本书内容包括数控加工工艺、数控加工编程、数控机床装备三大部分,以数控系统内部信息流处理过程为主线展开阐述,内容全面、新颖,组织结构合理。全书共分八章和附录,包括绪论、数控加工工艺基础、数控加工程序编制、数控机床轮廓控制原理、计算机数控装置、数控机床伺服系统、数控机床机械结构、数控机床故障诊断,并在附录中给出数控系统指令和数控技术常用术语中英文对照。 本书可作为普通高等工科院校机械类机床数控技术课程的本科教材,也可作为高等职业教育和成人教育的同类课程的教材,还可供从事数控技术、数控机床设计和研究的工程技术人员参考。

前言 第1章绪论1 1.1概述1 1.1.1数控技术的基本概念1 1.1.2数控机床的组成2 1.1.3数控机床的工作流程4 1.2数控机床的特点和分类6 1.2.1数控机床的特点6 1.2.2数控机床的适用范围7 1.2.3数控机床的分类8 1.3数控机床的发展历程、现状与趋势11 1.3.1数控机床的发展历程11 1.3.2数控机床的技术现状12 1.3.3数控机床的发展趋势13 思考与练习题14 第2章数控加工工艺基础15 2.1概述15 2.1.1数控加工工艺内容15 2.1.2数控加工工艺特点16 2.2零件加工工艺分析17 2.2.1零件图分析,确定数控加工的内容17 2.2.2零件结构的工艺性分析18 2.2.3零件毛坯的工艺性分析23 2.3数控加工工艺设计24 2.3.1加工方法和加工机床的选择24 2.3.2定位基准的选择26 2.3.3夹具的选择26 2.3.4工艺路线的设计27 2.3.5走刀路线的确定29 2.3.6刀具的选用36 2.3.7切削用量的确定37 2.3.8螺纹加工工艺处理37 2.4数控加工工艺文件39 思考与练习题42 第3章数控加工程序编制44 3.1概述44 3.1.1数控编程的基本概念44 3.1.2数控编程的内容与步骤45 3.2数控编程基础46 3.2.1数控机床的坐标系46 3.2.2零件的数学处理51 3.2.3程序结构与格式52 3.3数控系统的指令54 3.3.1准备功能G指令55 3.3.2辅助功能M指令62 3.3.3F、S、T指令62 3.4数控车床程序编制64 3.4.1数控车削的编程特点64 3.4.2数控车床的刀具补偿65 3.4.3简化编程功能指令68 3.4.4数控车床编程实例73 3.5数控铣床程序编制76 3.5.1数控铣削的编程特点76 3.5.2数控铣床的刀具补偿76 3.5.3简化编程功能指令78 3.5.4数控铣床编程实例87 3.6加工**程序编制90 3.6.1加工**的编程特点91 3.6.2加工**的自动换刀91 3.6.3加工**编程实例92 3.7自动编程简介95 3.7.1数控编程方法95 3.7.2语言式自动编程96 3.7.3图形交互式自动编程97 3.8数控机床对刀方法100 3.8.1数控车床对刀方法100 3.8.2数控铣床对刀方法103 思考与练习题106 第4章数控机床轮廓控制原理108 4.1概述108 4.2数控插补原理108 4.2.1插补的概念和分类108 4.2.2逐点比较法109 4.2.3数字积分法116 4.2.4数据采样法123 4.3进给速度控制128 4.3.1进给速度控制概述128 4.3.2逐点比较法插补速度控制128 4.3.3数据采样法插补速度控制129 4.4刀具补偿原理132 4.4.1B功能刀具半径补偿计算133 4.4.2C功能刀具半径补偿计算134 思考与练习题137 第5章计算机数控装置139 5.1概述139 5.1.1CNC装置的组成139 5.1.2CNC装置的工作原理140 5.1.3CNC装置的功能141 5.2CNC装置的硬件结构143 5.2.1概述143 5.2.2单机或主从结构模块的功能介绍147 5.2.3多微处理器结构的CNC装置151 5.2.4西门子SIMUMERIK 840D数控系统硬件结构151 5.2.5齿轮加工专用数控系统GSK 25iG152 5.3CNC装置的软件结构154 5.3.1CNC装置软件和硬件的功能界面154 5.3.2CNC装置软件结构的特点155 思考与练习题157 第6章数控机床伺服系统158 6.1概述158 6.1.1伺服系统的组成158 6.1.2伺服系统的分类159 6.1.3数控机床对伺服系统的要求161 6.2开环进给伺服系统162 6.2.1步进电动机162 6.2.2开环进给伺服控制166 6.2.3提高开环进给伺服系统精度的措施171 6.3闭环进给伺服系统173 6.3.1直流伺服电动机及速度控制174 6.3.2交流伺服电动机及速度控制180 6.3.3直线电动机伺服系统188 6.4位置检测装置192 6.4.1编码器192 6.4.2光栅196 6.5闭环伺服系统的位置控制199 6.5.1位置控制回路199 6.5.2位置控制特性分析200 6.5.3伺服控制系统误差补偿204 6.6主轴伺服系统205 6.6.1对主轴伺服系统的要求205 6.6.2直流主轴伺服系统205 6.6.3交流主轴伺服系统207 6.6.4高速电主轴209 思考与练习题210 第7章数控机床机械结构212 7.1概述212 7.2数控机床的主传动装置213 7.2.1主传动配置方式214 7.2.2主轴组件结构215 7.3数控机床的进给传动装置220 7.3.1进给传动系统常见结构220 7.3.2齿轮副221 7.3.3键联接、销联接间隙的消除224 7.3.4滚珠丝杠螺母副225 7.4数控机床的导轨与回转工作台229 7.4.1导轨229 7.4.2回转工作台232 7.5数控机床的自动换刀装置239 7.5.1数控车床的自动转位刀架239 7.5.2镗铣加工**的自动换刀装置241 7.5.3刀具交换装置243 7.5.4机械手246 7.6数控机床的辅助装置247 7.6.1排屑装置247 7.6.2刀具预调仪248 思考与练习题249 第8章数控机床故障诊断251 8.1概述251 8.1.1故障的分类251 8.1.2数控机床故障诊断的原则253 8.2机械本体故障诊断254 8.2.1数控机床机械故障的诊断方法254 8.2.2主传动系统的故障诊断258 8.2.3进给传动系统的故障诊断258 8.2.4自动换刀装置的故障诊断261 8.2.5回转工作台的故障诊断262 8.2.6液压与气动传动系统的故障诊断262 8.3数控系统故障诊断266 8.3.1数控系统硬件故障诊断266 8.3.2数控系统软件故障诊断270 8.4数控机床故障智能诊断技术271 8.4.1基于人工智能的专家诊断技术271 8.4.2人工神经网络(ANN)诊断技术272 8.4.3多传感器信息整合技术272 8.4.4基于因特网的远程故障诊断技术273 思考与练习题274 附录275 附录AFANUC 0i Mate TC系统车床G指令系列275 附录BFANUC 0i Mate MC系统铣床及加工**G指令系列276 附录CFANUC数控系统M指令系列277 附录DSINUMERIK 802D系统车床G指令系列278 附录ESINUMERIK 802D系统铣床及加工**G指令系列279 附录FSINUMERIK数控系统其他指令279 附录G数控技术常用术语中英文对照279 参考文献282