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第1章 绪论 1

1.1 概述 3

1.2 数控机床的组成及加工过程 3

1.2.1 数控机床的组成 3

1.2.2 数控机床的加工过程 5

1.3 数控机床的特点及分类 6

1.3.1 数控机床的特点 6

1.3.2 数控机床的分类 7

1.4 数控机床的发展 10

本章小结 15

思考题 15

第2章 数控加工的工艺分析与编程基础 16

2.1 数控编程的基础知识 17

2.1.1 数控编程的过程及方法 17

2.1.2 程序的结构与格式 19

2.1.3 数控机床的坐标系 26

2.2 数控编程中的数值计算 29

2.2.1 基点坐标的计算 29

2.2.2 非圆曲线节点坐标的计算 30

2.3 数控加工的工艺分析 34

2.3.1 数控加工工艺的基本特点和基本内容 34

2.3.2 数控加工的工艺分析 35

本章小结 44

思考题 44

第3章 数控铣削加工的程序编制 45

3.1 基本编程指令 46

3.1.1 辅助指令M、主轴指令S、刀具指令T 46

3.1.2 尺寸系统指令 47

3.1.3 运动控制指令 52

3.1.4 刀具补偿指令 55

3.2 固定循环指令 60

3.2.1 概述 60

3.2.2 钻削循环指令 61

3.2.3 钻削孔排列循环指令 65

3.2.4 铣槽加工循环指令 68

3.3 铣削加工实例 70

本章小结 72

思考题 73

第4章 自动编程基础 75

4.1 自动编程概述 76

4.1.1 常用自动编程软件简介 78

4.1.2 数控加工自动编程步骤 80

4.2 Mastercam自动编程技术 80

4.2.1 Mastercam自动编程工作流程 80

4.2.2 Mastercam自动编程基本操作 81

4.3 Mastercam三维传统铣削加工 91

4.3.1 零件设计 92

4.3.2 零件加工 93

4.4 Mastercam多轴铣削加工 103

4.4.1 定面加工 103

4.4.2 联动加工 105

本章小结 107

思考题 107

第5章 数控系统的插补原理 109

5.1 插补的基本概念 110

5.2 逐点比较法 110

5.2.1 直线插补 111

5.2.2 圆弧插补 115

5.2.3 逐点比较法的合成进给速度 119

5.3 数字积分法 120

5.3.1 数字积分法的基本原理 120

5.3.2 数字积分法直线插补 121

5.3.3 数字积分法圆弧插补 124

5.4 插补的实现 128

5.4.1 硬件逻辑实现直线插补 128

5.4.2 软件实现直线插补 131

本章小结 133

思考题 134

第6章 计算机数控装置 135

6.1 计算机数控系统的组成及工作过程 136

6.1.1 计算机数控系统的组成 136

6.1.2 计算机数控系统的功能和工作过程 139

6.2 计算机数控装置的硬件结构 143

6.2.1 单微处理器数控系统的结构 143

6.2.2 多微处理器数控系统的结构 144

6.2.3 开放式数控系统的结构 146

6.3 计算机数控装置的软件结构 150

6.3.1 计算机数控装置的软硬件界面 151

6.3.2 计算机数控装置的软件结构特点 152

6.3.3 计算机数控装置的软件结构模式 155

6.3.4 计算机数控装置的软件工作过程 156

6.4 数控系统的接口与连接 160

6.4.1 西门子SINUMERIK 802Cbase line数控系统 160

6.4.2 华中世纪星HNC-21数控系统 165

本章小结 174

思考题 174

第7章 数控机床的伺服系统 175

7.1 概述 176

7.1.1 伺服系统的概念 176

7.1.2 开环、闭环、半闭环伺服系统 177

7.1.3 数控机床对伺服系统的基本要求 178

7.2 步进电动机驱动系统 179

7.2.1 步进电动机的工作原理与运行特性 179

7.2.2 步进电动机的驱动 183

7.3 直流伺服电动机驱动系统 188

7.3.1 常用的直流伺服电动机 188

7.3.2 直流电动机的调速 189

7.3.3 单片微机控制的脉宽调制直流可逆调速系统 195

7.4 交流伺服电动机驱动系统 196

7.4.1 常用交流伺服电动机及其特点 196

7.4.2 交流伺服电动机的调速 196

7.5 进给驱动器的接口与连接 200

7.5.1 电源接口 201

7.5.2 指令接口 203

7.5.3 控制接口 207

7.5.4 状态与安全报警接口 208

7.5.5 反馈接口 209

7.5.6 通信接口 210

7.5.7 电动机电源接口 210

7.6 主轴驱动器的接口与连接 212

7.6.1 变频器基本接口 213

7.6.2 计算机数控装置与变频器的连接 214

本章小结 215

思考题 216

第8章 数控机床的位置检测装置 217

8.1 概述 218

8.2 旋转变压器 219

8.2.1 旋转变压器的结构和工作原理 219

8.2.2 旋转变压器的工作方式 221

8.3 脉冲编码器 222

8.3.1 增量式编码器 222

8.3.2 绝对式编码器 223

8.3.3 编码器在数控机床中的应用 226

8.4 感应同步器 229

8.4.1 感应同步器的结构 229

8.4.2 感应同步器的工作原理 230

8.4.3 感应同步器的特点 232

8.5 磁栅 233

8.5.1 磁栅的结构 233

8.5.2 磁栅的工作原理 234

8.5.3 磁栅的检测电路 236

8.6 光栅 237

8.6.1 光栅的结构 237

8.6.2 光栅测量的基本原理 238

8.7 位置控制原理 241

本章小结 243

思考题 243

第9章 PLC在数控机床中的应用 244

9.1 概述 245

9.1.1 PLC的应用领域 245

9.1.2 PLC的基本组成和工作原理 246

9.1.3 PLC的编程语言 248

9.2 数控机床中的PLC 249

9.2.1 数控机床PLC的类型与作用 250

9.2.2 计算机数控装置、PLC、机床之间的信号处理 252

9.3 S7-200系列PLC 254

9.3.1 S7-200系列PLC数据类型及元件功能 255

9.3.2 S7-200系列PLC的基本指令及编程 259

9.4 计算机数控装置集成PLC 266

9.4.1 计算机数控装置与PLC接口信号种类与表示 268

9.4.2 PLC与计算机数控系统及机床间的信息交换 269

9.4.3 机床I／C）连接 271

9.4.4 标准程序说明 274

9.5 数控机床独立型PLC控制实例 278

9.5.1 PLC输入输出信号 279

9.5.2 PLC主程序 280

9.5.3 主要子程序 282

9.6 数控机床主轴PLC设计实例 289

本章小结 292

思考题 292

参考文献 294

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