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目录1

第1章　数控系统概述1

1.1　机床数字控制的基本原理1

1.1.1　数控机床的组成1

1.1.2　数控机床加工零件的操作过程3

1.1.3　计算机数控系统的工作过程3

1.2　机床数控系统的分类4

1.2.1　按数控机床的加工功能分类4

1.2.2　按所用进给伺服系统的类型分类7

1.2.3　按所用数控装置类型分类9

1.2.4　按数控系统功能水平分类9

1.3　数控系统的发展10

1.3.1　数控系统的发展简史10

1.3.2 中国数控系统的发展概况10

1.3.3　数控系统的发展趋势12

第2章　数控系统的插补与刀补计算原理15

2.1　逐点比较法16

2.1.1　逐点比较法直线插补17

2.1.2　逐点比较法圆弧插补19

2.1.3　逐点比较法插补软件24

2.2　数字积分插补法28

2.2.1　数字积分法直线插补28

2.2.2 数字积分法圆弧插补31

2.2.3　改进DDA插补质量的措施34

2.2.4　数字积分法插补软件的实现38

2.3　数字脉冲乘法器法41

2.4　数据采样插补法43

2.4.1　数据采样插补法原理43

2.4.2　时间分割法插补原理44

2.4.3　扩展DDA数据采样插补法46

2.4.4　数据采样插补的终点判别48

2.5.1　椭圆插补基本原理53

2.5　其他插补方法简介53

2.5.2　参数三次样条插补原理54

2.6　数控系统的刀具补偿和加减速控制56

2.6.1　刀具半径补偿56

2.6.2　C功能刀具半径补偿58

2.6.3　程序段间转接情况分析59

2.6.4　转接矢量的计算62

2.6.5　C功能刀具半径补偿实例66

2.6.6　CNC系统的加减速控制66

第3章　CNC系统结构及控制方法73

3.1　CNC系统的组成及特点73

3.1.1　计算机数字控制装置的组成73

3.1.2　计算机数字控制装置的工作原理74

3.1.3　计算机数字控制装置的特点75

3.2　计算机数字控制系统的硬件结构76

3.2.1　单处理器计算机数字控制77

3.2.2　多微处理器结构的计算机数字控制装置79

3.3　CNC系统软件结构及控制81

3.3.1　计算机数字控制系统的软硬件界面81

3.3.2　计算机数字控制装置的数据转换流程81

3.3.3　CNC系统的软件结构及控制82

3.4　CNC系统常用外设及接口89

3.4.1　计算机数字控制装置的输入输出和通信要求89

3.4.2　计算机数字控制的显示功能及其接口89

3.4.3　数控系统的I/O接口89

3.4.4　计算机数字控制串行数据通信及其接口90

3.5　自动换刀装置92

3.5.1 自动换刀装置的形式93

3.5.2　刀库及刀具的选择方式96

第4章　数控系统控制信号的构成及编程实例102

4.1　数控机床的坐标系102

4.1.1　直线进给和圆周进给运动坐标系102

4.1.3　绝对坐标系和增量（相对）坐标系104

4.1.2　机床坐标系和工件坐标系104

4.2　数控机床的原点偏置106

4.2.1　数控机床的各种原点106

4.2.2　数控机床的零点偏置106

4.3　数控机床指令代码107

4.3.1　数控编程的基础知识107

4.3.2　数控指令代码标准109

4.3.3　功能代码简介113

4.3.4　常用G代码及其使用方法117

4.3.5　数值计算126

4.3.6　手工编程技巧130

4.4　编程实例136

4.4.1　数控车床编程实例136

4.4.2　数控铣床编程实例138

4.4.3　加工中心编程实例142

5.1.1　可编程序控制器的组成146

5.1　可编程序控制器工作原理146

第5章　可编程控制器及自动编程系统146

5.1.2　可编程序控制器的工作方式147

5.2　PLC在数控系统中的应用149

5.2.1 内装型PLC及其特点149

5.2.2　独立型PLC及其特点150

5.2.3　M、S、T功能的实现151

5.3　自动编程系统153

第6章　常用数控系统结构与工作原理158

6.1　数控系统主要生产厂及其典型产品159

6.1.1　国外几家主要生产厂历年产品159

6.1.2　国外几家主要生产厂的CNC装置159

6.1.3 国内几家主要生产厂的CNC装置171

6.2 FANUC 7系统176

6.3　西门子SINUMERIK 840D数控系统188

6.3.1　西门子SINUMERIK 840D数控系统概述188

6.3.2 SINUMERIK 840D数控系统硬件结构190

6.3.3 SINUMERIK 840D数控系统软件结构199

6.4　A-B公司的7360系统201

6.4.1　7360系统硬件结构201

6.4.2　7360系统的软件202

6.5　KND数控系统207

6.5.1　KND简介207

6.5.2　产品特色207

6.5.3　KND数控系统规格209

6.5.4　人机界面209

6.5.5　位置的显示211

6.5.6 　KND 100M数控系统操作面板说明211

6.5.7　CNC键盘的说明213

6.5.8　机床操作面板214

6.5.9　系统结构214

6.6.1　PMAC运动控制器简介216

6.6　PMAC运动控制器216

6.6.2　控制器功能217

6.6.3　控制器应用实例217

第7章　开放式数控系统219

7.1　开放式数控系统概述219

7.1.1　开放式数控系统产生的背景219

7.1.2　开放式数控系统的基本特征220

7.2.1　美国的开放式数控系统研究计划222

7.2　国外开放式数控系统研究动向222

7.2.2 欧盟的OSACA计划和日本的OSEC计划226

7.3　中国开放式数控系统发展概况228

7.3.1 中华Ⅰ型数控系统228

7.3.2　华中工型数控系统230

7.3.3　航天数控系统平台231

7.3.4　蓝天系列CNC系统232

7.4　开放式数控系统的关键技术和研究方法234

参考文献236