本書遵循“工程教育”新理念，基于應用型人才培養要求，跟蹤數控技術*新發展趨勢，以現代數控機床的組成和加工工件過程為主線，全面闡述計算機數控系統及控制、數控系統軌跡控制原理及方法、數控機床機械本體、數控機床伺服系統、現代數控機床加工程序的編制等相關基礎知識，注重內容的先進性、系統性和實用性，重點突出，形式新穎。每章均有知識拓展和一定數量的思考與練習，書后還附有數控技術常用術語中英文對照表，為學生進一步閱讀英文資料打下基礎。
本書可作為高等院校機械設計制造及其自動化、機械電子工程等本科專業的教材，也可供其他有關專業的師生和工程技術人員參考。
第1章緒論1
11概述1
12數控機床的組成與工作過程2
121數控機床的組成2
122數控機床的工作過程5
13數控機床的分類6
131按運動控制軌跡分類6
132按伺服系統分類7
133按工藝方法分類8
14數控機床的性能指標9
15數控機床的加工特點及應用范圍11
151數控機床的加工特點11
152數控機床的應用范圍12
16數控技術的發展趨勢12
知識拓展：虛擬切削加工技術15
本章小結15
思考與練習15
第2章計算機數控系統及控制17
21概述17
211計算機數控系統的基本組成18
212CNC裝置的主要功能19
213CNC裝置的基本工作過程20
22計算機數控裝置的硬件結構21
221單微處理器CNC裝置22
222多微處理器CNC裝置23
23計算機數控裝置的軟件結構24
231CNC裝置軟件的組成24
232CNC裝置軟件的結構特點25
233CNC裝置軟件的結構模式26
24數控系統的可編程控制器26
241PLC概述26
242PLC的基本結構27
243PLC的工作過程28
244PLC在數控機床上的應用29
25計算機數控裝置的I/O接口與通信
網絡31
251CNC裝置的I/O接口31
252CNC裝置的通信接口32
知識拓展：常見數控系統介紹33
本章小結34
思考與練習35
第3章數控系統軌跡控制原理及
方法36
31概述36
32插補原理及其方法分類37
321插補原理的實質37
322插補算法的基本要求37
323插補方法的分類38
33脈沖增量插補方法38
331逐點比較法38
332數字積分法46
34數據采樣插補方法53
341插補周期的選擇54
342時間分割法55
343擴展DDA插補法57
35刀具補償原理及方法60
351刀具半徑補償61
352刀具長度補償67
36進給速度和加減速的控制原理及
方法68
361進給速度的控制方法68
362加減速的控制方法70
知識拓展：方向矢量71
本章小結73
思考與練習73
第4章數控機床機械本體75
41概述75
42數控機床機械結構的組成及特點76
421數控機床機械結構的組成76
422數控機床機械結構特點76
43提高數控機床機械結構性能的方法77
431改善機床結構剛度77
432減小機床熱變形82
433提高機床的低速運動平穩性83
44數控機床主傳動系統84
441數控機床主傳動系統的組成84
442數控機床對主傳動系統的要求84
443數控機床主傳動系統的主要
參數84
45主傳動的形式及主軸部件86
451主傳動的形式86
452主軸部件87
453主軸功率選擇91
454高速主軸系統93
46數控機床的進給伺服系統94
461數控機床進給系統的要求和傳動
形式94
462滾珠絲杠螺母副95
463滾珠絲杠螺母副的間隙調整97
464滾珠絲杠的支承方式及主要
參數99
465靜壓絲杠螺母副100
466傳動間隙補償機構102
467高速進給單元105
47數控機床導軌副108
471數控機床對導軌的要求108
472數控機床導軌副的類型和特點109
48進給伺服系統特性112
481系統負載慣量113
482電動機負載轉矩114
49數控機床輔助裝置116
491自動換刀裝置116
492數控回轉工作臺117
493數控分度工作臺117
知識拓展：并聯機床118
本章小結119
思考與練習119
第5章數控機床伺服系統121
51概述121
511伺服系統的概念122
512數控機床對伺服系統的要求123
513伺服系統的分類123
52驅動電動機126
521步進電動機及其驅動控制126
522直流伺服電動機及其驅動控制135
523交流伺服電動機及其速度控制143
53進給伺服系統設計147
531伺服電動機的選擇原則147
532橫向進給系統設計的算例148
533進給伺服系統的性能分析149
54數控機床常用位置檢測裝置151
541概述151
542光電編碼器檢測裝置154
543旋轉變壓器和感應同步器157
544光柵檢測裝置163
545激光干涉位置檢測裝置169
546位置控制與速度控制170
知識拓展：全數字控制伺服系統172
本章小結173
思考與練習173
第6章現代數控機床加工程序的
編制175
61概述175
62數控加工工藝176
621數控加工工藝的特點與內容176
622數控加工工藝分析178
623加工順序的確定183
624數控刀具與切削用量185
625加工路線的確定188
63數控加工編程中的數值計算193
64數控加工工藝文件的編制196
65高速加工及其加工路線197
651高速切削技術與高速加工197
652高速加工的刀具加工路線199
66數控加工程序的編制201
661數控程序編制的概念201
662數控機床的坐標系統201
663數控加工程序的結構204
67數控系統常用功能206
68數控車削程序編制208
681數控車削編程特點208
682數控車削常用指令209
683車削加工固定循環功能指令213
684典型零件數控車床編程與加工
實例217
69數控銑床與加工中心程序編制223
691數控銑床與加工中心編程的
特點223
692子程序的格式及應用223
693數控銑削與加工中心特殊功能
指令225
694固定循環指令234
695加工中心綜合編程實例238
知識拓展：自動編程243
本章小結246
思考與練習246
附錄數控技術常用術語中英文
對照表249
參考文獻252
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