随着我国装备制造业的迅速发展,数控技术及数控装备得到广泛应用,企业对数控技能人才提出了更高的要求。当前生产企业尤其缺乏“懂操作、懂工艺、会编程、会维修”的综合型数控高级技能人才。本教材基于数控加工技术岗位的实际需要,针对数控工艺分析与编程人员、数控机床加工操作与维护人员所必需的知识结构和职业技能要求进行编写,力求突出实用性和针对性。

《机床数控技术》(第五版)全面系统地介绍了数控机床的基本原理和应用,包括数控技术概论、数控加工编程技术、计算机数控系统、数控机床的伺服系统和常用驱动元件、数控机床的机械结构、位置检测装置、数控刀具系统、数控机床维修基础知识等内容。本教材注重理论联系实际,各章既有联系,又有一定的独立性。每章之后均附有思考题与习题。

第1章 数控技术概论………………………………………………………………………… 1

1.1 数控机床的产生和特点……………………………………………………………… 1

1.2 数控机床的组成……………………………………………………………………… 3

1.3 数控机床的分类……………………………………………………………………… 6

1.4 数控机床的适用范围………………………………………………………………… 11

1.5 数控机床的发展趋势………………………………………………………………… 13

思考题与习题……………………………………………………………………………… 16

第2章 数控加工编程技术………………………………………………………………… 17

2.1 数控编程的基础知识………………………………………………………………… 17

2.2 数控机床的坐标系…………………………………………………………………… 20

2.3 数控程序代码结构…………………………………………………………………… 23

2.4 常用指令的编程方法………………………………………………………………… 30

2.5 数控车床的程序编制………………………………………………………………… 37

2.6 数控铣床的程序编制………………………………………………………………… 50

2.7 加工中心的程序编制………………………………………………………………… 54

2.8 程序编制中的数学处理……………………………………………………………… 61

2.9 自动编程技术概要…………………………………………………………………… 64

思考题与习题……………………………………………………………………………… 73

第3章 计算机数控系统…………………………………………………………………… 75

3.1 概 述………………………………………………………………………………… 75

3.2 CNC系统的硬件结构……………………………………………………………… 80

3.3 CNC系统的软件结构……………………………………………………………… 85

3.4 插补原理与计算……………………………………………………………………… 91

3.5 刀具补偿原理……………………………………………………………………… 110

3.6 数控机床中常用的PLC…………………………………………………………… 119

思考题与习题……………………………………………………………………………… 125

第4章 数控机床的伺服系统和常用驱动元件…………………………………………… 126

4.1 数控机床的伺服系统……………………………………………………………… 126

4.2 数控机床的驱动电动机…………………………………………………………… 129

4.3 数控机床的驱动装置……………………………………………………………… 143

思考题与习题……………………………………………………………………………… 163

第5章 数控机床的机械结构……………………………………………………………… 164

5.1 概 述……………………………………………………………………………… 164

5.2 数控机床的主传动系统…………………………………………………………… 167

5.3 数控机床的进给传动系统………………………………………………………… 173

5.4 数控机床的导轨…………………………………………………………………… 184

5.5 刀库及自动换刀装置……………………………………………………………… 189

5.6 数控机床的其他常用机构………………………………………………………… 196

思考题与习题……………………………………………………………………………… 201

第6章 位置检测装置……………………………………………………………………… 203

6.1 概 述……………………………………………………………………………… 203

6.2 旋转变压器………………………………………………………………………… 205

6.3 脉冲编码器………………………………………………………………………… 207

6.4 感应同步器………………………………………………………………………… 213

6.5 光栅位移检测装置………………………………………………………………… 217

6.6 磁栅位移检测装置………………………………………………………………… 221

6.7 激光干涉位移检测装置…………………………………………………………… 225

思考题与习题……………………………………………………………………………… 228

第7章 数控刀具系统……………………………………………………………………… 230

7.1 数控刀具系统的特点……………………………………………………………… 230

7.2 数控车床刀具系统………………………………………………………………… 232

7.3 数控铣床与加工中心刀具系统…………………………………………………… 237

7.4 数控机床的对刀装置……………………………………………………………… 240

7.5 高速切削刀具系统………………………………………………………………… 244

7.6 数控车床的刀架…………………………………………………………………… 249

思考题与习题……………………………………………………………………………… 252

第8章 数控机床维修基础知识…………………………………………………………… 253

8.1 概 述……………………………………………………………………………… 253

8.2 机床故障诊断的基本方法………………………………………………………… 258

8.3 数控机床机械故障诊断…………………………………………………………… 263

8.4 数控机床电气故障诊断…………………………………………………………… 267

思考题与习题……………………………………………………………………………… 269

参考文献……………………………………………………………………………………… 270