本书遵循“工程教育”新理念，基于应用型人才培养要求，跟踪数控技术*新发展趋势，以现代数控机床的组成和加工工件过程为主线，全面阐述计算机数控系统及控制、数控系统轨迹控制原理及方法、数控机床机械本体、数控机床伺服系统、现代数控机床加工程序的编制等相关基础知识，注重内容的先进性、系统性和实用性，重点突出，形式新颖。每章均有知识拓展和一定数量的思考与练习，书后还附有数控技术常用术语中英文对照表，为学生进一步阅读英文资料打下基础。 本书可作为高等院校机械设计制造及其自动化、机械电子工程等本科专业的教材，也可供其他有关专业的师生和工程技术人员参考。

第1章绪论1
11概述1
12数控机床的组成与工作过程2
121数控机床的组成2
122数控机床的工作过程5
13数控机床的分类6
131按运动控制轨迹分类6
132按伺服系统分类7
133按工艺方法分类8
14数控机床的性能指标9
15数控机床的加工特点及应用范围11
151数控机床的加工特点11
152数控机床的应用范围12
16数控技术的发展趋势12
知识拓展：虚拟切削加工技术15
本章小结15
思考与练习15
第2章计算机数控系统及控制17
21概述17
211计算机数控系统的基本组成18
212CNC装置的主要功能19
213CNC装置的基本工作过程20
22计算机数控装置的硬件结构21
221单微处理器CNC装置22
222多微处理器CNC装置23
23计算机数控装置的软件结构24
231CNC装置软件的组成24
232CNC装置软件的结构特点25
233CNC装置软件的结构模式26
24数控系统的可编程控制器26
241PLC概述26
242PLC的基本结构27
243PLC的工作过程28
244PLC在数控机床上的应用29
25计算机数控装置的I/O接口与通信
网络31
251CNC装置的I/O接口31
252CNC装置的通信接口32
知识拓展：常见数控系统介绍33
本章小结34
思考与练习35
第3章数控系统轨迹控制原理及
方法36
31概述36
32插补原理及其方法分类37
321插补原理的实质37
322插补算法的基本要求37
323插补方法的分类38
33脉冲增量插补方法38
331逐点比较法38
332数字积分法46
34数据采样插补方法53
341插补周期的选择54
342时间分割法55
343扩展DDA插补法57
35刀具补偿原理及方法60
351刀具半径补偿61
352刀具长度补偿67
36进给速度和加减速的控制原理及
方法68
361进给速度的控制方法68
362加减速的控制方法70
知识拓展：方向矢量71
本章小结73
思考与练习73
第4章数控机床机械本体75
41概述75
42数控机床机械结构的组成及特点76
421数控机床机械结构的组成76
422数控机床机械结构特点76
43提高数控机床机械结构性能的方法77
431改善机床结构刚度77
432减小机床热变形82
433提高机床的低速运动平稳性83
44数控机床主传动系统84
441数控机床主传动系统的组成84
442数控机床对主传动系统的要求84
443数控机床主传动系统的主要
参数84
45主传动的形式及主轴部件86
451主传动的形式86
452主轴部件87
453主轴功率选择91
454高速主轴系统93
46数控机床的进给伺服系统94
461数控机床进给系统的要求和传动
形式94
462滚珠丝杠螺母副95
463滚珠丝杠螺母副的间隙调整97
464滚珠丝杠的支承方式及主要
参数99
465静压丝杠螺母副100
466传动间隙补偿机构102
467高速进给单元105
47数控机床导轨副108
471数控机床对导轨的要求108
472数控机床导轨副的类型和特点109
48进给伺服系统特性112
481系统负载惯量113
482电动机负载转矩114
49数控机床辅助装置116
491自动换刀装置116
492数控回转工作台117
493数控分度工作台117
知识拓展：并联机床118
本章小结119
思考与练习119
第5章数控机床伺服系统121
51概述121
511伺服系统的概念122
512数控机床对伺服系统的要求123
513伺服系统的分类123
52驱动电动机126
521步进电动机及其驱动控制126
522直流伺服电动机及其驱动控制135
523交流伺服电动机及其速度控制143
53进给伺服系统设计147
531伺服电动机的选择原则147
532横向进给系统设计的算例148
533进给伺服系统的性能分析149
54数控机床常用位置检测装置151
541概述151
542光电编码器检测装置154
543旋转变压器和感应同步器157
544光栅检测装置163
545激光干涉位置检测装置169
546位置控制与速度控制170
知识拓展：全数字控制伺服系统172
本章小结173
思考与练习173
第6章现代数控机床加工程序的
编制175
61概述175
62数控加工工艺176
621数控加工工艺的特点与内容176
622数控加工工艺分析178
623加工顺序的确定183
624数控刀具与切削用量185
625加工路线的确定188
63数控加工编程中的数值计算193
64数控加工工艺文件的编制196
65高速加工及其加工路线197
651高速切削技术与高速加工197
652高速加工的刀具加工路线199
66数控加工程序的编制201
661数控程序编制的概念201
662数控机床的坐标系统201
663数控加工程序的结构204
67数控系统常用功能206
68数控车削程序编制208
681数控车削编程特点208
682数控车削常用指令209
683车削加工固定循环功能指令213
684典型零件数控车床编程与加工
实例217
69数控铣床与加工中心程序编制223
691数控铣床与加工中心编程的
特点223
692子程序的格式及应用223
693数控铣削与加工中心特殊功能
指令225
694固定循环指令234
695加工中心综合编程实例238
知识拓展：自动编程243
本章小结246
思考与练习246
附录数控技术常用术语中英文
对照表249
参考文献252