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| 編輯推薦： |
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本书数控理论比较深入，控制方面也讲的比较具体，数控编程操作也讲的案例充分。本书对数控插补原理从硬件到软件进行了全面讲解，较其他书明显有利于数控技术核心内容的教学，书中对数控检查装置、伺服系统控制原理进行了全面讲解；对机床结构、数控车铣编程、自动编写都进行了实操性的讲解，内容很全面，有利于学校根据自己的硬件和资源进行选择教学内容和重点，也有利于学生自学。本书也很适合数控爱好者、相关工人进行阅读提高自己的理论和技能。
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| 內容簡介： |
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本书共分为七章，第一章简要介绍了数控机床的组成、工作原理、分类和发展及其水平。第二章分析了插补原理，并介绍了典型的插补方法。第三章讲述了计算机数控系统的硬件和软件，分别介绍了计算机数控系统的硬件的组成和功能和软件的结构和功能。第四章分析了数控位置检测装置，按照工作原理的不同分别对各种数控位置检测装置进行了分析。第五章分析了数控伺服系统，对数控伺服系统的类型、伺服电机及调速、现代典型数控伺服系统进行了详细介绍。第六章讲述了数控手工编程。第七章讲述了自动编程及CAXA软件使用方法。
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| 關於作者： |
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严育才（1981-），男（汉族），湖北武汉市，讲师，主要研究领域为机械设计、机械制造、数控系统开发与应用。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1数控技术概念概述
1.2数控机床组成及工作原理
1.2.1数控机床的组成
1.2.2CNC的工作特征
1.2.3数控系统的工作过程
1.3数控机床的分类、特点与应用
1.3.1数控机床的分类
1.3.2数控机床的特点
1.3.3数控机床的应用
1.4数控机床的产生与发展
1.4.1数控机床的产生
1.4.2数控机床的发展历程
1.4.3数控机床的发展趋势
1.5数控技术在我国的发展情况
习题
第2章插补原理
2.1插补概念分析
2.1.1插补的概念
2.1.2插补需要解决的问题
2.1.3插补的实质
2.1.4插补的基本要求
2.1.5插补方法的分类
2.2硬件插补
2.2.1数字脉冲乘法器的工作原理
2.2.2数字脉冲乘法器的直线插补
2.2.3脉冲分配的不均匀性问题
2.3逐点比较法
2.3.1逐点比较法插补原理
2.3.2逐点比较法直线插补
2.3.3逐点比较法圆弧插补
2.3.4逐点比较法象限处理
2.3.5逐点比较法的进给速度
2.4数字积分法
2.4.1数字积分法的工作原理
2.4.2数字积分法直线插补原理
2.4.3数字积分法圆弧插补原理
2.4.4数字积分法插补精度的提高
2.5数据采样插补法
2.5.1概述
2.5.2时间分割法插补
2.5.3扩展数字积分法插补
2.5.4脉冲增量插补法和数据采样插补法的比较
习题
第3章CNC系统
3.1CNC系统的组成与工作原理
3.1.1CNC系统的组成
3.1.2CNC装置的工作原理
3.2CNC装置的硬件结构
3.2.1大板结构和功能模板结构
3.2.2单微处理器结构和多微处理器结构
3.2.3CNC装置的硬件功能模块
3.2.4CNC装置的输入输出接口
3.3CNC装置的软件结构
3.3.1CNC装置软件的组成
3.3.2CNC装置软件结构模式
3.3.3CNC装置软件的特点
3.4CNC装置的数据转换及处理
3.4.1数据转换流程
3.4.2数据处理
3.5进给速度处理和加减速控制
3.5.1开环CNC系统的进给速度及加减速控制
3.5.2闭环(或半闭环)CNC系统的加减速控制
3.6数控机床用可编程逻辑控制器
3.6.1数控机床中PLC完成的功能
3.6.2PLC顺序程序接口信号处理
3.6.3PLC地址分配
3.6.4PLC与CNC机床的关系
3.6.5M、S、T功能的实现
3.6.6华中数控系统PLC的形式和原理
3.7开放式数控体系结构
3.7.1概述
3.7.2开放式数控系统的定义及其基本特征
习题
第4章数控检测技术
4.1概述
4.1.1检测装置的分类
4.1.2数控测量装置的性能指标及要求
4.2旋转变压器
4.2.1旋转变压器的结构
4.2.2旋转变压器的工作原理
4.2.3旋转变压器的应用
4.3感应同步器
4.3.1直线式感应同步器
4.3.2旋转式感应同步器
4.3.3直线式感应同步器的工作原理
4.3.4感应同步器的应用
4.3.5感应同步器使用应注意的事项
4.4光栅传感器
4.4.1光栅的类型和结构
4.4.2计量光栅的工作原理
4.5脉冲编码器
4.5.1脉冲编码器的结构与分类
4.5.2脉冲编码器在数控机床上的应用
4.5.3增量式光电脉冲编码器
4.5.4绝对式脉冲编码器
4.5.5光电脉冲编码器的应用形式
习题
第5章数控伺服系统
5.1概述
5.1.1伺服系统的组成
5.1.2对伺服系统的基本要求
5.1.3对伺服电动机的要求
5.1.4伺服系统分类
5.2步进电动机伺服系统
5.2.1步进电动机结构及工作原理
5.2.2步进电动机的主要性能指标
5.2.3步进电动机功率驱动
5.2.4功率放大器
5.2.5调频调压驱动电路
5.2.6细分驱动电路
5.2.7步进电动机应用中的注意问题
5.3直流电动机伺服系统
5.3.1直流伺服电动机的种类与应用
5.3.2直流伺服电动机的结构与工作原理
5.3.3直流伺服电动机的控制原理
5.3.4直流伺服电动机的调速
5.3.5晶闸管调速控制系统
5.3.6晶体管直流脉宽调制调速系统
5.3.7全数字脉宽调制调速系统
5.4交流电动机伺服系统
5.4.1交流伺服电动机的种类
5.4.2永磁交流同步伺服电动机的结构
5.4.3交流伺服电动机的发展方向
5.4.4交流伺服电动机的调速原理
5.4.5交流伺服电动机的速度控制单元
5.5伺服系统的位置控制
5.5.1相位比较伺服系统
5.5.2幅值比较伺服系统
5.5.3数字比较伺服系统
5.5.4全数字伺服系统举例
习题
第6章数控加工的程序编制
6.1数控机床编程概述
6.2数控机床坐标系的确定
6.2.1数控机床的坐标系
6.2.2数控机床上坐标轴方向的确定
6.2.3机床坐标系与工件坐标系
6.3数控加工工艺
6.3.1数控加工工艺方案制订的主要内容
6.3.2影响数控加工工艺方案制订的主要因素
6.3.3零件数控加工工艺性分析
6.3.4划分加工阶段
6.3.5数控加工工序规划
6.3.6选择走刀路线
6.3.7数控编程误差及其控制
6.4数控加工刀具与切削用量的选择
6.4.1数控加工刀具的选择
6.4.2切削用量的选择
6.5数控机床上工件的装夹
6.5.1零件装夹注意事项
6.5.2数控机床上零件装夹的方法
6.5.3使用平口虎钳装夹零件
6.5.4使用压板和T形槽用螺钉固定零件
6.5.5弯板的使用
6.5.6V形块的使用
6.5.7零件通过托盘装夹在工作台上
6.5.8使用组合夹具、专用夹具等
6.6数控加工程序的组成及各指令的应用
6.6.1程序的组成
6.6.2程序的格式
6.6.3程序指令一览表
6.6.4数控机床常用指令的使用方法说明
6.7数控编程指令用法及加工举例
6.7.1数控车床编程指令用法及加工举例
6.7.2数控铣床编程指令用法及加工举例
习题
第7章CAXA自动编程
7.1自动编程概述
7.2CAXA制造工程师基本功能
7.2.1简介
7.2.2主要功能
7.2.3用户界面简介
7.3CAXA几何建模技术基础
7.4CAXA的拾取操作
7.5线架造型
7.5.1线架造型简介
7.5.2实例操作
7.6实体特征造型
7.6.1草图绘制
7.6.2轮廓特征
7.7连杆件的造型与加工
7.7.1连杆件的实体造型
7.7.2加工前的准备工作
7.7.3刀具轨迹的生成和仿真检验
第8章数控机床结构
8.1床身
8.2导轨
8.3主轴部件
8.4进给系统
8.5回转工作台
参考文献
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| 內容試閱：
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高档数控机床是装备制造业智能制造的工作母机，是智能制造最重要的关键装备之一，对智能制造有着重要的影响。高档数控机床是衡量一个国家装备制造业发展水平和产品质量的重要标志。
近年来，我国已经连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。中高端机床生产技术进一步提升，但高档数控机床国产化率甚至不到10%。
数控系统是数控机床的大脑，决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本，而国外对我国至今仍进行封锁限制，成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。国内数控系统的中高端市场被德国西门子公司、日本FANUC公司瓜分。低端市场是国内数控系统的天下，数十家系统厂挤在这个狭小的市场区域。鉴于此，我们必须自己攻克此技术，目前，我国数控系统实现了从模拟式、脉冲式到全数字总线的跨越。
为了促进我国数控机床行业产业升级，近几年，国家出台一系列政策以支持数控机床行业发展。根据工业和信息化部2016年的《智能制造工程实施指南(2016—2020)》，我国数控机床国产化率将在2020年超过50%。2015年10月，国家制造强国建设战略咨询委员会发布的《(中国制造2025)重点领域技术路线图》对未来十年我国高档数控机床的发展做出规划。未来十年，我国数控机床将重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等产业发展的需要，开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。
2019年1月28日，“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2019年度再次启动，其中有16个课题涉及数控机床。
随着《中国制造2025》和“工业4.0”的逐渐实施，以及基于国情制造业要升级，淘汰劳动密集型的低端制造业，我国数控机床产业必须实现大比重国产化，实现数控产业为国家的竞争力强势产业。
有需求也有机遇，我国有全世界最齐全的工业门类和全世界最大的工业市场，另外，我国有世界名列前茅的5G技术，方便于实现数控机床与工业机器人融合发展。这些条件非常有利于数控机床的发展。
在此背景下，本书出版第3版，本次再版增加了许多近几年数控机床的新技术和新应用，对相关数控名词概念进行规范化，相关表述更加贴近数控机床开发实际，特别介绍了“5G技术 数控机床 工业机器人融合发展技术”。
插补方面增加了参数曲线直接插补内容，数控系统方面增加了华中数控系统的软件结构介绍分析，更加贴近实践，PLC方面增加了数控系统厂家对PLC的应用思路，数控加工工艺方面进一步梳理，增加了形象化的数控加工框图，对数控切削用量的选择也进一步细化和列表，方便于加工实践，装夹方面增加了夹具实物图，更具有指导性。
作者方面增加了许昌学院李耀辉老师，李耀辉老师对本书插补、CNC系统内容做了许多改进工作。
本次再版得到了武汉华中数控股份有限公司总工程师朱志红教授的多次指导，在此致谢！
编者
2022年1月
数控技术（数字化控制技术）是未来控制技术的发展方向，从家用电器到医疗器械，从地下的探测设备到太空飞行器，许多领域都大量使用了数字信号和数控技术。随着信息技术的发展，特别是现代控制理论研究的深入，数字化控制技术在控制领域的比重将逐渐增加，并有逐渐取代其他传统控制方法的趋势。
数控技术与机械制造中的机床设备相结合，形成了一种全新的加工装备——数控机床。数控机床的整个加工过程由数控系统进行自动控制。近年来数控技术的快速发展极大地推动了计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、柔性制造系统（flexible manufacture system，FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）的发展。数控技术正在改变制造业的生产方式、产业结构、组织模式，是关系到国家战略地位的重要技术。
数控技术的发展历程经历了硬件数控（numerical control，NC）和计算机数控(computerized numerical control，CNC)两个阶段。硬件数控的运算和控制功能均由逻辑电路来完成，灵活性差，柔性不好。计算机数控是随着微电子技术和计算机技术的发展而产生的，其主要功能基本上由软件来完成。随着数控操作系统功能的不断完善，软件系统开放性的不断提高，CNC对不同的加工工艺及要求容易通过软件程序来解决，不需改变硬件，因此，灵活性好，柔性较强。
教育学部高等学校机械设计制造及其自动化专业教学指导分委员会于2007年会同中国机械工程学会、清华大学出版社组成“中国机械工程学科教程研究组” 出版的《中国机械工程学科教程》，采用知识领域边界再设计的方法，构造了机械工程本科专业教育的知识体系和框架，形成了科学的课程知识体系。我们根据该知识体系和框架，本着从高等院校教育目标及知识、能力和素质结构的要求出发，编写了数控技术教材。书中以数控技术的基本原理和基本知识为根基，以数控机床为主线，全面且系统地反映了数控技术各方面的内容。本书对数控技术的核心内容和最新技术作了较为深入、系统的介绍，全书内容充实、具体、科学、先进，叙述深入浅出，内容编排循序渐进，文字简练。本书采用国产著名品牌华中数控系统作为典型系统进行分析讲解，以国产三维CAD/CAM软件CAXA作为自动编程软件进行介绍，在数控系统和自动编程的讲解上实例充分。通过对本教材的学习掌握，读者可以对数控技术有较完整的、系统的认识，对数控机床的结构有较清晰的了解。
本书可作为高等院校机械工程相关本科专业“数控技术”“数控系统及数控机床原理”课程的教学用书，也适合研究生、专科学生及从事数控技术工程的技术人员阅读参考。
本书共分为8章。第1章简要介绍数控机床的组成、工作原理、分类和发展； 第2章分析插补原理，并介绍典型的插补方法； 第3章讲述计算机数控系统的硬件和软件，分别介绍计算机数控系统硬件的组成和功能以及软件的结构和功能； 第4章分析数控位置检测装置，按照工作原理的不同分别对各种数控位置检测装置进行了分析； 第5章分析数控伺服系统，对数控伺服系统的类型、伺服电动机及调速、现代典型数控伺服系统进行了详细介绍； 第6章讲述数控手工编程； 第7章讲述自动编程及CAXA软件的使用方法； 第8章介绍了数控机床结构。
本书由严育才、张福润担任主编，程宪平、段明忠担任副主编。本书第1、2章由张福润编写，第3、4、7、8章由严育才编写，第5章由程宪平、严育才共同编写，第6章由段明忠、严育才共同编写。本书在编写过程中得到了华中科技大学数控国家重点实验室和华中科技大学金工实训中心的大力帮助，在此对数控国家重点实验室和金工实训中心的各位老师表示衷心的感谢。华中科技大学李元科教授、孙亲锡教授、刘延林教授、朱冬梅教授对本书的编写提出了许多宝贵的意见，在此也一并致谢！
本书为修订版，利用此次修订的机会，作者不仅认真仔细地订正了第1版中存在的错误和疏漏，还将平时教学中使用的电子课件进行了整理，并增补了部分习题参考解答。
限于编者的水平，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
编者
2012年2月
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