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第一章数控机床概述1

第一节数控机床的特点1

一、数控机床的加工特点1

目 录1

二、数控机床的使用特点2

第二节数控机床的组成和工作原理2

一、程序编制及程序载体3

二、输入装置3

三、数控装置3

四、驱动装置和位置检测装置3

五、辅助控制装置3

一、按加工工艺方法分类4

二、按控制运动轨迹分类4

第三节数控机床的分类4

六、机床本体4

三、按驱动装置的特点分类5

第四节数控机床的发展趋势7

一、数控机床结构的发展7

二、计算机控制性能的发展8

三、伺服驱动系统的发展8

四、自适应控制9

五、计算机群控9

六、柔性制造系统（FMS）10

复习题11

二、CNC装置的组成及其工作过程12

一、CNC系统12

第一节CNC装置的组成与特点12

第二章 计算机数控（CNC）装置12

三、CNC装置的特点及可执行的功能13

第二节CNC装置的硬件结构15

一、单微处理机与多微处理机结构15

二、硬件各组成部分的功能和原理17

三、华中数控系统硬件结构简介22

第三节CNC装置的软件结构23

一、概述23

二、CNC装置的软件结构24

三、华中数控系统的软件结构27

一、概述29

第四节CNC装置的插补原理29

二、逐点比较法直线插补30

三、圆弧插补计算原理33

第五节刀具半径补偿原理37

一、概述37

二、刀具半径补偿的工作过程和常用方法37

三、程序段间转接情况分析38

四、刀具半径补偿实例40

五、加工过程中的过切判别原理41

第六节 数控系统中的可编程控制器42

一、概述42

二、可编程控制器的结构43

三、梯形图44

四、可编程控制器的工作过程45

复习题46

第三章数控机床的机械传动系统48

第一节数控机床的主传动系统48

一、数控机床主传动系统的特点48

二、数控机床主轴变速方式48

三、主轴组件48

四、主轴组件的润滑与密封50

五、主轴的准停51

第二节数控机床的进给运动系统51

一、电机与丝杠之间的连接51

二、滚珠丝杠螺母副52

三、进给系统传动间隙的补偿机构56

一、回转工作台58

第三节 回转工作台与导轨58

二、导轨61

复习题63

第四章进给伺服系统64

第一节伺服电机及其调速64

一、步进电机64

二、直流伺服电机及其调速系统65

三、交流伺服电机及其调速68

第二节位置检测装置70

一、位置检测装置的要求与分类70

二、旋转变压器72

三、感应同步器74

四、光栅75

五、磁尺77

六、脉冲编码器77

第三节典型进给伺服系统78

一、开环进给伺服系统78

二、脉冲比较进给伺服系统79

三、全数字进给伺服系统80

第四节伺服系统的特性对加工精度的80

影响80

一、速度误差对加工精度的影响81

二、伺服系统的响应特性对加工拐角的影响82

复习题83

第一节数控车床84

第五章典型数控机床的结构与控制84

一、数控车床的基本结构85

二、数控车床的数控装置87

三、数控车床标准PLC系统87

第二节数控铣床88

一、数控铣床的基本结构90

二、数控铣床的数控装置91

复习题91

第六章数控机床的自动换刀装置92

第一节 自动换刀装置的形式92

一、回转刀架换刀92

二、更换主轴换刀93

三、更换主轴箱换刀94

四、带刀库的自动换刀系统95

第二节刀库96

一、刀库的功能96

二、刀库的形式96

三、刀库的容量98

第三节刀具系统及刀具选择98

一、刀具系统98

二、刀具的选择方式98

三、刀具识别装置100

第四节刀具交换装置101

一、刀具交换方式101

二、机械手形式102

三、机械手夹持结构103

四、自动换刀动作顺序105

复习题106

第七章数控车床编程108

第一节数控车床编程基础108

一、程序编制的内容108

二、程序编制的方法109

三、数控车床的坐标系109

四、数控车床坐标系的原点111

五、程序段的构成与格式112

六、程序编制中的工艺处理113

第二节编程中的数学处理119

一、数学处理的内容119

二、尺寸链解算121

三、坐标值计算的基本知识123

四、坐标值的常用计算方法125

第三节数控车床编程指令126

一、M指令126

二、G指令127

三、与坐标系相关的G指令127

四、与运动方式相关的G指令130

五、螺纹加工指令136

六、简单循环切削138

七、复合循环切削142

八、刀具补偿指令147

第四节数控车床编程实例149

一、轴类零件的编程149

二、套筒类零件的编程154

复习题158

第八章数控铣床编程161

第一节数控铣床编程基础161

一、数控铣床的坐标系统161

二、数控铣床的主要功能与加工范围162

三、数控铣床的工艺装备164

四、数控铣床的工艺性分析164

第二节数控铣床编程指令169

一、华中数控系统简述169

二、程序结构169

三、华中数控HNC-21M的基本编程170

指令170

一、槽形零件的铣削191

第三节数控铣床编程实例191

二、平面凸轮的数控铣削193

三、利用宏编制固定循环程序196

复习题198

第九章加工中心编程202

第一节加工中心编程基础202

一、加工中心的坐标系202

二、刀具参数设定202

三、加工工艺基础202

第二节加工中心编程指令204

一、与坐标系有关的指令204

四、基本运动指令205

三、换刀指令205

二、切削用量205

五、刀具补偿207

六、固定循环210

七、图形变换功能214

八、用户宏编程215

第三节加工中心编程实例215

一、工艺分析215

二、编程说明215

三、NC程序216

复习题218

第一节数控电火花线切割加工概述220

一、数控电火花线切割机床简介220

第十章数控电火花线切割机床220

编程220

二、线切割加工的原理221

三、线切割加工的应用范围221

第二节数控电火花线切割编程222

一、3B指令编程222

二、4B指令编程224

第三节 数控电火花线切割编程工艺与实例226

一、数控线切割编程中的工艺处理226

二、编程实例230

复习题233

第一节 自动编程概述234

一、自动编程的基本原理234

第十一章自动编程234

二、自动编程的主要特点235

第二节 自动编程的现状和发展236

一、数控语言自动编程236

二、自动编程的发展趋向236

第三节MasterCAM自动编程与数据238

传输238

一、MasterCAM系统软件简介238

二、MasterCAM Mill系统自动编程的239

操作实例239

三、图形交互自动编程的基本步骤249

四、MasterCAM的数据传输250

复习题251

参考文献252