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第1章 绪论1

1.1 数控机床的基本概念1

1.1.1 数控机床的发展1

1.1.2 与数控相关的术语1

1.1.3 数控机床的工作原理2

1.1.4 数控机床的组成2

1.2 数控机床的分类与特点4

1.2.1 数控机床的分类4

1.2.2 数控机床加工的特点7

1.2.3 数控机床加工的应用范围8

习题8

第2章 数控系统9

2.1 数控系统的基本原理与结构9

2.1.1 数控系统的主要功能9

2.1.2 CNC装置的硬件体系结构11

2.1.3 CNC系统软件结构12

2.2 数控装置的插补原理16

2.2.1 概述16

2.2.2 逐点比较法插补17

2.3 刀具半径补偿原理23

2.3.1 刀具半径补偿的基本概念23

2.3.2 刀具半径补偿的工作原理25

2.3.3 加工过程中的过切判别原理28

2.4 数控系统中的可编程控制器29

2.4.1 概述29

2.4.2 可编程控制器的结构和工作过程30

2.4.3 数控机床用可编程控制器的类型及特点32

2.4.4 数控机床的PLC功能及其与外部的信息交换34

习题35

第3章 伺服系统与位置检测装置36

3.1 概述36

3.1.1 对机床伺服系统的基本要求36

3.1.2 伺服系统的分类37

3.2 伺服电动机39

3.2.1 步进电动机39

3.2.2 直流伺服电动机42

3.2.3 交流伺服电动机43

3.2.4 直线电动机44

3.3 位置检测装置45

3.3.1 数控机床对位置检测装置的要求45

3.3.2 位置检测装置分类45

3.3.3 脉冲编码器46

3.3.4 光栅位置检测装置47

习题49

第4章 数控加工编程基础51

4.1 数控编程的概念51

4.1.1 数控加工程序的概念51

4.1.2 数控编程的概念51

4.1.3 数控编程方法53

4.2 数控机床的坐标系与相关点54

4.2.1 数控机床坐标系的建立54

4.2.2 数控机床的坐标系与相关点56

4.3 常用的指令代码58

4.3.1 准备功能代码（G代码）58

4.3.2 辅助功能代码（M代码）58

4.3.3 进给速度功能指令（F代码）60

4.3.4 主轴速度功能指令（S代码）60

4.3.5 刀具功能指令（T代码）60

4.4 数控加工程序的格式与组成60

4.4.1 零件加工程序的结构60

4.4.2 程序段格式62

4.4.3 小数点输入62

4.4.4 程序的分类63

4-5 数控编程中的数值处理63

4.5.1 基点与节点的计算63

4.5.2 辅助计算65

4.5.3 数控编程中数值处理的步骤66

习题66

第5章 FANUC Oi数控车床的编程68

5.1 数控车床的编程基础68

5.1.1 绝对值编程和增量值编程68

5.1.2 直径编程和半径编程68

5.2 数控车床的常用指令69

5.2.1 工件坐标系设定69

5.2.2 单位设定指令70

5.2.3 基本加工指令71

5.3 数控车床的刀具补偿81

5.3.1 刀具几何（位置）补偿和磨损补偿81

5.3.2 刀尖圆弧半径补偿82

5.3.3 车刀X轴和Z轴补偿值的确定85

5.4 固定循环指令86

5.4.1 单一固定循环86

5.4.2 复合固定循环89

5.5 子程序100

5.6 宏程序简介102

5.6.1 变量103

5.6.2 算术和逻辑运算104

5.6.3 赋值与变量105

5.6.4 转移和循环105

5.7 综合加工实例108

5.7.1 传动轴的加工108

5.7.2 阶梯轴的加工110

5.7.3 阶梯轴套的加工113

习题118

第6章 SINUMERIK 802D加工中心的编程123

6.1 加工中心的编程基础123

6.1.1 程序名称123

6.1.2 绝对尺寸和增量尺寸编程123

6.1.3 平面选择124

6.1.4 公制尺寸／英制尺寸125

6.1.5 进给速度单位设定125

6.2 加工中心的常用指令125

6.2.1 G54～G59——工件坐标系设定（可设定的零点偏置）126

6.2.2 G111,G112——极坐标系设定127

6.2.3 基本加工指令128

6.2.4 轮廓定义编程辅助指令135

6.3 加工中心的刀具补偿137

6.3.1 刀具半径补偿137

6.3.2 刀具长度补偿140

6.3.3 刀具补偿号D141

6.4 子程序141

6.5 图形变换指令144

6.5.1 TRANS,ATRANS——可编程的零点偏置144

6.5.2 ROT,AROT——可编程旋转146

6.5.3 SCALE,ASCALE——可编程的比例缩放148

6.5.4 MIRROR,AMIRROR——可编程的镜像152

6.6 固定循环指令155

6.6.1 概述155

6.6.2 钻孔循环（钻孔模式）156

6.6.3 模态调用固定循环子程序166

6.6.4 钻孔样式循环166

6.6.5 铣削循环169

6.7 参数编程173

6.7.1 计算参数R173

6.7.2 程序跳转174

6.7.3 R参数编程举例177

6.8 编程实例182

6.8.1 自动扶梯的链轮加工182

6.8.2 平面凸轮零件的加工184

6.8.3 板型零件的加工185

6.8.4 复杂零件的加工188

习题194

附录A FANUC数控系统常用的G代码200

附录B SINUMERIK 802D数控系统常用准备功能201

参考文献203