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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 数字控制的基本概念1

1.1.2 数控机床的组成1

1.1.3 数控机床的工作过程3

1.1.4 数控系统中轨迹控制的基本原理5

1.1.5 数控系统中的辅助功能及实现6

1.1.6 数控机床加工零件的操作过程6

1.2 机床数控系统的分类7

1.2.1 按机床的运动轨迹分类7

1.2.2 按伺服系统的控制方式分类9

1.2.3 按数控系统功能水平分类10

1.3 数控加工技术11

1.3.1 数控加工技术的特点11

1.3.2 数控加工工艺的概念12

1.3.3 数控加工工艺的主要内容13

1.3.4 数控加工工艺的特点14

1.3.5 数控加工工艺的适应性15

1.3.6 数控加工工艺设计16

1.4 机床数控技术的发展17

1.4.1 数控机床的产生和数控技术的发展过程17

1.4.2 机床数控技术的发展趋势19

思考题24

第2章 数控加工技术的基本原理25

2.1 数控加工的基本概念25

2.2 数控加工技术的发展25

2.3 数控加工技术的特点与应用26

2.4 数控加工机床的系统组成26

2.5 数控加工基本原理27

2.6 数控加工编程基础29

2.6.1 数控加工的坐标系与指令系统29

2.6.2 数控加工程序格式35

2.6.3 数控加工生产流程37

思考题38

第3章 数控插补原理39

3.1 概述39

3.1.1 插补的基本概念39

3.1.2 插补运算的基本原理39

3.1.3 插补方法的分类40

3.2 逐点比较插补法41

3.2.1 逐点比较法直线插补41

3.2.2 逐点比较法圆弧插补47

3.3 数字积分插补法53

3.3.1 数字积分法直线插补54

3.3.2 数字积分法圆弧插补59

3.3.3 改进DDA插补质量的措施62

3.4 数据采样（增量）插补法63

3.4.1 时间分割插补法原理65

3.4.2 数据采样插补的终点判别68

3.5 刀具补偿原理69

3.5.1 刀具半径补偿的原理69

3.5.2 B功能刀具半径补偿71

3.5.3 C功能刀具半径补偿73

思考题78

第4章 典型数控系统简介79

4.1 概述79

4.2 CNC装置的硬件结构80

4.2.1 CNC装置的硬件综述80

4.2.2 CNC装置硬件结构类型82

4.3 CNC装置的软件结构90

4.3.1 CNC装置的软硬件界面90

4.3.2 CNC装置控制软件设计思想91

4.3.3 CNC装置软件结构模式94

4.4 开放式数控系统104

4.4.1 开放式数控系统的特征106

4.4.2 发达国家的开放式数控系统研究106

4.4.3 开放式数控系统的关键技术113

4.5 典型的数控系统114

4.5.1 西门子SINUMERIK 840D数控系统介绍114

4.5.2 FANUC数控系统117

4.5.3 华中HNC—21T和HNC—21/22M数控系统129

思考题132

第5章 数控机床的伺服系统133

5.1 伺服系统概述133

5.1.1 伺服系统的组成133

5.1.2 对伺服系统的基本要求134

5.1.3 伺服系统的分类136

5.2 步进电机及其速度控制139

5.2.1 步进电机的结构与工作原理139

5.2.2 步进电机的主要特性及选用147

5.3 直流伺服电机及其速度控制150

5.3.1 直流伺服电机概述150

5.3.2 直流电机速度控制159

5.4 交流伺服电机及其速度控制165

5.4.1 交流伺服电机165

5.4.2 交流电机调速方法172

5.5 进给位置伺服系统172

5.5.1 进给伺服系统的分类173

5.5.2 脉冲比较伺服系统173

5.5.3 相位比较伺服系统174

5.5.4 幅值比较伺服系统176

5.6 位置检测装置178

5.6.1 检测装置的要求与分类178

5.6.2 旋转变压器181

5.6.3 感应同步器182

5.6.4 绝对值脉冲编码器189

5.6.5 光栅192

5.6.6 磁栅200

5.6.7 脉冲编码器205

思考题209

第6章 数控加工工艺基本知识210

6.1 数控加工切削基础210

6.1.1 切削过程的基本规律210

6.1.2 金属切削刀具213

6.1.3 金属材料的切削加工性220

6.1.4 切削温度与切削液226

6.1.5 数控刀具的选择228

6.2 数控加工工艺基础232

6.2.1 数控加工工艺概念232

6.2.2 数控加工工艺性分析236

6.2.3 数控加工工艺路线设计241

6.2.4 数控加工工序设计248

思考题251

第7章 数控加工程序编制基础253

7.1 数控编程的概念253

7.2 数控编程的内容与方法253

7.2.1 数控编程的内容253

7.2.2 数控编程的方法255

7.3 程序的结构与格式256

7.3.1 程序的结构256

7.3.2 程序段格式257

7.4 数控编程几何基础260

7.4.1 数控机床坐标系和运动方向260

7.4.2 工件坐标系262

7.4.3 编程坐标系265

7.4.4 数控编程的特征点265

7.5 数控编程的基本指令267

7.5.1 准备功能指令——G指令272

7.5.2 辅助功能指令——M指令284

7.5.3 其他功能指令286

7.6 数控编程中的数学处理287

7.6.1 基点287

7.6.2 非圆曲线数学处理的基本过程288

思考题289

参考文献290