本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是“十三五”江苏省高等学校重点教材(编号：2017-1-110)。本书系统、全面地介绍了数控编程、数控原理、数控机床机械结构等方面的知识。全书共9章，内容包括数控技术概论、数控加工程序编制基础、数控加工编程方法、计算机数控装置、数控机床的运动控制原理、数控机床的检测装置、数控机床的伺服驱动系统、数控机床的机械结构与装置、智能制造系统。
本书深入浅出，内容丰富，系统性强。在强化理论基础的同时，突出了实践性和先进性。
样章试读
目录
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第1章 数控技术概论 1
1.1 数控技术的基本概念 1
1.2 机床数控技术的组成 1
1.2.1 机床本体 1
1.2.2 数控系统 2
1.2.3 外围技术 3
1.3 数控加工零件的过程 4
1.4 数控机床的特点与分类 5
1.4.1 数控机床的特点 5
1.4.2 数控机床的分类 6
1.5 数控技术的产生与发展趋势 9
复习思考题 12
第2章 数控加工程序编制基础 13
2.1 概述 13
2.1.1 数控编程的基本概念 13
2.1.2 数控编程的内容和步骤 13
2.1.3 数控编程的方法 14
2.1.4 数控机床坐标系 15
2.1.5 加工程序结构与格式 17
2.2 数控编程中的常用指令 18
2.2.1 准备功能G代码 18
2.2.2 辅助功能M代码 24
2.2.3 F代码、S代码、T代码 27
2.3 数控编程中的工艺处理 27
2.3.1 数控加工工艺的特点与内容 27
2.3.2 数控加工零件或加工内容的选择 28
2.3.3 数控加工工艺性分析 28
2.3.4 数控加工工艺路线的设计 29
2.3.5 数控加工工序的详细设计 30
2.3.6 数控加工工艺分析案例 40
2.4 高速加工及其工艺处理 44
2.4.1 高速加工概述 44
2.4.2 高速加工中的工艺处理 44
2.5 数控编程中的数学处理 47
2.5.1 直线、圆弧类零件的数学处理 47
2.5.2 非圆曲线节点坐标计算 47
2.5.3 列表曲线轮廓零件的数学处理 50
2.5.4 列表曲面轮廓零件的数学处理 53
复习思考题 54
第3章 数控加工编程方法 56
3.1 概述 56
3.2 手工编程方法 57
3.2.1 数控车床编程方法及编程实例 57
3.2.2 数控铣床编程方法及编程实例 70
3.2.3 数控线切割机床编程方法及编程实例 75
3.2.4 加工中心编程方法及编程实例 82
3.2.5 车铣复合机床编程方法及编程实例 88
3.2.6 宏程序编程方法及编程实例 94
3.3 自动编程方法 99
3.3.1 自动编程方法概述 99
3.3.2 图形交互编程的主要过程 99
3.3.3 图形交互编程实例 100
复习思考题 106
第4章 计算机数控装置 109
4.1 概述 109
4.2 计算机数控装置的硬件结构 109
4.2.1 单微处理器结构 109
4.2.2 多微处理器结构 111
4.2.3 开放式数控系统 112
4.2.4 嵌入式数控系统 113
4.3 计算机数控装置的软件结构 115
4.3.1 CNC装置的软件组成 115
4.3.2 CNC系统软件的工作过程 116
4.3.3 CNC系统的软件结构 117
4.4 数控机床的可编程控制器 119
4.4.1 数控机床中可编程控制器实现的功能 119
4.4.2 PLC、CNC与数控机床的关系 120
4.4.3 PLC在数控机床上的应用举例 121
4.5 典型的CNC系统简介 123
4.5.1 SIEMENS数控系统 123
4.5.2 FANUC数控系统 126
4.5.3 华中数控(HNC)系统 128
复习思考题 128
第5章 数控机床的运动控制原理 129
5.1 概述 129
5.1.1 插补的基本概念 129
5.1.2 插补方法的分类 130
5.2 逐点比较法 132
5.2.1 逐点比较法直线插补 132
5.2.2 逐点比较法圆弧插补 135
5.3 数字积分法 139
5.3.1 DDA法直线插补 140
5.3.2 DDA法圆弧插补 144
5.3.3 提高DDA法插补质量的措施 147
5.3.4 其他函数的DDA法插补运算 151
5.4 直线函数法 152
5.4.1 直线函数法直线插补 152
5.4.2 直线函数法圆弧插补 152
5.5 扩展数字积分法 153
5.5.1 扩展DDA法直线插补 154
5.5.2 扩展DDA法圆弧插补 154
5.6 曲面直接插补 157
5.6.1 SDI的含义与特点 157
5.6.2 实现SDI的软件系统结构和工作流程 157
5.6.3 SDI算法的基本原理 158
5.6.4 SDI的信息输入 160
5.6.5 SDI的技术关键 161
5.7 刀具半径补偿 162
5.7.1 B刀具半径补偿 162
5.7.2 C刀具半径补偿 164
5.8 进给速度和加减速控制方法 171
5.8.1 进给速度的控制方法 172
5.8.2 常用的加减速控制方法 173
复习思考题 183
第6章 数控机床的位置检测装置 184
6.1 概述 184
6.1.1 数控机床对检测装置的主要要求 184
6.1.2 位置检测装置分类 185
6.1.3 位置检测装置输出信号及接口 186
6.2 旋转变压器 187
6.2.1 旋转变压器的结构 187
6.2.2 旋转变压器的工作原理 188
6.2.3 旋转变压器的应用 190
6.2.4 磁阻式多极旋转变压器简介 190
6.3 感应同步器 191
6.3.1 感应同步器的结构与种类 191
6.3.2 感应同步器的安装 193
6.3.3 感应同步器的工作原理 193
6.3.4 感应同步器的特点 196
6.4 光栅 196
6.4.1 光栅的种类与精度 197
6.4.2 光栅的结构与测量原理 198
6.4.3 光栅测量系统 200
6.5 编码器 202
6.5.1 接触式编码器 202
6.5.2 光电式编码器 203
6.5.3 编码器在数控机床中的应用 205
6.6 磁栅 206
6.6.1 磁栅的工作原理与结构 206
6.6.2 磁栅位移检测装置的结构类型 210
6.7 激光干涉仪 211
6.7.1 激光干涉仪测位移的基本原理 211
6.7.2 双频激光干涉仪测位移原理 212
复习思考题 213
第7章 数控机床的伺服驱动系统 214
7.1 概述 214
7.2 步进电机及其驱动控制系统 215
7.2.1 步进电机的工作原理 215
7.2.2 步进电机的主要特性 217
7.2.3 步进电机的分类 218
7.2.4 步进电机的环形分配器 220
7.2.5 功率放大电路 222
7.3 直流伺服电机及其速度控制系统 223
7.3.1 直流伺服电机的分类和工作原理 223
7.3.2 有刷直流伺服电机的调速原理与方法 224
7.3.3 无刷直流伺服电机速度控制单元的调速控制方式 226
7.4 交流伺服电机及其速度控制系统 230
7.4.1 交流伺服电机的分类与特点 230
7.4.2 交流伺服电机的变频调速 231
7.4.3 交流伺服电机的变频调速特性 235
7.4.4 交流伺服电机的矢量控制 235
7.4.5 交流永磁同步电机的矢量控制 238
7.4.6 交流感应伺服电机的矢量控制 240
7.5 直线电机及其在数控机床中的应用简介 241
7.5.1 直线电机的特点 241
7.5.2 直线电机的基本结构和分类 242
7.5.3 直线电机的基本工作原理 244
7.5.4 直线电机在机床上的应用 244
7.6 位置伺服系统的结构与原理 245
7.6.1 位置伺服系统结构概述 245
7.6.2 相位比较伺服系统 247
7.6.3 幅值比较伺服系统 251
7.6.4 数字脉冲比较伺服系统 252
7.6.5 全数字控制伺服系统 253
7.6.6 多轴同步控制原理 254
复习思考题 255
第8章 数控机床的机械结构与装置 257
8.1 概述 257
8.1.1 数控机床机械结构的特点 257
8.1.2 数控机床机械结构的基本要求 257
8.2 数控机床的主传动系统 261
8.2.1 主传动方式 261
8.2.2 主轴部件的结构 262
8.2.3 主轴部件的支承 262
8.2.4 主轴的准停装置 264
8.2.5 自动换刀装置 265
8.2.6 高速电主轴装置 267
8.2.7 万向铣头 269
8.3 数控机床的进给传动系统 270
8.3.1 进给传动方式 271
8.3.2 滚珠丝杠螺母副 271
8.3.3 齿轮齿条副 274
8.3.4 回转工作台 274
8.4 数控机床的导轨 276
8.4.1 带有塑料层的滑动导轨 276
8.4.2 滚动导轨 277
8.4.3 静压导轨 278
8.5 数控机床的自动换刀装置 279
8.5.1 自动回转刀架 279
8.5.2 转塔头式换刀装置 280
8.5.3 带刀库的自动换刀装置 281
8.6 数控机床的辅助装置 283
8.6.1 排屑装置 283
8.6.2 冷却装置 283
8.7 数控机床精度检测方法 283
8.7.1 仪器检测方法 284
8.7.2 试件检测方法 284
复习思考题 285
第9章 智能制造系统 286
9.1 概述 286
9.1.1 智能制造系统的定义 287
9.1.2 智能制造系统的特征 288
9.2 智能制造系统的基本组成 289
9.2.1 制造工作站 289
9.2.2 物料与刀具储运系统 289
9.2.3 智能制造管理与控制系统 296
9.3 智能制造系统数据采集与监控 299
9.3.1 基于网络的分布型通信方式 299
9.3.2 IMS数据采集与监控技术 300
9.3.3 基于OPC协议的数据采集 301
9.4 智能制造系统实例 303
9.4.1 实例1：基于数字孪生的离散型智能制造系统 303
9.4.2 实例2：沈阳航空复杂结构件智能制造生产线 306
9.4.3 实例3：上飞公司大型商用
飞机智能制造工厂 308
复习思考题 310
参考文献 311。
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