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第1章 绪论1

1.1 机床数字控制的基本原理1

1.1.1 机床数字控制的概念1

1.1.2 数控机床的组成1

1.1.3 数控机床的轨迹控制原理3

1.1.4 数控机床的工作过程4

1.1.5 数控机床的特点及应用范围4

1.2 数控机床的分类5

1.2.1 按工艺用途分类5

1.2.2 按刀具与工件相对运动轨迹控制方式分类6

1.2.3 按伺服系统的控制方式分类7

1.2.4 按数控装置分类8

1.2.5 按数控功能水平分类9

1.3 典型数控机床简介9

1.3.1 数控车床9

1.3.2 数控铣床11

1.3.3 数控加工中心机床12

1.3.4 柔性制造单元（FMC）12

1.3.5 数控钻床15

1.3.6 数控磨床15

1.3.7 数控线切割机床17

1.3.8 数控电火花机床17

1.4 机床数控技术的发展概况18

1.4.1 数控机床的产生及发展过程18

1.4.2 数控机床的发展趋势18

1.4.3 我国数控机床的发展概况20

第2章 数控机床的机械结构22

2.1 数控机床的主传动系统及其主轴部件22

2.1.1 数控机床对主传动的要求22

2.1.2 数控机床主传动的特点22

2.1.3 数控机床主传动的配置方式及变速机构22

2.1.4 数控机床主轴轴承的配置形式24

2.1.5 数控机床的主轴部件25

2.2 数控机床进给系统的机械传动29

2.2.1 对进给传动的要求30

2.2.2 进给传动装置30

2.2.3 进给传动常用的消隙结构34

2.3 数控机床的回转工作台37

2.3.1 回转工作台的种类37

2.3.2 回转工作台的主要参数38

2.3.3 回转工作台的结构形式39

2.4 数控机床的自动换刀装置42

2.4.1 自动换刀装置的类型42

2.4.2 不带刀库的自动换刀装置43

2.4.3 带刀库的自动换刀装置47

2.4.4 自动换刀机械手56

第3章 数控原理62

3.1 概述62

3.2 插补原理62

3.2.1 脉冲增量插补62

3.2.2 数字增量插补75

3.3 刀具补偿原理79

3.3.1 刀具长度补偿79

3.3.2 刀具位置补偿79

3.3.3 刀具半径补偿80

第4章 机床计算机控制基础86

4.1 概述86

4.1.1 计算机控制系统的一般形式及特点86

4.1.2 计算机控制系统的组成87

4.1.3 计算机控制系统的分类88

4.1.4 计算机技术用于控制系统的发展过程及现状90

4.1.5 计算机测控系统的发展趋势91

4.2 计算机控制系统常用算法92

4.2.1 数字PID92

4.2.2 其他控制算法简介96

4.3 计算机控制系统设计及工业个人计算机100

4.3.1 计算机控制系统设计的一般步骤100

4.3.2 工业个人计算机控制系统的应用102

4.4 计算机控制系统抗干扰技术107

4.4.1 串模干扰及处理107

4.4.2 共模干扰及处理109

4.4.3 其他抗干扰措施109

第5章 机床数控及伺服系统110

5.1 经济型数控系统110

5.1.1 经济型数控系统概述110

5.1.2 经济型数控系统111

5.1.3 普通机床的数控改造121

5.2 中高档数控及伺服系统124

5.2.1 位置检测124

5.2.2 中高档数控系统概述138

5.2.3 进给运动及其控制145

5.2.4 主轴驱动及其控制155

5.2.5 可编程控制器（PLC）在数控机床上的应用161

第6章 数控加工编程基础173

6.1 概述173

6.1.1 数控加工编程概述173

6.1.2 数控加工编程的基本知识173

6.1.3 手工编程与自动编程180

6.2 程序编制中的工艺分析180

6.2.1 概述180

6.2.2 数控加工工艺分析的一般步骤与方法181

第7章 手工编程190

7.1 手工编程的概念190

7.1.1 手工编程概念190

7.1.2 编程时使用的有关术语190

7.2 手工编程的方法与步骤194

7.2.1 工艺设计194

7.2.2 加工起点的设定195

7.2.3 数值计算195

7.2.4 编写程序单198

7.2.5 制作穿孔带198

7.2.6 校验数控带198

7.3 程序的组成及各种功能意义199

7.3.1 程序的组成199

7.3.2 准备功能的含义201

7.4 子程序209

7.4.1 子程序的概念209

7.4.2 使用子程序的注意事项211

7.5 手工编程举例212

第8章 自动编程216

8.1 自动编程的概念216

8.2 MINIAPT编程语言217

8.2.1 MINIAPT语言格式217

8.2.2 几何图形定义语句218

8.2.3 运动定义语句222

8.2.4 STOP语句223

8.2.5 END语句223

8.2.6 FINI语句224

8.2.7 MINIAPT编程实例224

8.3 FAPT编程语言225

8.3.1 基本规则225

8.3.2 变量定义语句227

8.3.3 几何图形定义语句229

8.3.4 运动定义语句235

8.3.5 数控指令数据语句240

8.3.6 辅助语句241

8.3.7 其他指令语句241

8.3.8 编写程序的基本格式243

8.3.9 程序举例244

8.4 FAPT TURN编程语言248

8.4.1 车刀定义语句249

8.4.2 车削运动语句250

8.4.3 切削加工定义250

8.4.4 车削加工程序举例251

第9章 数控机床的使用254

9.1 数控机床的选用254

9.1.1 数控机床选用原则254

9.1.2 数控机床的验收257

9.1.3 数控机床的安装259

9.2 数控机床的使用259

9.2.1 安排数控机床加工的基本原则259

9.2.2 数控机床加工工艺路线的设计260

9.3 加工中心性能介绍261

9.3.1 机床概况261

9.3.2 机床的组成262

9.3.3 主要规格262

9.3.4 机床操作面板与功能键介绍263

9.4 数控机床的操作266

9.4.1 数控机床操作分类266

9.4.2 数控机床操作步骤266

9.4.3 程序的读入、修改与输出267

9.4.4 机床调整269

第10章 现代自动化制造技术270

10.1 概述270

10.2 柔性制造单元FMC270

10.2.1 FMC的组成270

10.2.2 FMC内托盘的运输和自动托盘交换（APC）系统272

10.2.3 FMC的计算机控制系统273

10.2.4 工业机器人277

10.3 柔性制造系统（FMS）280

10.3.1 FMS的主要特征与组成280

10.3.2 FMS的集成286

10.3.3 FMS的物流系统287

10.3.4 FMS中的刀具管理系统295

10.3.5 FMS的多级控制系统300

10.3.6 FMS的信息流303

10.4 计算机集成制造系统CIMS306

参考文献308