目　录

第 1章　绪论　1
1.1　认识数控机床　1
1.2　数控机床的组成和特点　2
1.2.1　数控机床的组成　2
1.2.2　数控机床的加工特点　3
1.2.3　数控加工的主要对象　
1.3　数控机床的分类　5
1.3.1　按工艺用途分类　5
1.3.2　按控制运动的轨迹分类　7
1.3.3　按伺服驱动系统的控制方式分类　8
1.4　数控机床的发展趋势　9
1.5　项目训练：熟悉数控机床的组成、类型和特点　11
本章小结　12
习题　12

第 2章　计算机数控系统　13
2.1　认识计算机数控系统的工作过程　13
2.2　计算机数控系统的基本组成及其功能　14
2.2.1　计算机数控系统的组成　14
2.2.2　计算机数控系统的工作过程　15
2.2.3　CNC数控系统的功能　17
2.3　CNC系统的硬件结构　19
2.3.1　单微处理器与多微处理结构　19
2.3.2　CNC结构　24
2.3.3　个人计算机式结构的数控系统　26
2.3.4　NC嵌入PC式结构的数控系统　27
2.3.5　软件型开放式结构的数控系统　27
2.4　CNC系统的软件结构　27
2.4.1　CNC系统的软硬件界面　27
2.4.2　CNC系统2种典型的软件结构　28
2.5　数控系统的插补原理　30
2.5.1　概述　30
2.5.2　逐点比较法　30
2.6　辅助功能与PLC　37
2.6.1　PLC在数控机床中的应用　38
2.6.2　M、S、T功能的实现　38
2.7　项目训练：熟悉计算机数控系统的工作过程　39
本章小结　41
习题　41

第3章　数控机床的伺服系统　42
3.1　认识伺服系统的工作过程　42
3.2　伺服系统的组成及分类　44
3.2.1　伺服系统的组成　44
3.2.2　对伺服系统的要求　44
3.2.3　伺服系统的分类　44
3.3　伺服电动机　46
3.3.1　步进电动机及其控制系统　46
3.3.2　直流伺服电动机及其速度控制　51
3.3.3　交流伺服电动机及其速度控制　53
3.4　位置检测装置　55
3.4.1　概述　55
3.4.2　旋转变压器　57
3.4.3　感应同步器　59
3.4.4　光栅　62
3.4.5　磁栅　64
3.4.6　光电编码器　68
3.5　项目训练：熟悉伺服驱动系统的工作过程　71
本章小结　73
习题　73

第4章　数控机床的机械结构　74
4.1　认识数控机床的机械结构　74
4.2　数控机床机械结构的特点　75
4.3　数控机床的主传动系统　76
4.3.1　数控机床主传动的特点　76
4.3.2　数控机床主轴的变速方式　76
4.3.3　主轴部件　77
4.4　数控机床进给传动系统　81
4.4.1　数控机床进给传动的特点　81
4.4.2　滚珠丝杠螺母副　81
4.4.3　传动齿轮间隙调整机构　84
4.4.4　数控机床的导轨　88
4.5　自动换刀装置　94
4.5.1　数控车床的回转刀架　94
4.5.2　加工中心自动换刀装置　96
4.6　数控机床的回转工作台　103
4.6.1　数控回转工作台　103
4.6.2　分度工作台　105
4.7　项目训练：熟悉数控机床的机械结构　108
本章小结　109
习题　109

第5章　数控加工编程基础　110
5.1　认识数控编程的工作过程　110
5.2　数控编程的基本知识　111
5.2.1　数控程序编制的概念　111
5.2.2　程序的结构与格式　113
5.2.3　数控机床的坐标系　115
5.3　数控加工工艺基础　117
5.3.1　数控加工内容的确定　118
5.3.2　数控加工零件的工艺性分析　118
5.3.3　数控加工工艺设计　120
5.3.4　数控机床刀具及切削用量的选择　124
5.4　数控编程中的数学处理　133
5.4.1　基点坐标的计算　133
5.4.2　节点坐标的计算　134
5.5　数控加工技术文件　134
5.6　项目训练：熟悉数控加工工艺路线　136
本章小结　138
习题　139

第6章　数控车床的编程　140
6.1　认识数控车床的编程与加工　140
6.2　数控车床编程基础　141
6.2.1　数控车床的坐标系　141
6.2.2　数控车床的编程特点　142
6.2.3　数控车床的功能　143
6.3　数控车床编程技术　146
6.3.1　常用基本指令　146
6.3.2　单一固定循环指令　150
6.3.3　复合固定循环指令　152
6.3.4　螺纹车削加工指令　158
6.3.5　刀具补偿功能　163
6.4　数控车床其他系统简介　165
6.4.1　SIMENS 802S/C系统编程基础　165
6.4.2　SIMENS 802S/C系统应用举例　166
6.5　项目训练：数控车床编程与加工　167
本章小结　170
习题　170

第7章　数控铣床及加工中心的编程　172
7.1　认识数控铣削的编程与加工　172
7.2　数控铣床编程基础　173
7.2.1　数控铣床的坐标系　173
7.2.2　数控铣床的编程指令　174
7.3　数控铣削编程技术　175
7.3.1　常用基本指令　175
7.3.2　刀具半径补偿功能　181
7.3.3　刀具长度补偿功能　185
7.3.4　简化编程指令　185
7.3.5　孔加工固定循环功能　190
7.3.6　加工中心的数控编程　195
7.4　其他数控铣床系统简介　197
7.5　项目训练：数控铣床编程与加工　199
7.6　项目训练：加工中心编程与加工　203
本章小结　209
习题　210

第8章　数控机床的选用与维护　213
8.1　数控机床的使用与维护的基本要求　213
8.2　数控机床的选用　214
8.2.1　确定被加工工件　214
8.2.2　数控机床规格的选择　214
8.2.3　机床精度的选择　216
8.2.4　数控系统的选择　218
8.2.5　生产能力的估算　219
8.2.6　机床选择功能及附件的选择　219
8.3　数控机床的安装、调试与验收　220
8.3.1　数控机床的安装　220
8.3.2　数控机床的调试　221
8.3.3　数控机床的验收　223
8.4　数控机床的使用与维护　224
8.4.1　数控机床的使用　225
8.4.2　数控机床的日常维护　227
8.5　项目训练：机床切削精度检测　227
本章小结　230
习题　230

参考文献　231