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绪论1

0.1 数控机床的产生和发展2

0.1.1 数控机床的诞生2

0.1.2 数控机床的发展过程2

0.1.3 我国数控机床的发展简介3

0.1.4 数控机床的发展趋势3

0.1.5 数控机床的特点5

0.1.6 数控机床的应用7

0.2 数控机床的基本组成及工作过程7

0.2.1 数控机床的组成7

0.2.2 数控机床的基本工作过程9

0.3 数控机床的分类9

0.3.1 按加工方式分类9

0.3.2 按控制运动的方式分类11

0.3.3 按同时控制轴数分类12

0.3.4 按伺服系统分类12

0.4 数控机床的主要指标13

0.4.1 数控机床的精度指标13

0.4.2 数控机床的运动性能指标14

0.4.3 数控系统的主要技术指标14

练习与思考题16

第一篇 数控车床19

第1章 数控车床精度检测19

1.1 数控车床几何精度检测20

1.1.1 检测常用的量具与仪器20

1.1.2 数控车床几何精度检测的一般规则25

1.1.3 数控车床几何精度检验实例25

1.2 数控车床定位精度检测32

1.2.1 检测位置精度常用的仪器32

1.2.2 位置精度的检验33

1.2.3 刀架定位精度34

1.3 数控车床工作精度的检验34

1.3.1 检测工作精度常用的仪器34

1.3.2 工作精度的检验36

练习与思考题37

第2章 数控车床概论38

2.1 数控车床的工艺范围39

2.2 数控车床的分类39

2.2.1 按数控系统的功能分类39

2.2.2 按主轴的配置形式分类41

2.2.3 按数控系统控制的轴数分类41

2.3 数控车床的组成41

2.4 数控车床的布局形式42

2.4.1 床身导轨43

2.4.2 刀架布局43

2.5 数控车床的特点44

练习与思考题45

第3章 数控车床机械结构46

3.1 数控车床的机械结构概述47

3.2 主传动系统47

3.2.1 数控车床对主轴系统的性能要求47

3.2.2 主轴的传动方式48

3.2.3 主轴组件50

3.2.4 典型数控车床主轴箱结构57

3.3 进给传动系统59

3.3.1 进给传动系统的特点与方式59

3.3.2 齿轮传动装置60

3.3.3 丝杠螺母副64

3.4 刀架67

3.5 导轨68

3.5.1 对导轨的基本要求及其分类68

3.5.2 滑动导轨69

3.5.3 导轨的润滑与防护72

3.6 机床支承件73

3.6.1 支承件的性能要求及其改善措施73

3.6.2 床身75

3.7 HTC2050型数控车床76

3.7.1 主传动系统76

3.7.2 进给传动系统79

3.7.3 尾座80

3.7.4 刀架81

3.7.5 液压系统82

练习与思考题83

第4章 车削中心84

4.1 车削中心的工艺范围85

4.2 车削中心的C轴86

4.3 车削中心的主传动系统86

4.4 车削中心自驱动力刀具典型结构88

练习与思考题90

第5章 数控系统91

5.1 数控系统的原理92

5.1.1 CNC系统的组成92

5.1.2 CNC系统的基本原理95

5.1.3 计算机数控装置的接口96

5.2 CNC装置的硬件96

5.2.1 单微处理器结构97

5.2.2 多微处理器结构98

5.3 CNC系统的软件功能99

5.3.1 CNC系统的软件功能100

5.3.2 CNC系统的软件功能的实现100

5.4 插补原理101

5.4.1 脉冲增量插补101

5.4.2 数据采样插补107

5.5 可编程序控制器110

5.5.1 PLC的结构110

5.5.2 PLC的特点112

5.5.3 数控机床中PLC的分类113

5.5.4 数控系统中PLC的信息交换114

练习与思考题115

第6章 伺服系统116

6.1 概述117

6.1.1 对伺服系统的基本要求117

6.1.2 伺服系统的组成117

6.1.3 伺服系统的分类118

6.2 步进电动机伺服系统119

6.2.1 步进电动机的分类119

6.2.2 步进电动机的工作原理和主要特性120

6.2.3 开环控制步进电动机伺服系统的控制原理127

6.3 交流电动机伺服系统127

6.3.1 交流伺服电动机的结构与工作原理128

6.3.2 交流伺服电动机的速度控制方法128

6.3.3 交流伺服驱动器及应用实例132

6.4 数控机床的检测装置134

6.4.1 旋转编码器134

6.4.2 光栅137

练习与思考题139

第7章 数控车床的安装与验收141

7.1 数控车床的安装142

7.1.1 数控车床安装前的准备工作142

7.1.2 数控车床的安装143

7.2 数控车床的调试147

7.3 数控车床的验收148

7.3.1 数控车床几何精度的检查148

7.3.2 机床定位精度的检查149

7.3.3 机床工作精度的检查149

7.3.4 机床性能及数控系统性能检查149

7.3.5 数控机床外观检查151

练习与思考题151

第8章 数控车床的维护152

8.1 文明生产153

8.2 使用数控机床的注意事项154

8.2.1 使用数控机床应注意的问题154

8.2.2 数控机床的操作规程155

8.3 数控车床的日常维护保养156

8.3.1 数控车床的维护工作内容156

8.3.2 数控车床定期保养维护的工作158

8.3.3 数控车床的故障诊断与维修基本方法159

8.3.4 数控机床故障诊断与维修实例162

练习与思考题163

第二篇 数控铣床167

第9章 数控铣床精度检测167

9.1 数控铣床几何精度检测168

9.1.1 运动轴线相关检验项目168

9.1.2 工作台相关检验项目170

9.1.3 主轴相关检验项目174

9.2 数控铣床定位精度检测176

9.2.1 线性轴线的定位精度176

9.2.2 回转轴线的定位精度177

9.3 数控铣床工作精度的精度检测178

9.3.1 端面切削试件的平面度178

9.3.2 轮廓加工几何精度检验178

练习与思考题181

第10章 数控铣床概论182

10.1 概述183

10.1.1 数控铣床的加工工艺范围183

10.1.2 数控铣床的分类184

10.1.3 数控铣床的结构特点186

10.2 数控铣床的使用要求与布局187

10.2.1 数控铣床的使用要求187

10.2.2 运动分配与部件的布局188

练习与思考题189

第11章 数控铣床机械结构190

11.1 数控铣床的机械结构概述191

11.2 主传动系统191

11.2.1 数控铣床对主轴系统的性能要求191

11.2.2 主轴的传动方式192

11.2.3 主轴组件193

11.3 数控铣床的换刀装置及准停装置195

11.3.1 数控铣床的换刀装置195

11.3.2 主轴准停装置196

11.4 进给传动系统197

11.4.1 对进给传动机构的要求197

11.4.2 数控铣床进给系统典型结构197

11.5 机床支承件198

11.6 XK714B型数控立式铣床200

11.6.1 XK714B型数控立式铣床的组成及技术参数200

11.6.2 XK714B型数控铣床传动系统201

11.6.3 XK714B数控铣床的主要结构201

11.7 数控铣床的辅助装置204

11.7.1 润滑系统204

11.7.2 排屑装置205

练习与思考题206

第12章 数控铣床的安装与验收207

12.1 数控铣床的安装208

12.1.1 数控铣床安装前的准备工作208

12.1.2 数控铣床的安装步骤210

12.2 数控铣床的调试211

12.3 数控铣床的验收212

12.3.1 数控铣床检测验收工具212

12.3.2 数控铣床几何精度的检查212

12.3.3 机床定位精度的检查213

12.3.4 机床工作精度的检查213

12.3.5 机床性能及数控系统性能检查213

12.3.6 数控铣床外观检查215

练习与思考题215

第13章 数控铣床的维护216

13.1 数控铣床的使用要求217

13.2 数控铣床的日常维护保养218

13.2.1 数控铣床的维护工作内容218

13.2.2 数控铣床的定期维护保养219

13.3 数控铣床的故障诊断与维修220

13.3.1 数控铣床的故障诊断与维修基本方法220

13.3.2 数控铣床故障诊断与维修实例222

练习与思考题223

第三篇 加工中心227

第14章 加工中心概述227

14.1 加工中心的特点228

14.2 加工中心的分类229

14.3 加工中心的构成231

14.4 加工中心的布局结构特点232

14.5 加工中心的发展233

练习与思考题235

第15章 加工中心的传动系统236

15.1 主传动系统237

15.1.1 对加工中心主轴系统的要求237

15.1.2 主轴电动机与传动237

15.1.3 加工中心的主轴组件240

15.2 直线进给传动系统240

15.3 VMC650立式加工中心241

15.4 回转工作台243

15.4.1 数控回转工作台243

15.4.2 分度工作台245

练习与思考题246

第16章 加工中心自动换刀装置247

16.1 斗笠式刀库及其换刀装置248

16.1.1 斗笠式刀库的组成248

16.1.2 斗笠式刀库的换刀过程250

16.2 圆盘式刀库及其换刀装置250

16.2.1 圆盘式刀库形式250

16.2.2 刀库的结构251

16.2.3 机械手252

16.3 链式刀库及其换刀装置254

16.3.1 链式刀库形式254

16.3.2 链式刀库传动结构254

16.3.3 刀具的选择方式255

16.3.4 机械手258

16.3.5 TH6350卧式加工中心液压系统258

16.4 多主轴转塔换刀装置261

练习与思考题262

第四篇 特种加工机床265

第17章 数控特种机床精度检测265

17.1 数控电火花线切割机床精度检测266

17.1.1 几何精度检测266

17.1.2 数控轴的定位精度和重复定位精度检测269

17.1.3 工作精度检测270

17.2 数控电火花成形机床精度检测271

17.2.1 几何精度检测271

17.2.2 工作精度检测279

练习与思考题281

第18章 数控特种加工机床282

18.1 特种加工概述283

18.1.1 特种加工的产生及发展283

18.1.2 特种加工的分类283

18.2 数控电火花成形加工机床283

18.2.1 电火花加工概述283

18.2.2 数控电火花成形加工机床的概述286

18.3 数控电火花线切割加工机床289

18.3.1 电火花线切割加工机床的工作原理289

18.3.2 电火花线切割加工的特点290

18.3.3 电火花线切割机床的分类和型号291

18.3.4 线切割机床的组成291

18.4 数控电火花线切割机床的维护295

18.4.1 数控电火花线切割加工的安全操作规程295

18.4.2 数控电火花线切割机床的日常维护与保养296

18.5 数控电火花成形机床的维护297

18.5.1 数控电火花成形机床的安全操作规程297

18.5.2 数控电火花成形机床的日常维护与保养298

练习与思考题298

参考文献299