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第1章 概述1

1.1 数控机床的产生及作用2

1.1.1 数字控制和数控机床的基本概念2

1.1.2 数控机床的产生和发展2

1.1.3 数控机床的作用3

1.2 数控机床的组成3

1.2.1 数控机床的加工过程3

1.2.2 数控机床的基本组成4

1.3 数控机床的分类5

1.3.1 按加工工艺方法分类6

1.3.2 按运动控制的方式分类6

1.3.3 按进给伺服系统的特点分类7

1.3.4 按数控装置的功能水平分类8

1.4 数控机床的特点及应用范围8

1.4.1 数控机床的加工特点8

1.4.2 数控机床的使用特点9

1.4.3 数控机床的应用范围10

1.5 数控机床的发展趋势11

小结15

习题15

第2章 数控装置17

2.1 数控装置的组成和工作过程18

2.1.1 数控装置的组成18

2.1.2 数控装置的硬件结构18

2.1.3 数控装置软件的数据处理流程20

2.1.4 数控装置的软件特点24

2.2 数控装置的插补原理26

2.2.1 逐点比较法插补27

2.2.2 数字积分法插补33

2.2.3 时间分割法插补40

2.3 数控装置的刀具半径补偿40

2.3.1 刀具半径补偿的基本原理40

2.3.2 刀具半径补偿的计算42

2.3.3 C功能刀具半径补偿43

2.3.4 C功能刀具半径补偿的实例46

2.3.5 加工过程中的过切判别46

2.4 数控装置的位置控制47

2.4.1 闭环位置控制的概念47

2.4.2 闭环位置控制的实现48

2.4.3 开环放大倍数与跟随误差49

小结52

习题52

第3章 伺服驱动系统及位置检测装置54

3.1 伺服驱动系统概述55

3.1.1 伺服驱动系统的概念55

3.1.2 伺服驱动系统的组成和工作原理56

3.1.3 伺服驱动系统分类57

3.2 驱动电动机60

3.2.1 步进电动机61

3.2.2 直流伺服电动机66

3.2.3 交流伺服电动机68

3.2.4 直线电动机72

3.3 常用位置检测装置73

3.3.1 位置检测装置简介73

3.3.2 磁尺位置检测装置74

3.3.3 光栅位置检测装置76

3.3.4 脉冲编码器79

3.3.5 旋转变压器81

3.3.6 感应同步器83

3.3.7 测速发电机86

小结87

习题88

第4章 数控机床的机械结构90

4.1 数控机床的机械结构概述91

4.2 数控机床的主传动系统95

4.2.1 数控机床主传动系统的特点95

4.2.2 主传动的变速方式95

4.2.3 数控机床的主轴部件99

4.3 数控机床的进给传动系统104

4.3.1 数控机床进给运动的特点104

4.3.2 滚珠丝杠螺母副105

4.3.3 数控机床的导轨109

4.3.4 进给系统传动间隙的消除113

4.4 数控机床的回转工作台和分度工作台115

4.4.1 数控回转工作台115

4.4.2 分度工作台117

4.5 自动换刀装置119

4.5.1 自动换刀装置的类型119

4.5.2 数控车床的自动换刀装置120

4.5.3 加工中心自动换刀装置122

小结132

习题133

第5章 数控加工工艺134

5.1 数控加工工艺概述135

5.2 数控加工的零件工艺分析136

5.2.1 选择数控加工的零件136

5.2.2 选择数控加工的内容136

5.2.3 零件图上尺寸数据的标注原则137

5.2.4 零件结构工艺性138

5.3 数控加工的工艺路线设计139

5.3.1 数控加工工序的划分及顺序安排139

5.3.2 走刀路线的确定140

5.3.3 数控加工的工艺路线设计实例142

5.4 数控加工的刀具和夹具143

5.4.1 数控加工对刀具和夹具的要求143

5.4.2 数控车削的刀具和夹具144

5.4.3 数控铣削的刀具和夹具147

5.4.4 数控加工中心的刀具和夹具150

5.5 数控加工的切削参数152

5.6 数控加工的工艺文件155

5.7 典型零件的数控加工工艺处理157

小结160

习题161

第6章 数控车床编程162

6.1 数控车床的编程基础163

6.1.1 数控机床坐标系163

6.1.2 数控加工程序的结构165

6.1.3 辅助功能M代码167

6.1.4 主轴功能S、进给功能F和刀具功能T168

6.2 数控车床基本编程指令170

6.2.1 准备功能G代码170

6.2.2 数控车床的主要编程指令171

6.2.3 刀具补偿功能指令179

6.3 数控车床的固定循环指令182

6.3.1 简单固定循环指令182

6.3.2 复合固定循环指令184

6.4 数控车床编程实例189

小结194

习题195

第7章 数控铣床及加工中心编程198

7.1 数控铣床及加工中心的编程基础199

7.1.1 FANUC0i-M系统概述199

7.1.2 数控铣床的坐标系200

7.1.3 数控铣削方式及其选用201

7.1.4 有关坐标系的指令203

7.1.5 进给控制指令205

7.1.6 回参考点控制指令207

7.2 数控铣削刀具补偿指令208

7.2.1 刀具半径补偿指令208

7.2.2 刀具长度补偿指令210

7.3 子程序调用和简化编程指令212

7.3.1 子程序调用212

7.3.2 图形比例及镜像功能指令213

7.3.3 坐标系旋转指令214

7.4 孔加工固定循环指令215

7.4.1 孔加工基本动作及作用平面215

7.4.2 孔加工固定循环的指令格式217

7.4.3 孔加工固定循环指令说明218

7.4.4 固定循环编程实例222

7.5 数控铣床及加工中心编程实例224

小结228

习题228

第8章 数控机床的操作与安全生产231

8.1 FANUC 0i mate-TB数控系统操作界面简介232

8.1.1 CRT-MDI控制面板介绍232

8.1.2 机床操作面板介绍233

8.2 手动操作234

8.2.1 手动返回参考点234

8.2.2 手动连续进给235

8.2.3 手轮进给236

8.3 自动运行操作237

8.3.1 存储器运行237

8.3.2 MDI运行238

8.3.3 DNC运行239

8.4 创建与编辑程序240

8.4.1 创建新程序240

8.4.2 字的插入、修改和删除241

8.4.3 程序段删除243

8.4.4 程序号检索244

8.4.5 顺序号检索244

8.4.6 程序的删除245

8.5 工件坐标系设置245

8.5.1 G54～G59工作坐标系设置246

8.5.2 刀具偏置设置247

8.5.3 G50坐标系设置247

8.6 图形模拟248

8.7 数控机床安全文明生产与维护保养251

8.7.1 数控机床文明生产与安全操作规程251

8.7.2 数控机床的日常维护与保养253

小结254

习题255

第9章 综合实训256

9.1 数控车削综合实例1257

9.2 数控车削综合实例2260

9.3 数控铣削综合实例1267

9.4 数控铣削综合实例2271

小结278

习题278

参考文献282