数控机床设备选型及其应用指南

《数控机床设备选型及其应用指南》由王华侨、 张颖等编著，本书是作者在从事多年工作经验的基础 上，结合国内外数控机床的不断发展及其应用范围不 断扩大的条件下，通过不断应用、总结、研究开发编 写而成的。本书在选材内容、实例分析方面都作了精 心的编排，在突出不同类型数控机床装备技术发展的 同时，兼顾了数控机床加工编程与程序转换、不同行 业数控加工的经验、数控刀具刀柄的选用及发展、数 控加工柔性生产线的建设、数控机床的选型与改造等 比较前沿的应用。同时对国内不同行业数控机床的发 展需求进行分析的基础上，对国内数控机床装备的规 划研究开发进行了分类说明，供行业内外的人员参考 。

《数控机床设备选型及其应用指南》既可作为高 等院校机械制造工艺与装备、机械设计与自动化、材 料加工工程等专业类本专科、研究生的教学参考用书 和应用教材，也可作为成人教育、职业教育的培训教 材，还可供企业的生产管理人员、设备维护维修人员 、企业投资决策人员参考。

前言

第一章 数控机床概述

第一节 数控机床的组成

第二节 数控机床的发展历史

第三节 现代数控的关键技术

第四节 常用的数控系统

第五节 主轴伺服系统

第六节 进给伺服驱动系统

第七节 数控机床本体

第二章 数控立式加工中心

第一节 数控加工中心的分类

第二节 数控加工中心的功能

第三节 数控加工中心的结构

第四节 数控立式加工中心

第五节 数控高速加工中心

第六节 数控龙门立式加工中心

第三章 数控卧式加工中心

第一节 数控卧式加工中心的特点

第二节 国产数控卧式加工中心

第三节 欧洲数控双主轴加工中心

第四节 数控镗铣加工中心

第五节 进口数控卧式加工中心

第四章 数控五坐标加工中心

第一节 五坐标机床的优势及发展

第二节 五坐标机床的结构形式及分类

第三节 小型回转式五坐标加工中心

第四节 大型龙门式五坐标加工中心

第五节 五坐标并联数控加工中心

第六节 多坐标数控加工中心的选型

第五章 数控车床及车铣复合加工中心

第一节 数控车床的设备选型

第二节 数控卧式车床

第三节 数控立式车床

第四节 车铣复合加工中心的结构

第五节 车铣复合加工的工艺应用

第六节 车铣复合加工中心的典型设备

第七节 车铣复合加工工艺过程的示范

第六章 高精密数控磨削设备

第一节 精密磨削工艺的发展

第二节 精密数控磨削设备

第三节 数控珩磨机

第四节 数控刀具刃磨机

第五节 刀具磨削与数控磨床设备改造

第七章 数控特种加工及成型设备

第一节 电火花加工工艺原理

第二节 数控电火花线切割加工

第三节 数控电火花线切割加工设备

第四节 数控电火花加工设备

第五节 数控旋压成型工艺及设备

第六节 数控搅拌摩擦焊接设备

第七节 数控精密冲压成型设备

第八节 数控超高压水射流切割

第八章 工业机器人的应用及其编程

第一节 工业机器人的发展

第二节 工业机器人的典型应用

第三节 数控激光焊接与切割设备

第四节 机器人运动学编程基础

第五节 机器人数控加工编程应用

第九章 数控三维坐标测量机

第一节 现代精密检测技术

第二节 数控三坐标测量机

第三节 桥式三坐标测量机

第四节 柔性关节臂坐标测量机

第五节 数控机床在线检测系统

第六节 专用在线测量系统

第七节 激光检测干涉仪与扫描仪

第八节 数字摄影三维坐标测量系统

第九节 数字化检测设备的选型应用

第十章 数控机床刀具系统及其应用

第一节 数控刀具系统标准

第二节 数控刀具的发展

第三节 数控加工刀具的特点

第四节 数控机床刀柄系统选择

第五节 高速切削刀具系统

第六节 数控刀具的管理及配套装置

第七节 新型刀具及刀柄

第八节 刀具的应用需求及选型

第九节 数控刀具的行业应用

第十一章 国内数控机床重点制造企业

第一节 国内机床行业分工明细

第二节 国有数控机床重点制造企业

第三节 先进数控机床民营制造企业

第十二章 数控机床设备的选型与改造

第一节 数控机床的选型

第二节 数控机床选型经验

第三节 数控机床伺服系统的选型

第四节 数控机床设备的安装

第五节 数控机床设备的维护

第六节 数控机床的安全操作

第七节 数控机床的升级改造

第八节 数控加工的生产管理

第十三章 数控加工柔性生产线的建设

第一节 数控加工柔性生产线的发展

第二节 数控加工柔性制造生产线

第三节 发动机缸体加工工艺

第四节 缸体加工生产线模式

第十四章 数控加工典型行业应用

第一节 数控加工的技术准备

第二节 模具行业——黑色金属模具的加工

第三节 汽车行业——铝合金发动机缸体的加工

第四节 国防工业——薄壁铝合金回转壳体的加工

第五节 航空工业一一整体结构件的数控加工

第十五章 数控编程仿真及程序转换一

第一节 用户宏程序与子程序

第二节 五坐标加工中心编程及仿真

第三节 车铣复合加工中心应用编程

第四节 车铣复合加工数控编程

第五节 常用数控系统间NC程序转换

第十六章 数控机床的需求规划与研究

第一节 数控机床行业需求分析

第二节 高档数控机床的技术水平要求

第三节 “重大专项”数控机床装备的需求特点

第四节 重点领域制造技术的发展趋势与需求

第五节 “十二五”数控加工的重大专项任务

第六节 “十二五”数控加工装备实施的保障措施

第七节 数控加工先进加工工艺的应用

第八节 国际先进制造技术的发展

第九节 中国机床工具行业的振兴

附录

参考文献 2100433B

《数控机床设备选型及其应用指南》由王华侨、张颖等编著，全书共十六章，重点讲述了数控立式加工中心、卧式加工中心、五坐标加工中心、数控车及车铣复合加工中心、数控磨削设备、数控旋压成型机、数控搅拌摩擦焊接机床、数控水切割、数控电加工设备、工业机器人的应用及编程、数控机床刀柄及刀具的选型应用、数控机床设备的选型与改造、数控加工柔性生产线的建设、不同行业数控加工的典型应用经验、数控加工编程与程序转换、“十二五”期间国内数控机床的行业需求分析与数控装备的发展规划研究等内容，既可作为高等院校机械制造工艺与装备、机械设计与自动化、材料加工工程等专业类本专科、研究生的教学参考用书和应用教材，也可作为成人教育、职业教育的培训教材，还可供企业的生产管理人员、设备维护维修人员、企业投资决策人员参考。

王华侨 男，1974年出生，湖北红安人，高级工程师。中国航天三江集团红阳机电公司设计专业总师；专业研究方向机械设计与制造、模具CAD/CAM/CAE、数控加工与编程技术等。发表论文20余篇，合著有《实用数控加工技术应用指南》、《数字化设计、制造仿真及模拟》等书。

张颖女，1970年出生，江西萍乡人，研究员级高级工程师。中国航天科工集团工艺大师，中国航天三江集团红阳机电公司机加专业总师；专业研究方向机械制造工艺与装备、数控加工与编程技术等，发表论文二十余篇，合著有《实用数控加工技术应用指南》、《数字化设计、制造仿真及模拟》等书。

本书主要内容包括数控机床控制系统、数控机床伺服系统与检测装置、数控机床的机械部件、数控机床的辅助驱动系统以及数控机床的使用与维护等。通过教学，可使学生初步了解数控机床的基本知识，建立一个关于数控机床的整体概念，为以后合理使用和维护数控机床打下基础。

本书可作为高职高专、技师学院机械、数控、机电类等专业的教材，也可作为成人教育、职工培训用书及工程技术人员的参考资料。

为了保证车间降温通风效果，排风设备的选型就很重要，选择合适的，性价比高的车间排风设备是车间降温效果的最有力保证，车间排风设备选型和很多因素有关，比如：安装位置的尺寸，车间的温度等，车间排风设备选型参照表如下（以1000平方米为例）：

21世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争，这种竞争是全方位的。目前，随着国内数控机床用量的剧增，特别是随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用以及刀具材料的不断发展，现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展。数控机床刀具与工具系统的性能、质量和可靠性以及刀具管理系统的水平，直接影响到我国制造业数百万台昂贵的数控机床生产效率的高低和加工质量的好坏，也直接影响到整个机械制造工业的生产技术水平和经济效益。可以说数控刀具及其管理系统水平的高低，正在成为制约我国制造业发挥数控机床加工效率的“瓶颈”。“工欲善其事，必先利其器”，本书正是在这样的背景下，经过反复的实践与总结，在收集国内外大量最新技术发展成果的基础上编写的。

数控机床刀具、工具系统和刀具管理系统是发挥数控机床加工效率、保证加工质量的基础。只有先进的数控机床，没有与之相配套的先进刀具、工具系统和刀具管理系统，或者没有掌握刀具的合理使用技术，数控机床的效能就得不到充分发挥。本书正是从数控加工生产实际的角度出发，以切削过程的基本理论为基础，以掌握数控机床刀具合理使用技术、发挥数控机床效能为目标，在介绍数控加工的切削基础、已加工表面粗糙度成因、刀具材料的种类及其选用原则以及数控刀具的特点、失效形式与可靠性等基本知识的基础上，分析了数控车削刀具、数控铣削刀具和孔加工刀具的种类、特点及合理使用技术，并给出各种典型材料的实用刀具。同时，结合国内外数控工具系统的最新发展成果，介绍了数控工具系统、刀具预调仪和刀具管理系统等方面的知识及相关标准。全书系统性、综合性强，与生产实践联系紧密。

本书的适用对象为大、中专及职业技术院校学生和从事数控加工实践与研究的工程技术人员，本书也可作为从事数控技术应用、CAD/CAM技术应用和模具设计与制造等人员的培训教材或技术参考书籍。

本书第2～7章和第9章由北方工业大学徐宏海编写，第1章和第8章由首钢工学院王犇编写。北方工业大学张超英为本书的编写提供了大量的技术资料。全书由徐宏海负责统稿和定稿。

在本书的编写过程中，得到了北方工业大学领导和同事的大力支持和帮助，中国科学院研究生院于华教授、成都英格数控刀具模具有限公司王虹总经理等为本书的编写提出了许多宝贵的意见并提供了丰富的资料，在此一并致谢。

由于编者水平有限，数控刀具、工具系统和刀具管理系统技术发展迅速，所以本书难免有不足之处，望读者和各位同仁提出宝贵意见。

编者

2005年6月2100433B