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第1章 数控机床工作原理1

1.1 数控机床的产生与发展1

1.1.1 数控机床的产生1

1.1.2 数控机床的特点2

1.2 数控机床的种类3

1.2.1 按工艺用途分类3

1.2.2 按运动方式分类5

1.2.3 按控制方式分类6

1.2.4 按数控机床的性能分类6

1.3 数控加工工艺7

1.3.1 工艺准备7

1.3.2 编制程序13

1.3.3 工件加工14

1.3.4 工件检测17

1.4 数控切削技术24

1.4.1 工件材料的切削加工性24

1.4.2 切削刀具材料25

1.4.3 切削用量的确定29

1.5 数控机床的加工原理及组成30

1.5.1 数控机床的加工原理30

1.5.2 数控机床的组成30

第2章 数控机床控制原理33

2.1 数控机床的坐标系33

2.1.1 机床坐标系33

2.1.2 工作坐标系34

2.1.3 附加运动坐标35

2.2 数控机床的控制基础35

2.2.1 数控系统的发展状况35

2.2.2 计算机数控（CNC）系统的组成37

2.2.3 单微处理机结构系统39

2.2.4 多微处理机结构系统41

2.3 插补原理43

2.3.1 插补的概念及插补方法分类43

2.3.2 逐点比较法插补原理43

2.3.3 数字积分法插补原理49

2.3.4 计算机数控软硬件结合的插补方法52

2.4 刀具半径补偿原理53

2.4.1 刀具半径补偿的基本概念53

2.4.2 C机能刀具半径补偿法的基本设计思路54

2.4.3 程序段间转接情况分析54

第3章 数控机床结构58

3.1 数控机床结构及布局特点58

3.1.1 数控机床自身特点对其结构的影响58

3.1.2 数控机床对结构的要求59

3.1.3 数控车床的布局结构61

3.1.4 加工中心机床的布局结构62

3.2 数控机床的主传动系统64

3.2.1 主传动变速（主传动链）64

3.2.2 主轴（部件）结构65

3.3 数控机床进给传动67

3.3.1 进给运动67

3.3.2 滚珠丝杠螺母副68

3.3.3 数控机床进给系统的间隙消除70

3.3.4 回转坐标进给系统71

3.3.5 导轨73

3.4 数控机床其他装置74

3.4.1 自动换刀装置（ATC）74

3.4.2 排屑装置75

3.5 数控机床的伺服系统75

3.5.1 伺服系统及数控机床对其的要求75

3.5.2 伺服系统的类型76

3.5.3 常用的驱动元件77

3.6 伺服系统中的检测元件84

3.6.1 测速发电机85

3.6.2 编码盘与光电盘85

3.6.3 旋转变压器86

3.6.4 感应同步器87

3.6.5 光栅89

3.6.6 磁尺90

第4章 数控铣床编程92

4.1 数控机床的编程方法92

4.1.1 数控编程的基本概念92

4.1.2 数控机床编程的分类方法92

4.1.3 程序结构93

4.2 程序编程的基本指令94

4.2.1 坐标系指令94

4.2.2 坐标平面选择指令97

4.2.3 快速点定位及插补指令97

4.2.4 暂停、英制输入、公制输入指令101

4.2.5 参考点控制指令101

4.2.6 Z轴移动编程102

4.2.7 刀具半径补偿指令103

4.2.8 刀具长度补偿类指令106

4.2.9 常用辅助功能M指令108

4.3 数控铣床的基本操作110

4.3.1 FANUC 0i数控系统简介110

4.3.2 控制面板与操作111

4.3.3 FANUC 0i数控铣床操作步骤115

4.4 子程序的编制118

4.4.1 子程序的格式119

4.4.2 子程序样例119

4.4.3 镜像指令121

4.5 孔加工固定循环122

4.5.1 钻削孔固定循环122

4.5.2 其他孔加工固定循环指令125

4.6 二维轮廓件铣削编程126

4.6.1 二维外形轮廓铣削编程126

4.6.2 二维内轮廓铣削编程127

4.6.3 带岛型腔加工128

第5章 加工中心机床编程129

5.1 加工中心机床结构129

5.1.1 加工中心机床的组成129

5.1.2 机床规格130

5.2 加工中心机床的刀具系统131

5.2.1 刀柄131

5.2.2 刀具系统133

5.3 刀具长度测量135

5.3.1 刀具长度人工测量135

5.3.2 刀具长度自动化测量137

5.4 加工中心编程案例138

5.4.1 加工中心加工的基本操作138

5.4.2 加工中心编程案例一139

5.4.3 加工中心编程案例二144

5.5 加工中心机床的维护和保养149

第6章 数控车床编程153

6.1 数控车床编程知识153

6.1.1 数控车床的坐标系和运动方向153

6.1.2 数控车床手工编程的方法155

6.1.3 数控车床常用各种指令158

6.2 数控车床的操作方法182

6.2.1 操作面板182

6.2.2 操作步骤184

6.3 数控车床编程实例192

6.4 数控车床编程与加工练习件204

6.5 数控车床的维护和保养207

第7章 数控电加工机床209

7.1 电火花线切割机床的加工原理209

7.1.1 电火花线切割加工机床209

7.1.2 电火花线切割加工原理、特点及应用范围212

7.2 电火花线切割机床加工实例214

7.3 电火花成形机床的加工原理219

7.3.1 数控电火花机床的结构219

7.3.2 电火花线切割加工原理、特点及应用范围221

7.4 电火花成形机床加工实例223

第8章 自动编程技术225

8.1 自动编程原理225

8.1.1 自动编程概述225

8.1.2 CAD/CAM系统的自动编程226

8.2 二维铣削加工刀具轨迹的生成233

8.2.1 二维外形轮廓加工刀具轨迹的生成233

8.2.2 二维型腔铣削加工刀具轨迹的生成233

8.2.3 钻孔加工235

8.2.4 二维字符加工235

8.3 三维铣削自动编程236

8.3.1 零件几何造型236

8.3.2 曲面类型和特征236

8.3.3 实例应用237

第9章 现代加工制造技术272

9.1 计算机集成制造系统272

9.1.1 制造技术的发展历史272

9.1.2 柔性制造系统（FMS）272

9.1.3 计算机集成制造系统（CIMS）273

9.2 高速加工技术274

9.2.1 高速加工的基本概念274

9.2.2 高速铣削的优点275

9.2.3 高速铣削应用实例276

9.3 多轴加工技术277

9.3.1 四轴加工中心277

9.3.2 四轴加工样例279

9.3.3 五轴加工中心282

9.3.4 五轴加工样例283

9.4 激光加工技术284

9.4.1 数控激光加工机的组成284

9.4.2 激光加工技术的应用284

9.5 快速原形技术286

9.5.1 快速原形技术286

9.5.2 3D打印机技术286

9.5.3 3D打印机具体应用287

参考文献289