刀具的夹紧机构278

其他辅助装置282

数控机床的液压和气动系统282

排屑装置283

数控机床实例285

数控车床285

加工中心286

数控磨床287

数控齿轮加工机床288

数控电加工机床288

复习题290

第7章 数控机床的选用、验收与维修292

数控机床的选用292

数控机床选用的原则292

数控机床选用的基本要点293

数控机床的调试和验收294

数控机床的安装调试294

数控机床的验收296

数控机床的维护301

预防性维护301

设备的日常维护302

数控系统的可靠性和故障诊断简介304

数控系统可靠性的基本概念304

故障诊断简介305

复习题306

第8章 数控技术的发展与机械加工自动化308

数控技术的发展308

概述308

几种主要CNC系统介绍308

数控机床的发展316

机械加工自动化318

机械加工发展的新趋势318

柔性制造系统（FMS）319

计算机集成制造系统（CIMS）321

复习题325

参考文献326