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第一章 概述1

第一节 数控机床1

一、数控机床的组成1

二、数控机床的优点4

第二节 数控机床的分类4

一、按照能够控制刀具与工件间相对运动的轨迹分类5

二、按照伺服系统的控制方式分类5

三、按照加工方式分类6

四、按照CNC装置的功能水平分类7

第三节 数控机床的产生与发展7

一、数控机床的出现与发展7

二、我国数控机床的发展概况8

三、数控机床的发展趋势8

第四节 FMC、FMS及CIMS9

一、柔性制造单元FMC（Flexible Manufacturing Cell）9

二、柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System）10

三、计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）12

习题14

第二章 数控加工程序编制15

第一节 数控加工程序编制基础15

一、数控编程的内容与步骤15

二、数控编程的方法16

三、与数控编程有关的标准17

第二节 手工编程30

一、手工编程的工艺处理30

二、手工编程的数学处理33

三、常用的基本指令36

四、编程举例38

第三节 数控加工自动编程简介52

一、概述52

二、语言自动编程系统简介53

习题56

第三章 CNC装置及其接口58

第一节 CNC装置的硬件结构58

一、单微处理器结构CNC装置58

二、多微处理器结构CNC装置61

第二节 CNC装置的软件结构62

一、CNC装置的控制流程63

二、CNC装置的多任务并行处理66

三、CNC装置软件的结构67

四、常用的软件设计技术73

第三节 可编程序控制器（PLC）74

一、PLC的定义与分类74

二、PLC的原理和特点75

三、PLC在数控机床中的应用81

四、PLC在机械制造中应用简述85

第四节 CNC装置的接口电路86

一、机床I/O接口87

二、标准输入输出设备接口91

三、串行数据通信及接口107

习题117

第四章 插补、刀具补偿与速度控制119

第一节 插补原理与程序设计119

一、插补及其算法119

二、脉冲增量插补120

三、数字增量插补137

第二节 刀具半径补偿143

一、刀具补偿的基本概念143

二、B功能刀具半径补偿计算143

三、C功能刀具半径补偿145

第三节 进给速度和加减速控制162

一、开环CNC系统的进给速度及加减速控制162

二、闭环（或半闭环）CNC系统的加减速控制163

习题170

第五章 伺服驱动系统171

第一节 概述171

一、数控机床伺服系统的分类171

二、数控机床对伺服系统的要求172

第二节 检测装置172

一、感应同步器173

二、光栅177

三、编码器181

第三节 步进电动机及其驱动系统184

一、步进电动机184

二、步进电动机驱动电源192

第四节 直流伺服电动机及其速度控制199

一、直流伺服电动机199

二、直流伺服电动机的速度控制202

第五节 交流伺服电动机及其速度控制207

一、交流伺服电动机207

二、同步交流伺服电动机的变频调速209

第六节 主轴驱动210

一、直流主轴电动机及其速度控制211

二、交流主轴电动机及其速度控制212

第七节 位置控制218

一、脉冲比较伺服系统218

二、相位比较伺服系统219

三、幅值比较伺服系统220

习题222

第六章 CNC系统实例简介224

第一节 经济型CNC系统224

一、概述224

二、系统功能设计225

三、面板按键及其管理228

四、零件程序的输入与编辑230

五、系统的预处理功能239

六、插补与速度控制244

第二节 高性能经济型CNC系统246

一、概述246

二、系统硬件设计247

三、系统软件设计252

四、数字增量插补法在开环CNC系统中的应用266

五、C功能刀具半径补偿的实现268

第三节 高档CNC系统简介275

一、系统的主要特点和性能指标276

二、系统的体系结构277

三、系统的应用范围278

习题278

附录：部分常用的数控术语280

参考书目285