本書內容括數控加工工藝、數控加工編程、數控機床裝備部分，以數控繫統內部信息流處理過程為主線展開闡述，內容全面、新穎，組織結構合理。全書共分八章和附錄，括緒論、數控加工工藝基礎、數控加工程序編制、數控機床輪廓控制原理、計算機數控裝置、數控機床伺服繫統、數控機床機械結構、數控機床故障診斷，並在附錄中給出數控繫統指令和數控技術常用術語中英文對照。

本書可作為普通高等工科院校機械類機床數控技術課程的本科教材，也可作為高等職業教育和教育的同類課程的教材，還可供從事數控技術、數控機床設計和研究的工程技術人員參考。

前言

D1章緒論1

1.1概述1

1.1.1數控技術的基本概念1

1.1.2數控機床的組成2

1.1.3數控機床的工作流程4

1.2數控機床的特點和分類6

1.2.1數控機床的特點6

1.2.2數控機床的適用範圍7

1.2.3數控機床的分類8

1.3數控機床的發展歷程、現狀與趨勢11

1.3.1數控機床的發展歷程11

1.3.2數控機床的技術現狀12

1.3.3數控機床的發展趨勢13

思考與練習題14

D2章數控加工工藝基礎15

2.1概述15

2.1.1數控加工工藝內容15

2.1.2數控加工工藝特點16

2.2零件加工工藝分析17

2.2.1零件圖分析，確定數控加工的內容17

2.2.2零件結構的工藝性分析18

2.2.3零件毛坯的工藝性分析23

2.3數控加工工藝設計24

2.3.1加工方法和加工機床的選擇24

2.3.2定位基準的選擇26

2.3.3夾具的選擇26

2.3.4工藝路線的設計27

2.3.5走刀路線的確定29

2.3.6刀具的選用36

2.3.7切削用量的確定37

2.3.8螺紋加工工藝處理37

2.4數控加工工藝文件39

思考與練習題42

D3章數控加工程序編制44

3.1概述44

3.1.1數控編程的基本概念44

3.1.2數控編程的內容與步驟45

3.2數控編程基礎46

3.2.1數控機床的坐標繫46

3.2.2零件的數學處理51

3.2.3程序結構與格式52

3.3數控繫統的指令54

3.3.1準備功能G指令55

3.3.2輔助功能M指令62

3.3.3F、S、T指令62

3.4數控車床程序編制64

3.4.1數控車削的編程特點64

3.4.2數控車床的刀具補償65

3.4.3簡化編程功能指令68

3.4.4數控車床編程實例73

3.5數控銑床程序編制76

3.5.1數控銑削的編程特點76

3.5.2數控銑床的刀具補償76

3.5.3簡化編程功能指令78

3.5.4數控銑床編程實例87

3.6加工中心程序編制90

3.6.1加工中心的編程特點91

3.6.2加工中心的自動換刀91

3.6.3加工中心編程實例92

3.7自動編程簡介95

3.7.1數控編程方法95

3.7.2語言式自動編程96

3.7.3圖形交互式自動編程97

3.8數控機床對刀方法100

3.8.1數控車床對刀方法100

3.8.2數控銑床對刀方法103

思考與練習題106

D4章數控機床輪廓控制原理108

4.1概述108

4.2數控插補原理108

4.2.1插補的概念和分類108

4.2.2逐點比較法109

4.2.3數字積分法116

4.2.4數據采樣法123

4.3進給速度控制128

4.3.1進給速度控制概述128

4.3.2逐點比較法插補速度控制128

4.3.3數據采樣法插補速度控制129

4.4刀具補償原理132

4.4.1B功能刀具半徑補償計算133

4.4.2C功能刀具半徑補償計算134

思考與練習題137

D5章計算機數控裝置139

5.1概述139

5.1.1CNC裝置的組成139

5.1.2CNC裝置的工作原理140

5.1.3CNC裝置的功能141

5.2CNC裝置的硬件結構143

5.2.1概述143

5.2.2單機或主從結構模塊的功能介紹147

5.2.3多微處理器結構的CNC裝置151

5.2.4西門子SIMUMERIK 840D數控繫統硬件結構151

5.2.5齒輪加工專用數控繫統GSK 25iG152

5.3CNC裝置的軟件結構154

5.3.1CNC裝置軟件和硬件的功能界面154

5.3.2CNC裝置軟件結構的特點155

思考與練習題157

D6章數控機床伺服繫統158

6.1概述158

6.1.1伺服繫統的組成158

6.1.2伺服繫統的分類159

6.1.3數控機床對伺服繫統的要求161

6.2開環進給伺服繫統162

6.2.1步進電動機162

6.2.2開環進給伺服控制166

6.2.3提高開環進給伺服繫統精度的措施171

6.3閉環進給伺服繫統173

6.3.1直流伺服電動機及速度控制174

6.3.2交流伺服電動機及速度控制180

6.3.3直線電動機伺服繫統188

6.4位置檢測裝置192

6.4.1編碼器192

6.4.2光柵196

6.5閉環伺服繫統的位置控制199

6.5.1位置控制回路199

6.5.2位置控制特性分析200

6.5.3伺服控制繫統誤差補償204

6.6主軸伺服繫統205

6.6.1對主軸伺服繫統的要求205

6.6.2直流主軸伺服繫統205

6.6.3交流主軸伺服繫統207

6.6.4高速電主軸209

思考與練習題210

D7章數控機床機械結構212

7.1概述212

7.2數控機床的主傳動裝置213

7.2.1主傳動配置方式214

7.2.2主軸組件結構215

7.3數控機床的進給傳動裝置220

7.3.1進給傳動繫統常見結構220

7.3.2齒輪副221

7.3.3鍵聯接、銷聯接間隙的消除224

7.3.4滾珠絲杠螺母副225

7.4數控機床的導軌與回轉工作臺229

7.4.1導軌229

7.4.2回轉工作臺232

7.5數控機床的自動換刀裝置239

7.5.1數控車床的自動轉位刀架239

7.5.2鏜銑加工中心的自動換刀裝置241

7.5.3刀具交換裝置243

7.5.4機械手246

7.6數控機床的輔助裝置247

7.6.1排屑裝置247

7.6.2刀具預調儀248

思考與練習題249

D8章數控機床故障診斷251

8.1概述251

8.1.1故障的分類251

8.1.2數控機床故障診斷的原則253

8.2機械本體故障診斷254

8.2.1數控機床機械故障的診斷方法254

8.2.2主傳動繫統的故障診斷258

8.2.3進給傳動繫統的故障診斷258

8.2.4自動換刀裝置的故障診斷261

8.2.5回轉工作臺的故障診斷262

8.2.6液壓與氣動傳動繫統的故障診斷262

8.3數控繫統故障診斷266

8.3.1數控繫統硬件故障診斷266

8.3.2數控繫統軟件故障診斷270

8.4數控機床故障智能診斷技術271

8.4.1基於人工智能的專家診斷技術271

8.4.2人工神經網絡（ANN）診斷技術272

8.4.3多傳感器信息整合技術272

8.4.4基於因特網的遠程故障診斷技術273

思考與練習題274

附錄275

附錄AFANUC 0i Mate TC繫統車床G指令繫列275

附錄BFANUC 0i Mate MC繫統銑床及加工中心G指令繫列276

附錄CFANUC數控繫統M指令繫列277

附錄DSINUMERIK 802D繫統車床G指令繫列278

附錄ESINUMERIK 802D繫統銑床及加工中心G指令繫列279

附錄FSINUMERIK數控繫統其他指令279

附錄G數控技術常用術語中英文對照279

參考文獻282