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第1篇 数控机床1

第1章 数控机床概述1

1.1 数控机床的产生和发展1

1.1.1 数控技术与数控机床1

1.1.2 数控机床的产生和发展1

1.2 数控机床的特点2

1.3 数控机床的分类3

1.3.1 按工艺用途分类3

1.3.2 按运动轨迹分类3

1.3.3 按伺服系统的控制方式分类5

1.3.4 按功能水平分类6

1.4 数控机床的基本原理和坐标系6

1.4.1 数控机床的基本原理6

1.4.2 数控机床的坐标系8

1.5 数控机床的主要性能指标9

1.5.1 数控机床的运动性能指标9

1.5.2 数控机床的精度指标9

1.5.3 数控机床的可控轴数与联动轴数10

本章小结10

习题11

第2章 典型数控机床12

2.1 数控车床12

2.1.1 数控车床概述12

2.1.2 MJ—50型数控车床的结构与传动15

2.1.3 MJ—50型数控车床的液压系统24

2.2 数控铣床26

2.2.1 数控铣床的布局及主要技术参数27

2.2.2 数控铣床的传动结构及调整28

2.3 加工中心30

2.3.1 加工中心概述30

2.3.2 JCS—018A型加工中心简介32

2.3.3 JCS—018A型加工中心的传动系统34

2.3.4 JCS—018A型加工中心的主要结构36

本章小结42

习题43

第3章 数控机床的典型结构44

3.1 主轴传动系统44

3.1.1 主轴传动方式44

3.1.2 主轴的支承和润滑45

3.1.3 主轴的定向停止46

3.1.4 主轴的刀具自动夹紧和铁屑清除机构47

3.2 进给传动系统47

3.2.1 齿轮传动副47

3.2.2 滚珠丝杠副50

3.2.3 回转进给坐标系统的典型结构54

3.2.4 导轨58

3.3 自动换刀装置60

3.3.1 自动换刀装置的形式60

3.3.2 刀具交换装置62

3.3.3 刀库64

本章小结65

习题66

第2篇 数控编程67

第4章 数控编程概述67

4.1 数控编程基础知识67

4.1.1 数控编程的概念67

4.1.2 数控编程的内容与步骤68

4.1.3 零件程序的格式69

4.1.4 数控编程的种类69

4.2 数控编程中的工艺分析与设计70

4.2.1 数控加工工艺设计准备70

4.2.2 数控加工工艺的设计过程72

4.2.3 数控加工专用技术文件的编写80

4.3 零件数控加工工艺设计实例82

4.4 数控编程中的数值计算87

4.4.1 计算零件几何元素的基点坐标87

4.4.2 计算曲线节点坐标88

本章小结90

习题90

第5章 典型机床数控编程91

5.1 数控车床编程91

5.1.1 数控车床编程概述91

5.1.2 常用G指令98

5.1.3 数控车床加工与编程103

5.1.4 数控车床编程实例118

5.1.5 数控车床的操作面板120

5.2 数控铣床编程125

5.2.1 数控铣床编程基础125

5.2.2 基本编程方法127

5.2.3 数控铣床编程举例133

5.3 加工中心编程135

5.3.1 基本编程方法135

5.3.2 固定循环功能136

5.3.3 加工中心编程举例140

本章小结141

习题141

第6章 数控自动编程143

6.1 自动编程概述143

6.2 MasterCAM简介143

6.2.1 功能菜单简介144

6.2.2 实例分析152

本章小结162

习题162

第3篇 数控系统163

第7章 数控系统概述163

7.1 数控系统及其组成163

7.2 数控系统的分类164

7.3 主要数控系统产品简介167

7.3.1 日本FANUC数控系统167

7.3.2 德国SIEMENS公司的CNC产品168

7.3.3 西班牙FAGOR公司的CNC产品170

本章小结171

习题172

第8章 计算机数控装置173

8.1 计算机数控(CNC)装置的组成结构173

8.1.1 CNC装置的硬件结构173

8.1.2 CNC装置的软件结构175

8.1.3 零件加工程序的处理过程177

8.2 数控加工程序的输入178

8.2.1 输入装置178

8.2.2 数控加工程序输入过程182

8.3 数控加工程序的预处理185

8.3.1 数控加工程序的译码186

8.3.2 刀具补偿原理189

8.3.3 进给速度处理198

8.4 轮廓插补原理199

8.4.1 逐点比较法插补199

8.4.2 数字积分法插补208

8.4.3 数据采样法插补212

本章小结217

习题218

第9章 伺服系统与位置检测装置220

9.1 伺服系统概述220

9.2 开环步进电动机驱动系统221

9.2.1 步进电动机222

9.2.2 步进电动机的驱动及控制225

9.3 直流伺服系统230

9.3.1 直流伺服电动机230

9.3.2 直流伺服驱动系统231

9.3.3 直流伺服驱动装置的信号连接233

9.4 交流伺服系统234

9.4.1 交流伺服电动机235

9.4.2 交流伺服驱动系统235

9.5 位置检测装置236

9.5.1 概述236

9.5.2 旋转编码器237

9.5.3 光栅尺241

9.5.4 感应同步器244

9.5.5 磁栅247

本章小结250

习题250

第10章 进给运动的控制252

10.1 开环进给系统性能分析252

10.2 闭环进给位置控制系统的结构分析253

10.3 电气传动部分对位置误差的影响255

10.4 机械传动链对位置控制特性的影响260

10.4.1 对机械传动链的要求260

10.4.2 机械传动链对位置控制特性的影响261

10.5 进给运动控制参数的设置263

10.5.1 一般参数的设定263

10.5.2 返回参考点参数设置266

10.5.3 进给运动的补偿设定267

本章小结268

习题269

第11章 主轴驱动及控制270

11.1 概述270

11.1.1 数控机床对主轴系统的要求270

11.1.2 主轴系统的分类与特性270

11.1.3 CNC与主轴驱动装置的连接271

11.2 主轴的分段无级调速及控制275

11.3 主轴准停控制278

本章小结281

习题281

第12章 辅助功能与可编程控制器282

12.1 概述282

12.2 数控系统中PLC的信息交换283

12.2.1 数控系统中PLC的信息交换283

12.2.2 实例分析284

12.3 M、S、T功能的实现287

本章小结290

习题290

附录291

参考文献292