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第1章 概论1

1.1数控机床的基本概念2

1.1.1数字控制2

1.1.2数控机床3

1.1.3机床数字控制的原理3

1.1.4数控机床的组成及特点5

1.2数控机床分类6

1.2.1按运动控制的特点分类6

1.2.2按伺服系统的控制方式分类8

1.2.3按数控系统功能水平分类10

1.2.4按工艺用途分类11

1.2.5按所用数控装置的构成方式分类12

1.3数控机床技术的发展历程、现状与发展趋势12

1.3.1发展历程12

1.3.2技术现状与发展趋势13

1.3.3关键技术分析21

1.4先进制造技术与数控装备27

1.4.1先进制造技术的内涵27

1.4.2先进制造技术的发展战略30

1.4.3先进制造技术及装备34

第2章 数控高速加工程序的编制40

2.1现代数控编程技术的基本概念、发展状况及关键技术分析41

2.1.1数控编程技术的基本概念41

2.1.2数控编程技术的发展现状41

2.1.3数控编程关键技术及加工方法分析43

2.2数控加工程序编制的一般知识47

2.2.1数控编程内容与步骤47

2.2.2数控编程方法48

2.2.3常用的数控标准50

2.2.4数控编程的几何基础58

2.2.5数控编程的常用指令及用法61

2.3数控高速加工编程的策略与方法77

2.3.1高速加工对CAM软件的要求77

2.3.2数控高速加工编程的策略与方法79

2.4数控高速加工自动编程实例88

2.4.1 MasterCAM简介88

2.5.2 MasterCAM X2高速加工自动编程实例90

第3章 开放式数控系统109

3.1数控系统的软／硬件结构110

3.1.1 CNC系统的组成110

3.1.2 CNC装置的组成和工作原理111

3.1.3 CNC装置的主要功能和特点113

3.1.4 CNC装置的硬件结构116

3.1.5 CNC装置的软件结构126

3.2数控系统常用接口133

3.2.1概述133

3.2.2键盘输入及其接口134

3.2.3显示器及其接口137

3.2.4机床开关量及其接口141

3.2.5串行通信及其接口146

3.2.6网络通信及其接口148

3.3开放式数控系统150

3.3.1开放式数控系统产生的背景150

3.3.2开放式数控系统的定义151

3.3.3开放式数控系统国内外研究现状152

第4章 伺服系统及其新技术159

4.1概述160

4.1.1伺服系统的组成160

4.1.2数控机床对伺服系统的基本要求161

4.1.3伺服系统的分类163

4.1.4伺服系统的发展166

4.2伺服系统的一般检测装置169

4.2.1位置检测装置的作用169

4.2.2位置检测装置的分类169

4.2.3位置检测装置简介170

4.3伺服电动机及速度控制173

4.3.1伺服电动机173

4.3.2速度控制187

4.4位置控制210

4.4.1位置控制的基本原理210

4.4.2数字脉冲比较位置控制伺服系统211

4.4.3全数字控制伺服系统212

4.5交流伺服系统新技术213

4.5.1交流伺服系统的主要控制策略213

4.5.2交流伺服系统的研究状况216

4.5.3交流伺服系统的主要发展趋势218

4.5.4交流伺服技术有待解决的问题219

第5章 数控机床结构和功能的新进展221

5.1电主轴222

5.1.1概述222

5.1.2高速精密电主轴的关键技术224

5.2快速、精密的进给驱动系统230

5.2.1精密高速滚珠丝杠传动231

5.2.2直线电动机传动234

5.3复合加工机床228

5.3.1复合加工机床的产生238

5.3.2典型复合加工机床239

5.3.3复合加工机床的相关技术244

5.4精密微小型数控机床和微型工厂245

5.4.1微细加工设备概念245

5.4.2国内外微小型化数控机床简介246

5.5超精密数控机床250

5.5.1超精密切削技术概述250

5.5.2国内外超精密数控机床简介251

5.6数控机床技术、理念的新境界256

5.6.1智能数控机床256

5.6.2模块化与可重构数控机床259

第6章 数控加工工艺265

6.1数控加工工艺的基本内容266

6.1.1数控机床的合理选用266

6.1.2零件的工艺性分析267

6.1.3加工工序的划分268

6.1.4加工路线的确定269

6.1.5切削用量的确定270

6.1.6零件的安装与夹具的选择271

6.1.7数控加工工艺文件272

6.2数控加工的夹具及其典型结构273

6.2.1夹具的分类与组成273

6.2.2夹具的典型结构275

6.3数控加工工艺的几个热点问题280

第7章 数控加工与高速加工刀具285

7.1数控加工刀具的特点286

7.1.1数控加工常用刀具的种类及特点286

7.1.2数控加工刀具的选择287

7.1.3数控加工切削用量的确定288

7.2数控刀具管理系统及刀具状态的在线监测289

7.2.1数控刀具管理系统289

7.2.2数控刀具状态的在线监测293

7.3高速切削加工刀具材料的种类及合理选用297

7.3.1高速切削加工对刀具材料的要求297

7.3.2高速切削加工刀具材料的种类298

7.3.3高速切削加工刀具材料的选用300

7.4高速切削刀具的构造特点306

7.4.1高速切削对刀具系统的要求306

7.4.2常规锥度刀柄存在的问题307

7.4.3多种新型刀柄的开发与应用307

7.4.4高速切削加工用刀柄的选用317

7.4.5高速切削中刀具系统的动平衡319

7.4.6高速回转刀具的结构特点323

参考文献326