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第一章 绪论1

第一节 概述1

一、数控技术的基本概念1

二、数控系统及其组成2

第二节 数控机床的基本组成和工作原理4

一、数控机床的基本组成4

二、数控机床的工作原理5

第三节 数控机床的分类6

一、按加工工艺方法分类6

二、按伺服驱动的特点分类7

第四节 数控机床的特点8

复习思考题10

第二章 数控机床的机械结构11

第一节 概述11

一、数控机床机械结构的主要特点11

二、数控机床对机械结构的基本要求12

三、提高数控机床性能的措施13

第二节 数控机床的总体布局14

一、数控车床的常用布局形式14

二、卧式数控镗铣床（卧式加工中心）的常用布局形式15

四、数控机床交换工作台的布局16

三、立式数控镗铣床（立式加工中心）的常用布局形式16

五、高速加工数控机床的特殊布局17

六、虚拟轴机床18

第三节 数控机床的主传动系统19

一、主传动的基本要求和变速方式19

二、主轴的联接形式20

三、主轴部件的支承20

四、电主轴与高速主轴系统22

五、主轴部件的结构24

一、数控机床对进给传动系统的基本要求25

第四节 数控机床的进给传动系统25

二、数控机床进给传动系统的基本形式26

三、直线电动机与高速进给单元27

四、滚珠丝杠螺母副的原理29

五、滚珠丝杠螺母副的支承30

六、滚珠丝杠螺母副与电动机的联接32

七、滚珠丝杠螺母副的选择与计算34

第五节 数控机床的导轨38

一、数控机床对导轨的基本要求38

二、数控机床导轨的种类与特点39

三、滚动导轨的结构原理与特点41

四、滚动导轨的选择与计算42

五、滚动导轨的安装与使用44

第六节 数控机床的自动换刀装置45

一、自动换刀装置的基本要求和形式45

二、回转刀架46

三、加工中心刀库的类型与布局48

四、无机械手换刀49

五、机械手换刀50

六、凸轮机械手换刀装置52

七、自动换刀机床的主轴结构55

八、机械手手爪结构57

第七节 数控机床的回转工作台58

一、回转工作台的基本要求和形式58

二、分度工作台59

三、立式数控回转工作台61

四、卧式数控回转工作台62

复习思考题63

第三章 数控加工技术64

第一节 数控加工的工艺特点64

一、数控加工过程概述64

二、数控加工及其特点65

第二节 数控加工工序的划分原则与内容69

一、零件图样的数控工艺性分析70

二、数控加工工序的划分71

第三节 数控机床用刀具79

一、数控刀具的类型79

二、数控车床刀具80

三、数控铣床、加工中心用刀具81

第四节 数控机床的夹具84

一、对数控机床用夹具的要求84

三、数控夹具的典型结构85

二、数控机床夹具的选用方法85

第五节 数控机床的使用与维护90

一、数控机床的使用90

二、预防性维护方法92

复习思考题95

第四章 数控机床编程96

第一节 编程的基本概念96

一、程序与编程96

二、程序字与输入格式96

三、程序的组成、程序段97

四、主程序、子程序100

第二节 数控系统的机能说明102

一、插补机能102

二、进给机能103

三、主轴机能103

四、辅助机能104

五、刀具机能105

第三节 基本编程指令106

一、机床坐标系的建立与选择指令106

二、工件坐标系的建立与选择指令108

三、尺寸的公、英制选择与小数点输入111

四、绝对、增量编程（G90、G91）111

五、基本移动指令的编程112

六、刀具补偿机能（G40、G41、G42、G43、G44、G49）118

第四节 数控车床的程序编制122

一、数控车床的代码体系与编程特点122

二、数控车床的特殊编程指令124

三、车削加工循环128

四、数控车床程序的基本格式139

一、镗铣类数控机床的代码体系与编程特点142

第五节 镗铣类数控机床的程序编制142

二、数控镗铣床（加工中心）的特殊编程144

三、数控镗铣床的固定循环148

四、数控镗铣床（加工中心）程序的标准格式158

第六节 用户宏程序、参数编程、蓝图编程简介159

一、用户宏程序159

二、参数编程167

三、蓝图编程169

复习思考题174

编程练习题174

一、数控系统的基本原理175

第五章 数控原理与系统175

第一节 数控系统的基本原理与结构175

二、数控系统的结构176

第二节 插补原理179

一、数控加工程序的输入与译码179

二、点位／直线切削控制原理181

三、轮廓控制切削原理182

第三节 刀具补偿原理187

一、刀具长度补偿188

二、刀具半径补偿188

一、接口解决的问题190

第四节 数控系统的接口190

二、接口分类规范191

三、接口的实现191

四、通信接口193

第五节 辅助机能控制与PLC193

一、可编程序控制器的原理与工作过程193

二、可编程序控制器的功能与特点195

三、数控机床中的可编程序控制器195

四、M、S、T功能的实现195

一、步进电动机的种类及其工作原理197

第一节 开环步进驱动系统197

第六章 数控机床的驱动系统与检测技术197

二、步进电动机的特性201

三、步进电动机的开环控制203

第二节 半闭环、闭环伺服驱动系统207

一、直流（DC）伺服电动机及其特性207

二、交流（AC）伺服电动机及其特性211

第三节 主轴驱动系统与变频器213

一、数控机床对主轴驱动的要求213

二、交流主轴驱动214

三、变频器217

第四节 数控机床的检测技术222

一、光栅223

二、旋转变压器226

三、光电盘和编码盘227

四、磁尺228

五、感应同步器230

复习思考题232

第七章 现代制造技术233

第一节 概述233

一、现代制造技术特点233

二、现代制造技术简介234

二、柔性制造系统的组成和功能241

第二节 柔性制造系统241

一、柔性制造系统的定义241

三、柔性制造系统的类型与特点243

四、柔性制造系统的关键技术244

第三节 计算机集成制造245

一、计算机集成制造系统的概念245

二、计算机集成制造系统的构成246

三、计算机集成制造系统的集成技术247

复习思考题248

参考文献249