《數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)》共分五章，介紹數(shù)控機床的基本概念和原理，著重闡述了計算機數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)、進給伺服系統(tǒng)、位置檢測裝置、常見數(shù)控機床與數(shù)控編程基礎(chǔ)等內(nèi)容，對于數(shù)控機床的機械部件也作了簡要的介紹。
《數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)》可作為中等職業(yè)學校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、機電技術(shù)應(yīng)用、模具制造技術(shù)等專業(yè)的教材，也可作為企業(yè)從事數(shù)控設(shè)備操作、編程、設(shè)計與維修等技術(shù)人員的參考書。
《數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)》理論與實踐緊密結(jié)合；體現(xiàn)新知識，新技術(shù)；突出應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
我國加入WTO以后，國內(nèi)機械加工行業(yè)和電子技術(shù)行業(yè)得到快速發(fā)展。國內(nèi)機電技術(shù)的革新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整成為一種發(fā)展趨勢。因此，近年來企業(yè)對機電人才的需求量逐年上升，對技術(shù)工人的專業(yè)知識和操作技能也提出了更高的要求。相應(yīng)地，為滿足機電行業(yè)對人才的需求，中等職業(yè)學校機電類專業(yè)的招生規(guī)模在不斷擴大，教學內(nèi)容和教學方法也在不斷調(diào)整。
為了適應(yīng)機電行業(yè)快速發(fā)展和中等職業(yè)學校機電專業(yè)教學改革對教材的需要，我們在全國機電行業(yè)和職業(yè)教育發(fā)展較好的地區(qū)進行了廣泛調(diào)研；以培養(yǎng)技能型人才為出發(fā)點，以各地中職教育教研成果為參考，以中職教學需求和教學一線的骨干教師對教材建設(shè)的要求為標準，經(jīng)過充分研討與論證，精心規(guī)劃了這套《中等職業(yè)學校機電類規(guī)劃教材》，包括六個系統(tǒng)，分別為《專業(yè)基礎(chǔ)課程與實訓課程系列》、《數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)系列》、《模具制造技術(shù)專業(yè)系列》、《機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)系列》、《計算機輔助設(shè)計與制造系列》、《電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)系列》。
本套教材力求體現(xiàn)國家倡導的“以就業(yè)為導向，以能力為本位”的精神，結(jié)合職業(yè)技能鑒定和中等職業(yè)學校雙證書的需求，精簡整合理論課程，注重實訓教學，強化上崗前培訓；教材內(nèi)容統(tǒng)籌規(guī)劃，合理安排知識點、技能點，避免重復；教學形式生動活潑，以符合中等職業(yè)學校學生的認知規(guī)律。
本套教材廣泛參考了各地中等職業(yè)學校的教學計劃，面向優(yōu)秀教師征集編寫大綱，并在國內(nèi)機電行業(yè)較發(fā)達的地區(qū)邀請專家對大綱進行了多次評議及反復論證，盡可能使教材的知識結(jié)構(gòu)和編寫方式符合當前中等職業(yè)學校機電專業(yè)教學的要求。
在作者的選擇上，充分考慮了教學和就業(yè)的實際需要，邀請活躍在各重點學校教學一線的“雙師型”專業(yè)骨干教師作為主編。他們具有深厚的教學功底，同時具有實際生產(chǎn)操作的豐富經(jīng)驗，能夠準確把握中等職業(yè)學校機電專業(yè)人才培養(yǎng)的客觀需求；他們具有豐富的教材編寫經(jīng)驗，能夠?qū)⒅新毥虒W的規(guī)律和學生理解知識、掌握技能的特點充分體現(xiàn)在教材中。
為了方便教學，我們免費為選用本套教材的老師提供教學輔助光盤，光盤的內(nèi)容為教材的習題答案、模擬試卷和電子教案（電子教案為教學提綱與書中重要的圖表，以及不便在書中描述的技能要領(lǐng)與實訓效果）等教學相關(guān)資料，部分教材還配有便于學生理解和操作演練的多媒體課件，以求盡量為教學中的各個環(huán)節(jié)提供便利。
我們衷心希望本套教材的出版能促進目前中等職業(yè)學校的教學工作，并希望能得到職業(yè)教育專家和廣大師生的批評與指正，以期通過逐步調(diào)整、完善和補充，使之更符合中職教學實際。
第1章 數(shù)控機床概述
1.1 數(shù)控機床的發(fā)展
1.1.1 數(shù)控機床的發(fā)展過程
1.1.2 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢
1.2 數(shù)控機床的組成與特點
1.2.1 數(shù)控機床的組成
1.2.2 數(shù)控機床的特點
1.3 數(shù)控機床的分類
1.3.1 按機床用途分類
1.3.2 按加工工藝方法分類
1.3.3 按伺服控制方式分類
1.3.4 按運動軌跡分類
1.3.5 按控制的聯(lián)動坐標軸數(shù)不同分類
1.3.6 按功能水平分類
1.4 數(shù)控機床的發(fā)展技術(shù)水平
1.4.1 柔性制造單元
1.4.2 柔性制造生產(chǎn)線
1.4.3 柔性制造系統(tǒng)
1.4.4 直接數(shù)字控制或分布數(shù)字控制
1.4.5 計算機集成制造系統(tǒng)
本章小結(jié)
思考與練習
第2章 數(shù)控機床的機械傳動結(jié)構(gòu)
2.1 概述
2.1.1 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點
2.1.2 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的基本要求
2.2 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)
2.2.1 主傳動方式
2.2.2 主軸部件的結(jié)構(gòu)
2.2.3 主軸部件的支承
2.2.4 主軸的準停裝置
2.2.5 自動換刀裝置
2.3 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)
2.3.1 齒輪傳動副
2.3.2 滾珠絲杠螺母副
2.3.3 齒輪齒條副
2.3.4 回轉(zhuǎn)工作臺
2.4 數(shù)控機床的導軌
2.4.1 帶有塑料層的滑動導軌
2.4.2 滾動導軌
2.4.3 靜壓導軌
2.5 數(shù)控機床的自動換刀裝置
2.5.1 自動換刀裝置
2.5.2 刀庫
2.5.3 刀具交換裝置
本章小結(jié)
思考與練習
第3章 計算機數(shù)控系統(tǒng)
3.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成與基本原理
3.1.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成
3.1.2 數(shù)控系統(tǒng)的特點
3.1.3 數(shù)控系統(tǒng)的基本原理
3.2 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
3.2.1 數(shù)控系統(tǒng)的硬件類型
3.2.2 單機或主從結(jié)構(gòu)模塊的硬件介紹
3.2.3 多主結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件介紹
3.3 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
3.3.1 數(shù)控系統(tǒng)軟件和硬件的功能界面
3.3.2 數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程
3.3.3 數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的特點
3.3.4 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)模式
3.4 數(shù)控系統(tǒng)的插補原理
3.4.1 插補原理概述
3.4.2 插補方法
3.5 典型數(shù)控系統(tǒng)介紹
3.5.1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)介紹
3.5.2 SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)介紹
3.5.3 HNC-21華中數(shù)控系統(tǒng)介紹
本章小結(jié)
思考與練習
第4章 伺服驅(qū)動系統(tǒng)與檢測裝置
4.1 概述
4.1.1 伺服系統(tǒng)的類型
4.1.2 數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求
4.1.3 數(shù)控機床對檢測裝置的要求
4.2 伺服系統(tǒng)的驅(qū)動電機
4.2.1 步進電動機
4.2.2 直流伺服電動機
4.2.3 交流伺服電動機
4.3 檢測裝置
4.3.1 旋轉(zhuǎn)變壓器
4.3.2 感應(yīng)同步器
4.3.3 光柵
4.3.4 編碼器
4.3.5 磁柵
本章小結(jié)
思考與練習
第5章 典型數(shù)控機床與編程基礎(chǔ)
5.1 數(shù)控車床
5.1.1 數(shù)控車床的基本組成
5.1.2 數(shù)控車床的特點
5.1.3 數(shù)控車床的類型
5.1.4 數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)
5.2 數(shù)控銑床
5.2.1 數(shù)控銑床的基本組成及特點
5.2.2 數(shù)控銑床的類型
5.2.3 數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)
5.3 數(shù)控加工中心
5.3.1 數(shù)控加工中心的基本組成
5.3.2 數(shù)控加工中心的特點
5.3.3 數(shù)控加工中心的類型
5.3.4 立式加工中心的主要技術(shù)參數(shù)
5.4 數(shù)控電火花線切割機床
5.4.1 數(shù)控線切割機床簡介
5.4.2 數(shù)控線切割加工的工藝處理
5.5 數(shù)控機床編程基礎(chǔ)
5.5.1 數(shù)控編程的概念與分類
5.5.2 數(shù)控機床的坐標系
5.5.3 數(shù)控編程中的工藝處理
5.5.4 數(shù)控編程基礎(chǔ)
本章小結(jié)
思考與練習
參考文獻
1946年世界上誕生了第一臺電子計算機，這標志著人類創(chuàng)造了可部分代替腦力勞動的工具。第一臺計算機誕生6年后，即在1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床（三坐標立式數(shù)控銑床），從此傳統(tǒng)的機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。后來，又經(jīng)過改進并開展自動編程技術(shù)的研究，于1955年進入實用階段，這對于加工復雜曲面和促進美國飛機制造業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。
美國帕森斯（Parsons）公司在1948年研制加工直升飛機葉片輪廓檢驗用樣板的機床時，首先提出應(yīng)用計算機技術(shù)控制機床加工樣板曲線的設(shè)想。后來受美國空軍委托，帕森斯公司與麻省理工學院（MIT）伺服機構(gòu)研究所合作進行研制工作。
我國1958年開始研制數(shù)控機床，并于1975年研制出第一臺數(shù)控機床，圖1.1所示為我國第一臺數(shù)控機床。目前，在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，我國同先進國家之間的差距正在縮小。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也從機床控制拓展到其他控制設(shè)備，例如，數(shù)控電火花線切割機床、數(shù)控測量機和工業(yè)機器人等。特別是相繼出現(xiàn)的自動換刀數(shù)控機床（Machining Center，MC）、直接數(shù)字控制系統(tǒng)（I）irect Numerical Control，DNC）、自適應(yīng)控制系統(tǒng)（Adaptive Control，AC）、柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System，F(xiàn)MS）、計算機集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System，cIMS）等。目前，數(shù)控機床已經(jīng)成為組成現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計（ComputerAided Design，CAD）、計算機輔助制造（ComputerAided Manufacture，CAM）、計算機輔助檢驗（Computer Aided Test，CAT）與生產(chǎn)管理等全部生產(chǎn)過程自動化的基本設(shè)備。
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