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第1章　数控机床概述1

1.1　数控机床的发展2

1.1.1　数控机床的发展过程2

1.1.2　数控机床的发展趋势2

1.2　数控机床的组成与特点3

1.2.1　数控机床的组成3

1.2.2　数控机床的特点5

1.3 数控机床的分类5

1.3.1　按机床用途分类5

1.3.2　按加工工艺方法分类7

1.3.3　按伺服控制方式分类7

1.3.4　按运动轨迹分类9

1.3.5　按控制的联动坐标轴数不同分类10

1.3.6　按功能水平分类11

1.4　数控机床的发展技术水平11

1.4.1　柔性制造单元11

1.4.2　柔性制造生产线13

1.4.3　柔性制造系统13

1.4.4　直接数字控制或分布数字控制15

1.4.5　计算机集成制造系统16

本章小结19

思考与练习19

第2章　数控机床的机械传动结构21

2.1　概述21

2.1.1　数控机床机械结构的特点21

2.1.2　数控机床机械结构的基本要求22

2.2　数控机床的主传动系统27

2.2.1　主传动方式27

2.2.2　主轴部件的结构28

2.2.3　主轴部件的支承29

2.2.4　主轴的准停装置31

2.2.5　自动换刀装置32

2.3　数控机床的进给传动系统34

2.3.1　齿轮传动副34

2.3.2　滚珠丝杠螺母副36

2.3.3　齿轮齿条副39

2.3.4　回转工作台39

2.4　数控机床的导轨45

2.4.1　带有塑料层的滑动导轨45

2.4.2　滚动导轨46

2.4.3　静压导轨47

2.5　数控机床的自动换刀装置48

2.5.1　自动换刀装置48

2.5.2　刀库51

2.5.3　刀具交换装置52

本章小结52

思考与练习52

第3章　计算机数控系统55

3.1　数控系统的组成与基本原理55

3.1.1　数控系统的组成55

3.1.2　数控系统的特点57

3.1.3　数控系统的基本原理58

3.2　数控系统的硬件结构58

3.2.1　数控系统的硬件类型58

3.2.2　单机或主从结构模块的硬件介绍58

3.2.3　多主结构数控系统的硬件介绍63

3.3　数控系统的软件结构64

3.3.1　数控系统软件和硬件的功能界面64

3.3.2　数控系统的数据转换流程65

3.3.3　数控系统控制软件的特点67

3.3.4　数控系统的软件结构模式70

3.4　数控系统的插补原理71

3.4.1　插补原理概述71

3.4.2　插补方法73

3.5　典型数控系统介绍74

3.5.1　FANUC数控系统介绍74

3.5.2　SIEMENS数控系统介绍75

3.5.3　HNC-21华中数控系统介绍77

本章小结77

思考与练习78

第4章　伺服驱动系统与检测装置81

4.1　概述81

4.1.1　伺服系统的类型81

4.1.2　数控机床对伺服系统的要求84

4.1.3　数控机床对检测装置的要求84

4.2　伺服系统的驱动电机84

4.2.1　步进电动机84

4.2.2　直流伺服电动机89

4.2.3　交流伺服电动机90

4.3　检测装置92

4.3.1　旋转变压器92

4.3.2　感应同步器93

4.3.3　光栅96

4.3.4　编码器99

4.3.5　磁栅102

本章小结103

思考与练习103

第5章　典型数控机床与编程基础106

5.1　数控车床106

5.1.1　数控车床的基本组成106

5.1.2　数控车床的特点110

5.1.3　数控车床的类型110

5.1.4　数控车床的主要技术参数112

5.2　数控铣床114

5.2.1　数控铣床的基本组成及特点114

5.2.2　数控铣床的类型116

5.2.3　数控铣床的主要技术参数118

5.3　数控加工中心119

5.3.1　数控加工中心的基本组成119

5.3.2　数控加工中心的特点121

5.3.3　数控加工中心的类型122

5.3.4　立式加工中心的主要技术参数124

5.4　数控电火花线切割机床125

5.4.1　数控线切割机床简介125

5.4.2　数控线切割加工的工艺处理126

5.5　数控机床编程基础130

5.5.1　数控编程的概念与分类130

5.5.2　数控机床的坐标系133

5.5.3　数控编程中的工艺处理134

5.5.4　数控编程基础138

本章小结151

思考与练习152

参考文献153