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第1章 绪论1

1.1 数控机床的产生1

1.2 数控机床的基本概念1

1.3 数控机床的特点2

1.4 数控机床的使用特点3

1.5 数控机床的主要性能指标3

1.6 数控机床的发展趋势4

1.7 机械制造系统的发展5

1.8 STEP9

第2章 数控加工工艺11

2.1 数控车削工艺概述11

2.1.1 加工准备和装夹工艺12

2.1.2 切削液15

2.1.3 工件的定位方法和定位基准15

2.2 加工工序的安排和典型数控车零件的加工工艺分析16

2.2.1 毛坯的选择16

2.2.2 确定加工用量16

2.2.3 工序的安排18

2.2.4 典型数控车削零件的加工工艺分析22

2.3 数控车削刀具与工件旋转中心不等高造成的几何误差分析27

2.3.1 切削刃与工件旋转中心不等高对加工外圆的影响27

2.3.2 切削刃与工件旋转中心不等高对加工圆锥工件的误差分析28

2.3.3 切削刃与工件旋转中心不等高对加工圆弧工件的误差分析29

2.3.4 高度差的消除方法29

2.4 数控铣削加工工艺30

2.4.1 工艺的设计30

2.4.2 定位基准与夹紧方式的确定32

2.4.3 换刀点位置的确定33

2.4.4 确定走刀路线34

2.4.5 刀具的选择36

2.4.6 确定合理的切削用量37

2.5 数控机床的精度检测与维护37

2.5.1 数控机床精度检测37

2.5.2 数控机床预防性维护38

2.5.3 数控机床的故障诊断及常规处理40

2.6 数控铣削工件的加工43

2.6.1 数控加工工件方式43

2.6.2 加工工件操作过程43

2.7 零件的检测47

2.7.1 离线检测使用的测量仪器及使用方法47

2.7.2 加工中心的在线检测53

2.8 工艺及检测方案确定原则58

2.8.1 测量基准与定位方式选择58

2.8.2 正确选择测量工具59

2.8.3 形位精度的测量60

2.8.4 表面粗糙度的检测61

第3章 数字控制原理63

3.1 数字控制系统63

3.1.1 数控机床控制基础63

3.1.2 CNC系统的工作原理65

3.1.3 CNC装置的硬件结构66

3.1.4 CNC的装置软件68

3.1.5 CNC的装置功能68

3.1.6 CNC装置的特点70

3.2 数控插补原理71

3.2.1 插补概述71

3.2.2 逐点比较法插补73

3.2.3 加减速控制78

3.3 刀具补偿原理78

3.3.1 刀具长度补偿79

3.3.2 刀具半径补偿80

第4章 数控机床的伺服系统83

4.1 概述83

4.1.1 伺服系统及数控机床对其要求83

4.1.2 伺服系统的类型84

4.2 常用驱动元件85

4.2.1 步进电机85

4.2.2 直流伺服电机88

4.2.3 交流伺服电机90

4.3 伺服系统中的检测元件91

4.3.1 测速发电机91

4.3.2 编码盘与光电盘91

4.3.3 旋转变压器92

4.3.4 感应同步器93

4.3.5 光栅94

4.3.6 磁尺95

第5章 数控机床的结构97

5.1 数控机床对结构的要求97

5.1.1 数控机床自身特点对其结构的影响97

5.1.2 数控机床对结构的要求98

5.2 数控机床的布局特点100

5.2.1 数控车床的布局结构特点100

5.2.2 加工中心的布局结构特点101

5.3 数控机床的主传动系统103

5.3.1 主传动变速（主传动链）103

5.3.2 主轴（部件）结构104

5.4 数控机床进给传动106

5.4.1 进给运动106

5.4.2 滚珠丝杠螺母副107

5.4.3 数控机床进给系统的间隙消除108

5.4.4 回转坐标进给系统110

5.4.5 导轨111

5.5 其他装置112

5.5.1 刀具系统112

5.5.2 排屑装置113

第6章 数控车床及编程114

6.1 数控车床概述114

6.1.1 数控车床的基本构成114

6.1.2 数控车床的周边机器和装置117

6.1.3 数控车床的分类118

6.1.4 数控车床的加工特点118

6.2 数控车床编程知识119

6.2.1 数控车床的坐标系和运动方向119

6.2.2 数控车床手工编程的方法121

6.2.3 数控车床常用各种指令124

第7章 数控车床的操作与加工150

7.1 数控车床的操作方法150

7.1.1 操作面板150

7.1.2 机床按钮及功能介绍152

7.1.3 操作步骤159

7.2 数控车床编程实例167

7.3 数控车床的维护与保养184

7.3.1 数控机床主要的日常维护与保养工作内容185

7.3.2 数控车床维护与保养一览表188

第8章 加工中心的编程189

8.1 加工中心简介189

8.1.1 概述189

8.1.2 工艺特点189

8.2 加工中心的辅具及辅助设备191

8.2.1 刀柄191

8.2.2 刀具系统193

8.2.3 常用工具195

8.2.4 辅助轴196

8.2.5 夹具系统197

8.3 加工中心程序的编制198

8.3.1 简单程序编制198

8.3.2 刀具半径补偿200

8.3.3 子程序205

8.3.4 固定循环208

8.3.5 镜像指令210

8.3.6 自动回归原点G28211

8.3.7 局部坐标系G52212

8.3.8 设定工件坐标系G92212

8.3.9 刀具长度补偿213

8.4 宏程序编制215

8.4.1 概述215

8.4.2 变量217

8.4.3 运算指令220

8.4.4 控制指令221

8.4.5 宏程序体编制221

第9章 加工中心的操作与加工224

9.1 数控系统面板的基本操作224

9.1.1 概述224

9.1.2 MDI面板225

9.1.3 功能键和软键227

9.2 机床操作面板的基本操作238

9.2.1 概述238

9.2.2 机床操作面板上各按钮的说明238

9.2.3 乔福加工中心的部分常用操作242

9.3 加工中心的编程实例246

9.3.1 训练要点246

9.3.2 零件的工艺安排247

9.4 加工中心的维护255

参考文献258