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目 录1

第一章 数控机床技术基础1

1.1概论1

1.1.1 机床数控技术及其组成1

1.1.2数控机床及其加工特点4

1.1.3数控技术发展概况9

1.2数控术语19

1.3数控标准27

1.3.1 数控标准的制订27

1.3.2机床数字控制代码30

1.3.3数控机床的坐标轴和运动方向32

1.3.4 机床数字控制的程序段格式41

1.3.5数控系统通用技术条件62

1.3.6 步进电机驱动机床数控系统技术条件78

1 3.7数控机床操作指示形象化符号82

第二章 数控机床的结构与元件93

2.1数控机床的结构特点93

2.2导轨96

2.2.1滑动导轨96

2.2.2滚动导轨99

2.2.3静压导轨103

2.3.2回转工作台108

2.3工作台108

2.3.1 工作台的形式及其应用108

2.4主轴111

2.4.1 数控机床的主轴部件及轴承111

2.4.2 刀具自动夹紧及主轴准停装置115

2.5滚珠丝杠副116

2.5.1 滚珠丝杠副的形状和结构116

2.5.2 滚珠丝杠副的代号、精度等级及系列尺寸118

2.5.3滚珠丝杠副的安装支承方式121

2.6 自动换刀装置139

2.6.1 数控车床的自动换刀装置139

2.6.2 加工中心的自动换刀装置及刀库类型140

2.6.3 自动换刀装置的换刀过程147

2.6.4换刀机械手152

第三章 数控编程156

3.1数控编程基础156

3.1.1 程序编制的内容和基本方法156

3.1.2 数控加工的工艺文件158

3.1.3 数控加工的编程过程例162

3.2手工编程164

3.2.1 程序编制中的基本指令的使用165

3.2.2 手工编程中的常用算法215

3.3.1 数控自动编程的产生及其进展253

3.3数控自动编程253

3.3.2 数控自动编程语言258

3.4编程实践319

3.4.1 手工编程实践319

3.4.2 自动编程实践345

第四章 计算机数字控制装置350

4.1数控机床的控制系统350

4.1.1 控制对象及控制功能350

4.1.2 控制系统的组成及分类351

4.1.3 数控装置的一般结构353

4.2.1 步进电机驱动的开环数控装置360

4.2经济型数控装置360

4.2.2 直流电机驱动的半闭环数控装置370

4.2.3 点位式经济型数控装置377

4.3标准型数控装置BF-3系统382

4.3.1 中央处理单元（CPU）芯片8086382

4.3.2 时钟发生器8284385

4.3.3 总线控制器8288386

4.3.4 中断控制器8259 A387

4.3.5可编程计时器8253389

4.3.6 通用串行通讯接口（USART）8251 A390

4.3.7 地址总线的锁存与数据总线的缓冲393

4.3.10 CNC输出的信号的锁存394

4.3.9 存储器394

4.3.8地址译码器394

4.3.11 机床信号的输入395

4.3.12 扩展总线395

4.3.13进给坐标轴的位置控制396

4.3.14字符输入键盘397

4.4小型计算机数控装置397

4.4.1 系统结构398

4.4.2 中央处理机KDF 11-BA398

4.4.3 存储器MSV 11-P400

4.4.4 异步串行通讯接口DLV 11-J400

4.4.5 可编程并行接口DRV 11401

4.4.8进给坐标轴的位置控制402

4.4.6 总线的接口402

4.4.7 输入、输出驱动器402

4.5多个微处理机CNC数控装置-FANUC 11系统403

4.6 BF-6数控装置404

4.6.1 BF-6系统结构404

4.6.2 BF-6的主要功能说明405

4.7数控装置的性能和操作409

4.7.1 数控装置的性能409

4.7.2 数控系统的操作415

4.8可编程序控制器（PC）418

4.8.1 PC的构成419

4.8.2 PC编程的表达方法421

4.8.3 PC的工作过程及其特点422

4.8.4 数控机床中PC的功能424

4.8.5 常见国外PC性能简介426

4.8.6 编写顺序程序的方法和实例466

4.9控制软件477

4.9.1 控制软件的结构和管理程序477

4.9.2输入数据处理488

4.9.3 插补运算495

4.9.4进给速度控制506

4.9.5诊断程序509

4.10.1 A 850 CNC系统的结构513

4.10 ACRAMATIC 850 MC/TC数控系统513

4.10.2 A 850 MC/TC主要功能514

4.10.3机床接口的特点518

第五章伺服系统及位置测量520

5.1进给位置伺服系统520

5.2开环位置伺服系统－步进电动机驱动系统525

5.2.1 步进电动机的工作原理525

5.2.2步进电动机的特性参数及其选择526

5.2.3 步进电动机的控制与驱动530

5.3闭环位置伺服系统536

5.3.1数据采样系统536

5.3.2参考脉冲法（Reference-PulseTechnique）538

5.3.3 闭环系统的参数540

5.4直流伺服电动机及其速度控制541

5.4.1 直流伺服电动机及其特性541

5.4.2直流伺服电动机的速度控制550

5.4.3可控硅控制的可逆系统555

5.4.4可控硅可逆驱动装置实例559

5.4.5晶体管脉宽调制（PWM）系统实例569

5.5交流异步电动机及其速度控制575

5.5.1三相异步电动机575

5.5.2变频逆变器577

5.5.3异步电动机的矢量控制581

5.5.4 异步电机控制实例584

5.6无整流子电动机及其速度控制585

5.6.1无整流子电动机585

5.6.2调速系统586

5.7位置测量及其电路587

5.7.1位置测量587

5.7.2典型的测量电路593

5.8数控机床的主轴控制604

5.8.1 BESK直流主轴电机驱动系统604

5.8.2数控机床主轴的其它控制614

6.1.1可靠性和维修的涵义616

6.1数控系统可靠性和维修的基本概念616

第六章 数控系统的维修与调试616

6.1.2维修前必备的基本知识617

6.1.3维修用器具617

6.2数控系统的验收、安装及调试619

6.3预防性维修622

6.4数控装置故障维修624

6.4.1故障的常规处理624

6.4.2 数控系统故障的一般判断方法625

6.4.3常见故障分析625

6.5.1软件报警627

6.5进给伺服系统故障维修627

6.5.2硬件报警628

6.5.3无报警显示的故障628

6.6主轴伺服系统故障维修629

6.6.1 主轴伺服系统使用前的检查629

6.6.2定期维护630

6.6.3主轴伺服系统故障分析630

第七章 数控机床的使用632

7.1数控机床的特点和使用范围632

7.2数控机床的分类及其用途637

7.3数控机床的操作方法639

7.3.1数控机床操作中的信息及其输入639

7.3.2 主要数控机床的操作方法643

7.4数控机床的加工工艺653

7.4.1零件结构设计与加工工艺性653

7.4.2成组工艺（GT）与加工效率657

7.4.3数控机床加工工艺的发展665

7.5数控机床的刀具系统和夹具系统673

7.5.1数控车床的刀具673

7.5.2加工中心的刀具系统679

7.5.3 数控刀具的使用及刀具预调仪683

7.5.4数控夹具684

7.6数控机床的精度690

7.6.1 数控机床的精度及提高精度的措施690

7.6.2数控机床位置精度的评定方法693

7.7数控机床的验收699

7.7.1 简式数控卧式车床制造与验收技术要求699

7.7.2简式数控卧式车床精度703

7.7.3 数控卧式车床制造与验收技术要求714

7.7.4加工中心技术条件721

7.8数控机床的投资决策727

7.9数控机床的生产管理732

7.9.1 应用数控技术的生产准备732

7.9.2编程系统的选择739

7.9.3数控机床的生产管理741

附录 国产各类数控机床的技术规格747