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简介
本书编写的指导思想是使读者通过学习了解数控机床的工作原理和编程
方法，掌握数控机床的基本操作技能，并能把学到的知识应用到生产实际中
去。本书共分10章，主要内容包括：数控机床的基本认识、编程基础，数控
铣床、数控车床、数控钻镗床、数控电火花线切割及加工中心的编程操作，
数控机床的结构、伺服系统、自动编程及应用。
本书通俗易懂，涉及面广，内容丰富，可操作性强，适合高等工科院校
使用。可作为高等院校机械设计制造及其自动化专业、机电类专业、高等职
业技术院校数控技术应用专业的教学用书，也可供相关专业的师生和从事相
关工作的科技人员参考。
目录
第1章 数控机床概述
1.1 数控机床的基本工作原理
1.1.1 数控机床的组成
1.1.2 数控机床加工的基本工作原理
1.1.3 数控机床加工特点
1.1.4 数控机床的应用范围
1.2 数控机床分类
1.2.1 按控制刀具与零件相对运动轨迹分类
1.2.2 按加工方式分类
1.2.3 按控制坐标轴数分类
1.2.4 按驱动系统的控制方式分类
1.3 数控插补原理
1.3.1 插补方法
1.3.2 基准脉冲插补
1.4 数控机床发展概况
1.4.1 工业化国家数控机床的发展概况
1.4.2 我国数控机床的发展概况
1.4.3 数控机床的发展趋势
思考与练习
第2章 数控编程中的数值计算
2.1 平面轮廓切削点的计算
2.1.1 基点的计算
2.1.2 节点的计算
2.2 平面轮廓刀具中心位置的计算
2.2.1 直线段的单位法矢
2.2.2 圆弧段的单位法矢
2.2.3 平面曲线上某切削点的单位法矢
2.3 空间曲线曲面加工的数值计算
2.3.1 规则立体型面加工的数值计算
2.3.2 空间自由曲线曲面插补节点的数值计算
2.3.3 三维加工中刀具中心位置的计算
思考与练习
第3章 数控编程基础
3.1 概述
3.1.1 数控加工程序编制的概念
3.1.2 数控加工程序的内容
3.1.3 数控程序编制的步骤
3.1.4 数控程序编制的方法
3.2 数控机床坐标系
3.2.1 标准坐标系
3.2.2 数控机床的两种坐标系
3.2.3 绝对值的确定
3.3 数控加工程序格式与标准数控代码
3.3.1 数控加工程序格式
3.3.2 程序字的功能
3.4 数控机床的几个重要设定
3.4.1 有关单位的设定
3.4.2 与坐标有关的指令
思考与练习
第4章 数控铣床编程
4.1 数控铣床概述
4.1.1 数控铣床的主要功能及加工对象
4.1.2 数控铣床的分类
4.2 数控铣床常用编程指令
4.2.1 快速定位和直线插补
4.2.2 圆弧插补
4.2.3 刀具半径补偿（G40，G41，G42）
4.2.4 刀具长度补偿（G43，G44，G49）
4.2.5 子程序
4.2.6 比例缩放指令
4.2.7 镜像编程指令
4.2.8 旋转镜像编程指令
4.3 数控铣床编程实例
思考与练习
第5章 数控钻镗床与加工中心编程
5.1 孔加工固定循环指令
5.1.1 固定循环指令调用格式
5.1.2 固定循环指令简介
5.2 数控钻镗床编程实例
5.3 数控加工中心概述
5.3.1 加工中心的主要功能及加工对象
5.3.2 加工中心的分类
5.4 数控加工中心编程的特点
5.4.1 一般编程的方法步骤
5.4.2 加工中心常用指令代码
5.5 数控加工中心编程实例
思考与练习
第6章 数控车床编程
6.1 数控车床编程的基础
6.1.1 数控车床的主要功能
6.1.2 工艺装各特点
6.1.3 对刀
6.2 数控车床编程的基本方法
6.2.1 F功能
6.2.2 S功能
6.2.3 T功能
6.2.4 M功能
6.2.5 G功能
6.2.6 编程举例
6.3 图形的数学处理
6.3.1 选择原点及尺寸的换算
6.3.2 基点坐标值的计算
6.4 典型零件的程序编制
6.4.1 轴承内圈的数控加工工艺设计及程序编制
6.4.2 锥孔螺母套零件的数控加工工艺设计及程序编制
思考与练习
第7章 数控电火花线切割编程
7.1 数控线切割机床加工概述
7.1.1 数控线切割机床加工原理
7.1.2 加工工艺指标
7.2 数控线切割编程的基本方法
7.2.1 数控线切割机床编程基础
7.2.2 3B编程
7.2.3 ISO代码编程
7.2.4 典型零件的程序编制
思考与练习
第8章 图形交互式自动编程应用
8.1 图形交互式自动编程概述
8.1.1 图形交互式自动编程的基本概念
8.1.2 CAD／CAM集成数控编程系统的原理与应用
8.2 典型零件CAD／CAM实例
思考与练习
第9章 数控机床的结构
9.1 数控机床的结构设计
9.1.1 数控机床结构设计的要求
9.1.2 提高机床的结构刚度
9.2 数控机床主轴部件
9.2.1 主轴部件的结构设计
9.2.2 自动换刀数控铣镗床的主轴部件
9.2.3 主轴的准停装置
9.3 进给系统的机械传动结构
9.3.1 设计传动齿轮副应考虑的问题
9.3.2 消除传动齿轮间隙的措施
9.4 数控机床导轨
9.4.1 对导轨的基本要求
9.4.2 静压导轨
9.4.3 滚动导轨
9.5 回转工作台
9.5.1 分度工作台
9.5.2 数控回转工作台
思考与练习
第10章 数控机床的伺服系统
10.1 概述
10.1.1 伺服系统的基本要求
10.1.2 伺服系统的分类
10.2 交流伺服电动机及其工作特性
10.2.1 交流伺服电动机的分类
10.2.2 永磁式交流同步电动机
10.2.3 交流感应式伺服电动机
10.3 步进电动机及其工作特性
10.3.1 步进电动机工作原理
10.3.2 步进电动机的运行特性及性能指标
10.4 直线电动机简介
思考与练习
参考文献
1.1 数控机床的基本工作原理
1.1.1 数控机床的组成
1.1.2 数控机床加工的基本工作原理
1.1.3 数控机床加工特点
1.1.4 数控机床的应用范围
1.2 数控机床分类
1.2.1 按控制刀具与零件相对运动轨迹分类
1.2.2 按加工方式分类
1.2.3 按控制坐标轴数分类
1.2.4 按驱动系统的控制方式分类
1.3 数控插补原理
1.3.1 插补方法
1.3.2 基准脉冲插补
1.4 数控机床发展概况
1.4.1 工业化国家数控机床的发展概况
1.4.2 我国数控机床的发展概况
1.4.3 数控机床的发展趋势
思考与练习
第2章 数控编程中的数值计算
2.1 平面轮廓切削点的计算
2.1.1 基点的计算
2.1.2 节点的计算
2.2 平面轮廓刀具中心位置的计算
2.2.1 直线段的单位法矢
2.2.2 圆弧段的单位法矢
2.2.3 平面曲线上某切削点的单位法矢
2.3 空间曲线曲面加工的数值计算
2.3.1 规则立体型面加工的数值计算
2.3.2 空间自由曲线曲面插补节点的数值计算
2.3.3 三维加工中刀具中心位置的计算
思考与练习
第3章 数控编程基础
3.1 概述
3.1.1 数控加工程序编制的概念
3.1.2 数控加工程序的内容
3.1.3 数控程序编制的步骤
3.1.4 数控程序编制的方法
3.2 数控机床坐标系
3.2.1 标准坐标系
3.2.2 数控机床的两种坐标系
3.2.3 绝对值的确定
3.3 数控加工程序格式与标准数控代码
3.3.1 数控加工程序格式
3.3.2 程序字的功能
3.4 数控机床的几个重要设定
3.4.1 有关单位的设定
3.4.2 与坐标有关的指令
思考与练习
第4章 数控铣床编程
4.1 数控铣床概述
4.1.1 数控铣床的主要功能及加工对象
4.1.2 数控铣床的分类
4.2 数控铣床常用编程指令
4.2.1 快速定位和直线插补
4.2.2 圆弧插补
4.2.3 刀具半径补偿（G40，G41，G42）
4.2.4 刀具长度补偿（G43，G44，G49）
4.2.5 子程序
4.2.6 比例缩放指令
4.2.7 镜像编程指令
4.2.8 旋转镜像编程指令
4.3 数控铣床编程实例
思考与练习
第5章 数控钻镗床与加工中心编程
5.1 孔加工固定循环指令
5.1.1 固定循环指令调用格式
5.1.2 固定循环指令简介
5.2 数控钻镗床编程实例
5.3 数控加工中心概述
5.3.1 加工中心的主要功能及加工对象
5.3.2 加工中心的分类
5.4 数控加工中心编程的特点
5.4.1 一般编程的方法步骤
5.4.2 加工中心常用指令代码
5.5 数控加工中心编程实例
思考与练习
第6章 数控车床编程
6.1 数控车床编程的基础
6.1.1 数控车床的主要功能
6.1.2 工艺装各特点
6.1.3 对刀
6.2 数控车床编程的基本方法
6.2.1 F功能
6.2.2 S功能
6.2.3 T功能
6.2.4 M功能
6.2.5 G功能
6.2.6 编程举例
6.3 图形的数学处理
6.3.1 选择原点及尺寸的换算
6.3.2 基点坐标值的计算
6.4 典型零件的程序编制
6.4.1 轴承内圈的数控加工工艺设计及程序编制
6.4.2 锥孔螺母套零件的数控加工工艺设计及程序编制
思考与练习
第7章 数控电火花线切割编程
7.1 数控线切割机床加工概述
7.1.1 数控线切割机床加工原理
7.1.2 加工工艺指标
7.2 数控线切割编程的基本方法
7.2.1 数控线切割机床编程基础
7.2.2 3B编程
7.2.3 ISO代码编程
7.2.4 典型零件的程序编制
思考与练习
第8章 图形交互式自动编程应用
8.1 图形交互式自动编程概述
8.1.1 图形交互式自动编程的基本概念
8.1.2 CAD／CAM集成数控编程系统的原理与应用
8.2 典型零件CAD／CAM实例
思考与练习
第9章 数控机床的结构
9.1 数控机床的结构设计
9.1.1 数控机床结构设计的要求
9.1.2 提高机床的结构刚度
9.2 数控机床主轴部件
9.2.1 主轴部件的结构设计
9.2.2 自动换刀数控铣镗床的主轴部件
9.2.3 主轴的准停装置
9.3 进给系统的机械传动结构
9.3.1 设计传动齿轮副应考虑的问题
9.3.2 消除传动齿轮间隙的措施
9.4 数控机床导轨
9.4.1 对导轨的基本要求
9.4.2 静压导轨
9.4.3 滚动导轨
9.5 回转工作台
9.5.1 分度工作台
9.5.2 数控回转工作台
思考与练习
第10章 数控机床的伺服系统
10.1 概述
10.1.1 伺服系统的基本要求
10.1.2 伺服系统的分类
10.2 交流伺服电动机及其工作特性
10.2.1 交流伺服电动机的分类
10.2.2 永磁式交流同步电动机
10.2.3 交流感应式伺服电动机
10.3 步进电动机及其工作特性
10.3.1 步进电动机工作原理
10.3.2 步进电动机的运行特性及性能指标
10.4 直线电动机简介
思考与练习
参考文献
数控机床与编程
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