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模块1 认识数控技术1

1.1 数控技术与数控机床1

1.1.1 基本概念1

1.1.2 数控机床的加工特点2

1.1.3 数控机床的组成3

1.1.4 数控机床的分类3

1.2 数控机床的工作原理8

1.3 先进数控制造系统9

1.3.1 柔性制造系统9

1.3.2 计算机集成制造系统13

1.4 数控技术的发展状况15

1.4.1 数控机床的发展历程15

1.4.2 国内数控技术的研究情况15

1.4.3 数控技术的发展趋势16

思考与训练17

模块2 计算机数控（CNC）系统19

2.1 CNC系统及其组成19

2.1.1 计算机数字控制系统的定义19

2.1.2 计算机数控系统的组成20

2.2 CNC装置的主要功能21

2.2.1 基本功能21

2.2.2 选择功能22

2.3 主要CNC系统产品简介23

2.3.1 日本FANUC公司的CNC产品23

2.3.2 德国SIEMENS公司的CNC产品24

2.3.3 西班牙FAGOR公司的CNC产品25

2.3.4 中国华中数控的CNC产品25

2.4 CNC装置的组成结构26

2.4.1 CNC装置的硬件结构26

2.4.2 CNC装置的软件结构29

2.4.3 零件加工程序的处理过程31

2.5 数控加工程序的输入及处理32

2.5.1 输入装置32

2.5.2 数控加工程序输入过程33

2.6 数控加工程序的预处理34

2.6.1 数控加工程序的译码34

2.6.2 刀具补偿原理34

2.6.3 进给速度处理36

2.7 CNC系统的插补运算37

2.7.1 逐点比较法插补37

2.7.2 数字积分法插补42

2.7.3 数据采样插补51

2.8 PLC与辅助功能54

2.8.1 PLC在数控机床中的应用55

2.8.2 M、S、T功能的实现56

思考与训练56

模块3 伺服系统与位置检测装置58

3.1 伺服系统概述58

3.1.1 基本概念58

3.1.2 数控机床对伺服系统的要求58

3.1.3 进给伺服系统的分类59

3.2 开环步进电动机驱动系统59

3.2.1 步进电动机59

3.2.2 步进电动机的控制62

3.3 直流伺服驱动系统64

3.3.1 直流伺服电动机64

3.3.2 直流伺服驱动系统介绍67

3.4 交流伺服驱动系统69

3.4.1 交流伺服电动机69

3.4.2 交流伺服驱动系统介绍74

3.5 位置检测装置78

3.5.1 概述78

3.5.2 旋转变压器78

3.5.3 感应同步器81

3.5.4 旋转编码器84

3.5.5 光栅88

3.5.6 磁栅91

思考与训练94

模块4 数控机床的机械结构96

4.1 概述96

4.1.1 数控机床机械结构的组成96

4.1.2 数控机床机械结构的特点97

4.2 数控机床主传动系统100

4.2.1 主传动系统要求100

4.2.2 主轴传动方式100

4.2.3 主轴准停装置103

4.2.4 主轴刀具自动夹紧和铁屑清除装置104

4.3 数控机床进给传动系统105

4.3.1 进给传动系统要求105

4.3.2 齿轮传动副106

4.3.3 滚珠丝杠螺母副108

4.3.4 双导程蜗杆蜗轮副113

4.3.5 数控回转工作台和分度工作台114

4.3.6 导轨117

4.4 数控机床自动换刀装置120

4.4.1 刀具选择方式120

4.4.2 转塔式自动换刀装置121

4.4.3 刀库与机械手换刀125

思考与训练129

模块5 数控机床的使用与维护130

5.1 数控机床的选用130

5.1.1 数控机床选用的原则130

5.1.2 数控机床选用的基本要点131

5.2 数控机床的安装、调试和验收132

5.2.1 数控机床的安装与调试132

5.2.2 数控机床的验收135

5.3 数控机床的维护保养147

5.3.1 数控机床使用中应注意的问题147

5.3.2 数控系统的维护保养148

5.3.3 数控机床机械部件的维护保养150

5.3.4 数控机床的日常维护保养152

5.4 数控机床故障诊断与排除155

5.4.1 数控机床故障诊断概述155

5.4.2 数控机床故障诊断技术158

5.4.3 数控机床故障处理的原则与步骤159

5.4.4 数控机床故障诊断的方法161

5.4.5 数控机床常见故障的处理164

思考与训练169

模块6 数控加工工艺与编程171

6.1 数控编程基础知识171

6.1.1 数控编程的内容与步骤171

6.1.2 数控编程的种类172

6.1.3 数控机床坐标系173

6.1.4 字与字功能176

6.1.5 零件程序的格式177

6.2 数控机床加工工艺设计179

6.2.1 数控加工工艺设计准备179

6.2.2 数控加工工艺设计过程180

6.2.3 数控加工专用技术文件的编写186

6.2.4 数控编程中的数值计算187

6.3 数控车床编程188

6.3.1 数控车床编程基础189

6.3.2 基本编程方法192

6.3.3 固定循环功能196

6.3.4 螺纹切削201

6.3.5 刀具补偿功能204

6.3.6 综合实例207

6.4 数控铣床及加工中心编程212

6.4.1 数控铣床及加工中心编程基础212

6.4.2 基本编程方法216

6.4.3 刀具补偿功能219

6.4.4 固定循环功能222

6.4.5 子程序227

6.4.6 图形变换功能229

6.4.7 综合实例230

6.5 自动编程简介237

6.5.1 自动编程的基本概念237

6.5.2 自动编程的工作过程238

6.5.3 自动编程系统简介239

6.5.4 国内外典型CAD/CAM软件介绍240

思考与训练242

参考文献246