数控机床与编程实用教程(2版)/王平

**章数控机床概述1 **节数控机床的产生及特点1 一、数控机床的产生1 二、数控和数控机床的概念1 三、数控机床的加工特点2 四、数控机床的使用特点3 第二节数控机床的组成和工作原理4 一、数控机床的组成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、按控制运动轨迹分类6 三、按驱动装置的特点分类7 第四节数控机床的发展趋势9 一、数控机床结构的发展9 二、计算机控制性能的发展10 三、伺服驱动系统的发展10 四、自适应控制11 五、计算机群控11 六、柔性制造系统（FMS）11 复习题13 第二章计算机数控（CNC）装置14 **节CNC装置的组成与特点14 一、CNC系统14 二、CNC装置的组成及其工作过程14 三、CNC装置的特点及可执行的功能15 第二节CNC装置的硬件结构17 一、单微处理机与多微处理机结构17 二、硬件各组成部分的功能和原理19 三、华中数控系统硬件结构简介24 第三节CNC装置的软件结构25 一、概述25 二、CNC装置的软件结构26 三、华中数控系统的软件结构29 第四节CNC装置的插补原理31 一、概述31 二、逐点比较法直线插补32 三、圆弧插补计算原理35 第五节刀具半径补偿原理39 一、概述39 二、刀具半径补偿的工作过程和常用 方法39 三、程序段间转接情况分析40 四、刀具半径补偿实例42 五、加工过程中的过切判别原理43 第六节数控系统中的可编程控制器44 一、概述44 二、可编程控制器的结构45 三、梯形图46 四、可编程控制器的工作过程47 复习题48 第三章数控机床的机械传动系统50 **节数控机床的主传动系统50 一、数控机床主传动系统的特点50 二、数控机床主轴变速方式50 三、主轴组件50 四、主轴组件的润滑与密封52 五、主轴的准停52 第二节数控机床的进给运动系统53 一、电机与丝杠之间的连接53 二、滚珠丝杠螺母副54 三、进给系统传动间隙的补偿机构58 第三节回转工作台与导轨60 一、回转工作台60 二、导轨62 复习题64 第四章进给伺服系统65 **节伺服电机及其调速65 一、步进电机65 二、直流伺服电机及其调速系统66 三、交流伺服电机及其调速69 第二节位置检测装置71 一、位置检测装置的要求与分类71 二、旋转变压器73 三、感应同步器75 四、光栅76 五、磁尺77 六、脉冲编码器78 第三节典型进给伺服系统79 一、开环进给伺服系统79 二、脉冲比较进给伺服系统80 三、全数字进给伺服系统80 第四节伺服系统的特性对加工精度的 影响81 一、速度误差对加工精度的影响81 二、伺服系统的响应特性对加工拐角的 影响83 复习题84 第五章典型数控机床的结构与控制85 **节数控车床85 一、数控车床的基本结构86 二、数控车床的数控装置88 三、数控车床标准PLC系统88 第二节数控铣床89 一、数控铣床的基本结构91 二、数控铣床的数控装置92 第三节立式加工中心92 一、立式加工中心的结构组成92 二、立式加工中心的传动系统和自动 换刀92 复习题93 第六章数控机床的自动换刀装置94 **节自动换刀装置的形式94 一、回转刀架换刀94 二、更换主轴换刀95 三、更换主轴箱换刀96 四、带刀库的自动换刀系统97 第二节刀库98 一、刀库的功能98 二、刀库的形式98 三、刀库的容量100 第三节刀具系统及刀具选择100 一、刀具系统100 二、刀具的选择方式101 三、刀具识别装置103 第四节刀具交换装置104 一、刀具交换方式104 二、机械手形式105 三、机械手夹持结构106 四、自动换刀动作顺序108 复习题109 第七章数控车床编程110 **节数控车床编程基础110 一、程序编制的内容110 二、程序编制的方法111 三、数控机床的坐标系111 四、数控车床坐标系中的各原点112 五、程序段的构成与格式113 六、程序编制中的工艺处理115 第二节编程中的数学处理121 一、数学处理的内容121 二、尺寸链解算123 三、坐标值计算的基本知识129 四、坐标值的常用计算方法131 第三节数控车床编程指令132 一、M指令133 二、G指令133 三、与坐标系相关的G指令134 四、与运动方式相关的G指令136 五、螺纹加工指令142 六、简单循环切削145 七、复合循环切削148 八、刀具补偿指令153 第四节数控车床编程实例155 一、轴类零件的编程155 二、套筒类零件的编程160 复习题163 第八章数控铣床编程167 **节数控铣床编程基础167 一、数控铣床的坐标系统167 二、数控铣床的主要功能与加工范围168 三、数控铣床的工艺装备170 四、数控铣床的工艺性分析172 第二节数控铣床编程指令176 一、华中数控系统简述176 二、程序结构176 三、华中数控HNC21M的基本编程 指令177 第三节数控铣床编程实例194 一、槽形零件的铣削194 二、平面凸轮的数控铣削196 复习题199 第九章加工中心编程203 **节加工中心编程基础203 一、加工中心的坐标系203 二、刀具参数设定203 三、加工工艺基础203 第二节加工中心编程指令205 一、与坐标系有关的指令205 二、切削用量206 三、换刀指令206 四、基本运动指令206 五、刀具补偿208 六、固定循环211 七、图形变换功能215 八、用户宏编程216 第三节加工中心编程实例216 一、工艺分析216 二、编程说明216 三、NC程序217 复习题219 第十章宏程序及其应用221 **节用户宏功能221 一、宏变量221 二、常量222 三、运算符222 四、语句表达式222 五、调用方式222 第二节用户宏编程223 一、用户宏的特征223 二、宏程序与普通程序223 三、宏程序编程加工的适用范围224 四、宏程序应用时应注意的事项224 第三节数控车床宏程序的编程224 一、椭球面车削加工的宏程序224 二、抛物面车削加工的宏程序225 三、双曲面车削加工的宏程序227 四、宏程序车削加工的应用实例228 第四节数控铣/加工中心宏程序的 编程230 一、分层铣削的宏程序230 二、椭圆轮廓铣削的宏程序232三、圆球面铣削的宏程序234 四、利用宏编制固定循环程序234 五、铣削加工宏程序应用实例236 复习题240 第十一章数控电火花线切割机床 编程242 **节数控电火花线切割加工概述242 一、数控电火花线切割机床简介242 二、线切割加工的原理243 三、线切割加工的应用范围243 第二节数控电火花线切割编程244 一、3B指令编程244 二、4B指令编程246 第三节数控电火花线切割编程工艺与 实例248 一、数控线切割编程中的工艺处理248 二、编程实例252 复习题255 第十二章自动编程256 **节自动编程概述256 一、自动编程的基本原理256 二、自动编程的主要特点257 第二节自动编程的现状和发展258 一、数控语言自动编程258 二、自动编程的发展趋向258 第三节MasterCAM自动编程与数据 传输260 一、MasterCAM系统软件简介260 二、MasterCAM Mill系统自动编程的 操作实例261 三、图形交互自动编程的基本步骤271 四、MasterCAM的数据传输271 复习题273 参考文献274