本书反映了近几年来高等职业教育课程改革的经验；符合经济发展、科技进步和生产实际对教学内容提出的新要求；注意反映生产实际中的新知识、新技术、新工艺和新方法；突出了职业教育特色，紧密联系生产实际，具有广泛的实用性。全书共7章，主要介绍了数控机床概述、数控机床的插补原理、计算机数控（CNC）系统、位置检测装置、数控机床的伺服系统、数控机床的典型机械结构、常用数控机床等内容，各章后均附有思考题与习题。书中采用了新国标规定的名词术语，较系统地介绍了数控机床的工作原理，以及数控系统的基本知识。
本书可作为高等职业院校相关专业和应用型本科相关专业教材，也可供从事数控加工工作的工程技术人员参考，或作为工厂数控机床操作工人的自学教材。
第1章 数控机床概述
1.1 机床数控技术的发展
1.1.1 数控技术的发展历史
1.1.2 数控机床加工的特点
1.1.3 数控机床的工作原理
1.1.4 国内外数控技术发展现状和趋势
1.2 数控机床的组成、分类及主要性能指标
1.2.1 数控机床的组成
1.2.2 数控机床的分类
1.2.3 数控机床的主要性能指标
1.3 数控机床坐标系和运动方向的规定
1.3.1 标准的坐标系和运动方向
1.3.2 绝对坐标系与增量(相对)坐标系
1.3.3 坐标系的原点
思考题与习题 第1章 数控机床概述
1.1 机床数控技术的发展
1.1.1 数控技术的发展历史
1.1.2 数控机床加工的特点
1.1.3 数控机床的工作原理
1.1.4 国内外数控技术发展现状和趋势
1.2 数控机床的组成、分类及主要性能指标
1.2.1 数控机床的组成
1.2.2 数控机床的分类
1.2.3 数控机床的主要性能指标
1.3 数控机床坐标系和运动方向的规定
1.3.1 标准的坐标系和运动方向
1.3.2 绝对坐标系与增量(相对)坐标系
1.3.3 坐标系的原点
思考题与习题
第2章 数控机床的插补原理
2.1 概述
2.1.1 插补的基本概念
2.1.2 对插补器的基本要求和插补方法的分类
2.2 基准脉冲插补
2.2.1 逐点比较法
2.2.2 数字积分法
2.3 数据采样插补
2.3.1 概述
2.3.2 数据采样插补法的基本原理
2.3.3 数据采样法直线插补
2.3.4 数据采样法圆弧插补
2.4 3 坐标联动直线和螺旋线插补原理
2.4.1 3坐标联动直线插补原理
2.4.2 螺旋线插补原理
思考题与习题
第3章 计算机数控系统
3.1 计算机数控系统概述
3.1.1 计算机数控系统的组成和作用
3.1.2 CNC装置的工作过程
3.1.3 CNC装置的功能
3.2 计算机数控系统的硬件
3.2.1 计算机数控系统硬件概述
3.2.2 数控装置硬件结构类型
3.3 计算机数控系统的软件
3.3.1 计算机数控系统的软件界面
3.3.2 CNC系统软件的结构与特点
3.4 数控加工信息的输入及数据处理
3.4.1 数控加工信息的输入
3.4.2 数控加工信息的译码与诊断
3.4.3 其他预处理
3.5 刀具补偿
3.5.1 刀具位置补偿
3.5.2 刀具长度补偿
3.5.3 刀具半径补偿
3.6 误差补偿
3.6.1 误差补偿概述
3.6.2 齿隙补偿
3.6.3 螺距补偿
3.7 计算机数控系统的输入／输出与通信功能
3.7.1 计算机数控系统的输入／输出接口电路
3.7.2 数控系统常用串行通信接口标准
3.7.3 DNC通信接口技术
3.7.4 数控系统网络通信接口
3.8 数控系统中的可编程序控制器
3.8.1 PLC的组成与特点
3.8.2 PLC的工作过程
3.8.3 PLC在数控系统中的应用
3.8.4 典型PLC的指令系统简介
3.8.5 数控机床中PLC应用实例
3.9 典型数控系统简介
3.9.1 日本FANUC系列数控系统
3.9.2 SIEMENS公司的SINUMERIK系列数控系统
3.9.3 华中数控系统
思考题与习题
第4章 位置检测装置
第5章 数控机床的伺服系统
第6章 数控机床的典型机械结构
第7章 常用数控机床
参考文献
第2章 数控机床的插补原理
2.1 概述
在数控加工中，被加工零件的轮廓形状千变万化、形状各异。数控系统的主要任务，是根据零件数控加工程序中的有关几何形状、轮廓尺寸的数据及其加工指令，计算出数控机床各运动坐标轴的进给方向及位移量，分别驱动各坐标轴产生相互协调的运动，从而使得伺服电机驱动机床工作台或刀架相对主轴（即刀具相对工件）的运动轨迹以一定的精度要求逼近所加工零件的理想外形轮廓尺寸。
2.1.1 插补的基本概念
数控系统的主要作用是控制刀具相对于工件的运动轨迹。一般根据运动轨迹的起点坐标、终点坐标和轨迹的曲线方程，由数控系统实时地算出各个中间点的坐标，即“插入、补上”运动轨迹各个中间点的坐标，通常把这个过程称为“插补”。机床伺服系统根据这些坐标值控制各坐标轴协调运动，走出规定的轨迹。
插补工作可以由软件或硬件来实现。早期的硬件数控系统（NC系统）都采用的数字逻辑电路来完成插补工作，在NC中有一个专门完成插补运算的装置，称为插补器。现代数控系统（CNC或MNC系统），插补工作一般用软件来完成，或软硬件结合实现插补。而无论是软件数控还是硬件数控，其插补运算的原理基本相同。它的作用都是根据给定的信息进行数字计算，在计算过程中不断向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲，使刀具相对于工件按指定的路线移动。
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