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第1章 概论 1

1.1 数控技术的发展过程 1

1.1.1 数控机床的出现和发展 1

1.1.2 我国数控机床的发展概况 2

1.1.3 数控机床的发展趋势 2

1.2 数控机床的基本组成及工作原理 4

1.2.1 数控机床的组成 4

1.2.2 数控机床的工作原理 5

1.3 数控机床的分类 6

1.3.1 按控制系统功能分类 6

1.3.2 按加工方式分类 7

1.3.3 按伺服控制方式分类 8

1.3.4 按数控系统的功能水平分类 10

1.4 数控机床的特点 10

1.4.1 数控机床的加工特点 10

1.4.2 数控机床的使用特点 11

本章小结 13

思考题和习题1 13

第2章 14

2.1 概述 14

2.1.1 对数控机床机械结构的要求 14

2.1.2 数控车床的主体结构 17

2.1.3 加工中心的主体结构 18

2.2 主轴驱动及其机械结构 19

2.2.1 数控机床对主传动的要求 19

2.2.2 主传动的调速方式 20

2.2.3 主传动的机械结构 21

2.3 伺服驱动控制系统与机床进给机构 24

2.3.1 数控机床对伺服系统的要求 24

2.3.2 步进电动机伺服系统 25

2.3.3 直流伺服电动机伺服系统 28

2.3.5 机床进给传动机构 30

2.3.4 交流伺服电动机伺服系统 30

2.4 自动换刀系统 43

2.4.1 自动换刀装置的形式 43

2.4.2 数控车床的换刀形式 44

2.4.3 加工中心的换刀形式 48

2.5 回转工作台 51

2.5.1 开环数控回转工作台 51

2.5.2 闭环数控回转工作台 51

2.6 数控机床检测装置 52

2.6.1 概述 52

2.6.2 测速发电机 54

2.6.3 编码盘与光电盘 54

2.6.4 旋转变压器 55

2.6.5 感应同步器 56

2.6.6 光栅 57

2.6.7 磁栅 58

本章小结 59

思考题和习题2 60

第3章 数控加工编程 61

3.1 数控加工编程的基础知识 61

3.1.1 数控程序的编制方法及步骤 61

3.1.2 程序的结构和格式 63

3.1.3 常用地址符及其含义 66

3.1.4 数控机床的坐标系 66

3.2.1 加工方法的选择 67

3.2 数控机床加工工艺分析 67

3.2.2 加工工序的编排原则 68

3.2.3 工件的装夹 68

3.2.4 对刀点和换刀点位置的确定 69

3.2.5 加工路线的选定 71

3.2.6 刀具及切削用量的选择 73

3.3 常用准备功能和辅助功能指令 77

3.3.1 准备功能G代码 77

3.3.2 辅助功能M代码 84

3.4.1 数控车床的操作功能简介 86

3.4 数控机床的操作功能 86

3.4.2 加工中心的操作功能简介 93

3.5 数控车床程序编制 98

3.5.1 数控车床的坐标系 98

3.5.2 数控车床的编程要点 100

3.5.3 刀具补偿 101

3.5.4 固定循环 102

3.5.5 螺纹加工 108

3.5.6 数控车床编程实例 110

3.6 数控加工中心程序编制 116

3.6.1 立式加工中心的坐标系 116

3.6.2 刀具补偿（G40,G41,G42） 118

3.6.3 固定循环（钻孔循环） 121

3.6.4 换刀指令 132

3.6.5 加工中心编程实例 133

本章小结 135

思考题和习题3 136

第4章 数控机床的选用、安装、调试及维护 139

4.1 数控机床的选用 139

4.1.1 选用依据 139

4.1.2 选用内容 139

4.1.3 购置订货时应注意的问题 141

4.2 数控机床的安装、调试和验收 141

4.2.1 机床初就位 142

4.2.2 机床连接 142

4.2.3 数控系统的连接与调整 142

4.2.4 通电试车 144

4.2.5 机床精度和功能的测试 145

4.2.6 试运行 146

4.2.7 数控机床的验收 146

4.3 数控机床的维护保养 150

4.3.1 对数控机床操作人员的要求 150

4.3.2 数控机床的日常维护与保养 151

4.3.3 数控机床的故障维修 153

本章小结 156

思考题和习题4 157

第5章 自动编程技术简介 158

5.1 自动编程基础 158

5.1.1 自动编程的基本概念 158

5.1.2 自动编程的基本工作原理 159

5.1.3 国内外典型CAM软件介绍 160

5.2 MasterCAM的特点与功能 162

5.2.1 MasterCAM的主要特点与功能 163

5.2.2 MasterCAM的工作环境 165

5.3 二维刀具轨迹的生成与编辑 168

5.3.1 二维刀具路径模组及其共同参数 168

5.3.2 二维刀具路径的使用 171

5.3.3 二维刀具模组 173

5.4.1 产生曲面刀具路径的两种方法 189

5.4.2 用线框架法产生刀具路径 189

5.4 三维刀具轨迹的生成与编辑 189

5.4.3 曲面模型产生三维刀具路径 191

5.4.4 三维刀具路径的编辑 191

5.4.5 应用实例 192

本章小结 204

思考题和习题5 204

附录A 准备功能G代码（JB3208-83） 205

A.1 表格 205

A.2 定义 206

附录B 辅助功能M代码 209

B.1 表格 209

B.2 定义 210

附录C 部分常用数控术语 212

C.1 通用术语 212

C.2 程序编制和软件术语 213

C.3 数控系统术语 214

C.4 机床及加工工艺术语 215

参考文献 217