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第一章 数控机床概述1

第一节 数控机床的产生和发展1

一、数字控制技术的产生和发展1

二、我国数控机床的发展情况2

三、数控机床的发展水平和趋势2

四、经济型数控机床4

第二节 数控机床的特点和应用范围5

一、数控机床的特点5

二、数控机床的应用范围6

第三节 数控机床的分类6

一、按运动方式划分6

二、按工艺用途划分7

三、按控制方式划分8

四、按功能水平划分10

思考与练习10

第二章 数控机床典型装置11

第一节 数控机床主传动系统11

一、主传动的结构特点11

二、主传动系统变速方式11

三、主轴的支承12

四、主轴的驱动与控制13

五、主轴转速的自动变换14

六、高速主轴单元15

第二节 数控机床的伺服进给系统17

一、伺服进给系统组成18

二、伺服进给系统的基本要求18

三、进给传动系统的特点19

四、滚珠丝杠螺母副19

五、传动齿轮间隙消除机构21

六、直线电动机进给系统23

七、高速进给系统24

第三节 数控机床的导轨26

一、数控机床对导轨的基本要求26

二、数控机床导轨的类型与特点26

第四节 数控机床自动排屑装置29

一、平面链式排屑装置30

二、刮板式排屑装置30

三、螺旋式排屑装置31

四、磁性排屑器31

第五节 数控机床位置检测装置32

一、位置检测装置的要求与类型32

二、常用位置检测装置33

第六节 数控系统41

一、数控系统的组成41

二、数控装置的构成42

三、数控系统的主要工作过程43

第七节 可编程控制器45

一、PLC的结构46

二、PLC的工作原理47

三、M、S、T功能的实现48

思考与练习51

第三章 数控车床53

第一节 数控车床的组成53

一、数控车床的工艺用途53

二、数控车床的组成53

第二节 数控车床的布局55

一、影响车床布局形式的因素55

二、主轴箱和尾座的布局形式55

三、床身和导轨的布局形式56

四、刀架的布局56

第三节 数控车床的分类57

一、按主轴的配置形式分类57

二、按刀架和主轴数量分类57

三、按数控系统的功能水平分类58

四、按数控系统的不同控制方式分类60

第四节 数控车床的自动换刀装置60

一、自动回转刀架60

二、多主轴转塔头换刀装置61

三、带刀库的自动换刀装置62

第五节 MJ-50数控车床63

一、机床的主要技术参数63

二、机床的传动链64

三、主轴箱65

四、纵向送给传动装置66

五、横向进给传动装置67

六、卧式回转刀架67

七、平板共轭分度凸轮机构69

八、自动定心卡盘70

九、机床尾座70

十、MJ-50数控车床液压传动系统及换刀控制71

思考与练习73

第四章 数控铣床74

第一节 概述74

一、数控铣床的组成74

二、数控铣床的工作原理76

第二节 数控铣床的分类和应用76

一、数控铣床的分类77

二、数控铣床的应用78

第三节 数控铣床的组成与布局79

一、数控铣床的结构组成79

二、卧式数控铣床的布局形式80

三、立式数控铣床的布局形式81

四、高速数控机床的布局形式82

第四节 数控铣床的主轴结构83

一、刀具自动装卸及切屑清除装置83

二、主轴准停装置84

第五节 数控铣床的辅助装置85

一、数控铣床回转工作台85

二、分度工作台86

第六节 冷却系统88

一、机床冷却和温度控制88

二、工件切削冷却89

第七节 润滑系统90

一、润滑的作用90

二、润滑系统的类型和应用90

第八节 典型数控铣床91

一、机床的基本构成及基本运动91

二、机床的主要技术参数92

三、机床的传动系统92

四、典型部件结构93

思考与练习96

第五章 加工中心97

第一节 概述97

一、工序高度集中97

二、加工精度高97

三、适应性强97

四、生产效率高97

五、经济效益好98

六、劳动强度低，工作条件好98

七、有利于生产管理的现代化98

第二节 加工中心的基本构成98

一、基础部件98

二、主轴组件99

三、控制系统99

四、伺服系统99

五、自动换刀装置99

六、自动托盘更换系统99

七、辅助系统99

第三节 加工中心的分类99

一、按加工范围分类99

二、按加工中心的布局方式分类100

三、按换刀形式分类104

四、按加工精度分类105

五、按数控系统功能分类105

六、按工作台的数量和功能分类106

第四节 加工中心的发展106

一、高速化106

二、进一步提高精度106

三、功能的完善107

第五节 自动换刀机构107

一、自动换刀装置的分类107

二、刀库112

三、机械手114

四、刀具的选择方式117

五、刀具识别装置119

第六节 JCS-018A型立式加工中心120

一、JCS-018A型立式加工中心简介120

二、主要性能指标122

三、JCS-018A型加工中心的传动系统123

四、JCS-018A型加工中心的典型部件结构124

思考与练习127

第六章 数控电加工机床128

第一节 电火花加工概述128

一、电火花加工的物理本质128

二、工作液介质的作用129

三、数控电切削加工设备组成130

四、数控电切削加工设备类型130

第二节 数控电火花成形机床131

一、机床的结构形式131

二、数控电火花成形机床的组成部分及作用133

三、数控电火花成形机床型号、规格、分类143

四、数控电火花成形机床的维护与保养144

第三节 数控线切割机床概述144

一、数控线切割机床的组成和工作原理144

二、数控线切割机床的分类、代号、规格146

第四节 高速走丝数控线切割机床147

一、机床本体147

二、脉冲电源156

三、工作液循环系统156

四、控制系统156

第五节 低速走丝数控线切割机床157

一、机床本体158

二、慢速走丝系统158

三、工作液系统159

四、纸带读入机160

思考与练习161

第七章 数控磨床162

第一节 概述162

一、数控磨床组成162

二、数控磨床的结构特点163

第二节 数控外圆磨床163

一、机床本体的总体结构及运动163

二、主要技术参数164

三、数控系统功能164

四、机床的主要部件结构165

第三节 数控坐标磨床167

一、MK4280数控坐标磨床的主要构成167

二、技术参数169

三、数控坐标磨床主要运动170

四、可控制轴数及联动轴数170

五、机床热变形控制与补偿171

第四节 数控工具磨床171

一、机床的主要构成171

二、主要技术参数173

三、机床的运动及机床坐标系的建立174

思考与练习174

第八章 数控冲床175

第一节 数控冲床概述175

一、数控冲床的分类及特点175

二、数控冲床的工作原理176

第二节 数控冲床的组成与结构177

一、数控冲床的组成177

二、数控冲床的结构178

第三节 典型数控冲床181

一、ZX数控冲床181

二、伺服复合小型精密钣金加工冲床183

思考与练习184

第九章 三坐标测量机185

第一节 三坐标测量机概述185

一、三坐标测量机的功能185

二、三坐标测量机的类型185

第二节 三坐标测量机的构成188

一、三坐标测量机的主体188

二、三坐标测量机的测量系统188

三、三坐标测量机计算机控制系统和软件188

第三节 三坐标测量机的测量方式189

一、直接测量方法189

二、程序测量方法189

三、自学习测量方法189

第四节 小型三坐标测量机190

一、测量机的构成和基本配制190

二、测量机的机械主体结构190

三、X向工作台与导轨191

四、测量机的传动系统191

五、龙门框架（活动桥）、横梁与滑架193

六、ZOO小型三坐标测量机的测量系统193

七、气路装置195

八、数控系统195

思考与练习196

第十章 柔性制造系统197

第一节 柔性制造系统概述197

一、柔性自动化的兴起197

二、柔性制造系统的类型与构成197

三、柔性制造系统的优点与发展趋势198

第二节 自动加工系统199

一、加工系统的配置199

二、加工系统的要求200

三、自动加工系统中常用加工设备200

四、加工系统中的刀具与夹具201

五、加工系统的监控205

六、柔性制造系统实例209

思考与练习209

参考文献210