本教材在第一版的基础上，根据编者的实践和教学经验，从数控机床的组成这一角度出发，系统地介绍了机床数控技术的基础知识。

本教材共分九章，每章均附有小结与习题，以便于学习时归纳总结，及时巩固所学的知识。第一章对数控的基本概念、数控机床的分类、机床数控技术的发展及有关规定进行简单介绍。第二章对数控系统的基本原理、插补原理、数控系统的硬件结构和软件结构、典型计算机数控系统进行介绍。第三章介绍数控机床位置检测装置，主要介绍旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅、脉冲编码器等的结构与工作原理等。第四章对数控机床的进给伺服系统进行介绍，包括直流和交流伺服驱动控制、开环系统的进给运动控制、闭环系统与驱动装置的信号连接等。第五章介绍数控机床的主轴驱动及控制。第六章介绍数控机床的辅助控制，包括PLC控制，M、S、T功能的实现等。第七章介绍典型数控机床，包括数控车床、数控铣床、数控加工中心机床等。第八章介绍数控机床的总体设计，包括数控机床的结构设计、总体布局以及普通机床的数控化改造等。第九章介绍机床数控技术的应用，包括数控机床的故障诊断与维修、选用、安装调试以及管理等。

本书是根据全国高职高专专门课开发指导委员会制定的数控原理与数控机床课程的基本要求和教材编写大纲，遵循“理论联系实际，体现应用性、实用性、综合性和先进性，激发创新”的原则而编写的。

该书紧紧围绕机床数控技术的能力培养，突出理论与实践的结合，着重培养学生适应现代控制技术的需要。该书先从机床数控技术的基本概念入手，重点突出计算机数控系统、数控机床位置检测装置、数控机床的进给伺服系统、主轴驱动及控制、数控机床的辅助控制、典型数控机床、数控机床的总体设计、机床数控技术应用等内容。

本书内容丰富，重点突出，重视实践技能的培养。本书各章均附有小结和习题，以便于归纳总结，及时巩固所学知识。

本书可作为高职高专院校数控技术应用、模具设计与制造、机电一体化、机械设计制造、计算机应用、冶金机械及控制技术等机械类各专业的三年制、五年制高职高专及中等职业技术教育的教材，也可供数控技术培训及有关工程技术人员参考。

第一章　机床数控技术概述

　第一节　机床数字控制的基本概念

　　一、机床的数字控制技术

　　二、机床数字控制的原理

　　三、数控机床及加工特点

　第二节　数控机床的组成及分类

　　一、数控机床的组成

　　二、数控机床的分类

　第三节　机床数控技术的发展

　　一、数字控制技术与数控机床的产生和发展

　　二、我国数控技术发展概况

　　三、机床数控技术的发展趋势

　第四节　实现数控机床的有关规定

　　一、数控机床程序编制的有关规定

　　二、数控机床的坐标系统

　本章小结

　习题一

第二章　计算机数控系统

　第一节　概述

　　一、CNC系统的组成

　　二、CNC装置的结构

　　三、CNC装置的工作过程

　　四、数控系统的分类

　　五、计算机数控系统的特点

　第二节　计算机数控系统的基本原理

　　一、零件程序的输入

　　二、数控加工程序的译码

　　三、刀具半径补偿

　　四、刀具长度补偿

　　五、速度计算

　　六、位置控制原理

　　七、误差补偿原理

　　八、加减速控制

　第三节　插补原理

　　一、插补的基本概念

　　二、对插补器的基本要求

　　三、插补方法的分类

　　四、逐点比较法

　　五、数字积分法

　　六、数字脉冲乘法器

　　七、数据采样插补法

　　八、粗插补与精插补

　第四节　计算机数控系统的硬件结构

　　一、经济型数控系统硬件结构

　　二、标准型数控系统硬件

　第五节　计算机数控系统软件结构

　　一、经济型数控系统软件

　　二、标准型数控系统软件

　第六节　典型计算机数控系统介绍

　　一、概述

　　二、FANUC数控系统

　本章小结

　习题二

第三章　数控机床位置检测装置

　第一节　概述

　　一、数控机床对位置检测装置的要求

　　二、位置检测装置类型

　第二节　旋转变压器

　　一、旋转变压器的结构和工作原理

　　二、旋转变压器工作方式

　　三、旋转变压器的应用

　第三节　感应同步器

　　一、感应同步器的工作原理

　　二、感应同步器的工作方式

　　三、感应同步器的应用

　第四节　光栅

　　一、光栅的分类

　　二、光栅的结构与工作原理

　　三、光栅位移的数字转换系统

　第五节　磁栅

　　一、磁栅的组成部分

　　二、磁栅的工作原理

　第六节　脉冲编码器

　　一、脉冲编码器的分类与结构

　　二、增量式光电脉冲编码器

　　三、绝对式脉冲编码器

　本章小结

　习题三

第四章 数控机床的进给伺服系统

 第一节 概述

一、伺服系统的组成

二、对进给伺服系统的基本要求

三、伺服系统的分类

 第二节 开环进给伺服系统

一、步进电动机的组成、特点及分类

二、步进电动机的工作原理、主要参数及特性

三、步进电动机的驱动与控制

 第三节 直流伺服驱动控制

一、直流伺服电动机的基本结构及工作原理

二、直流伺服电动机的类型及特点

三、直流伺服电动机的速度控制

 第四节 交流伺服驱动控制

一、交流伺服电动机

二、同步交流电动机的速度控制

 第五节 进给系统的机械传动部件

一、数控机床对进给系统机械部分的基本要求

二、进给传动系统的典型机构

 第六节 闭环系统与驱动装置的信号连接

一、位置比较实现的方式

二、速度控制信号的实现方式

 第七节 进给运动参数的设置

一、进给运动控制参数的设置

二、坐标轴的零点与参考点的设置

 本章小结

 习题四

第五章 主轴驱动及控制

 第一节 概述

一、对主轴驱动的要求

二、主轴驱动装置及其工作特性

 第二节 主轴驱动的速度控制

一、直流主轴速度控制

二、交流主轴速度控制

三、主轴分段无级变速及控制

 第三节 主轴部件

一、刀具的装夹

二、主轴轴承的配置

三、主轴的润滑

四、主轴的密封

 第四节 主轴驱动装置与数控装置的信号连接

一、主轴转速指定信号及连接

二、其他开关量控制信号及连接

 本章小结

 习题五

第六章 数控机床的辅助控制

 第一节 概述

一、PLC的结构与特点

二、PLC的基本编程方法

 第二节 数控机床PLC控制

一、数控机床PLC的分类

二、PLC与外部的信息交换

 第三节 M、S、T功能的实现

一、典型PLC的介绍

二、M、S、T功能的实现

 第四节 数控机床的其他辅助装置

一、润滑装置

二、自动排屑装置

 本章小结

 习题六

第七章 典型数控机床

 第一节 数控车床

一、数控车床的功能与分类

二、数控车床的典型结构

 第二节 数控铣床

一、数控铣床的功能与分类

二、数控铣床的典型结构

 第三节 数控加工中心

一、数控加工中心的功能与分类

二、自动换刀装置

三、对刀仪

四、立式加工中心

五、卧式加工中心

 第四节 电加工机床

一、数控电火花成形加工机床

二、数控电火花线切割机床

 本章小结

 习题七

第八章 数控机床的总体设计

 第一节 数控机床的结构设计

一、数控机床结构设计的要求

二、提高机床的结构刚度

三、提高机床的抗振性

四、提高低速进给运动的平稳性和运动精度

五、减少机床的热变形

 第二节 数控机床的总体布局

一、总布局与工件形状、尺寸和重量的关系

二、运动分配与部件的布局

三、总布局与机床的结构性能

四、自动换刀数控卧式镗铣床的总布局

五、机床的使用要求与总布局

六、数控机床总布局的其他趋向

 第三节 数控机床各单元的连接

一、总体概要

二、操作单元与CNC单元的互连

三、CNC及PLC与伺服单元的连接

四、PLC与主轴单元的连接

五、电气控制单元的连接

六、华中I型数控单元外部连接详图

 第四节 普通机床的数控化改造

一、机床数控改造的条件

二、机床改造的主要类型

三、机床数控化的改造

 本章小结

 习题八

第九章 机床数控技术应用

 第一节 数控机床的故障诊断与维修

一、数控机床维修概述

二、数控机床的故障诊断

三、数控机床的故障维修

四、现场维修注意事项

 第二节 数控机床的选用

一、数控机床的选型

二、加工中心的使用技术

 第三节 数控机床的安装与调试

一、机床的安装

二、数控机床的试车调试

 第四节 数控机床的检测、验收与管理

一、机床外观的检查

二、机床几何精度的检查

三、机床定位精度的检查

四、机床切削精度的检查

五、机床性能及数控系统性能检查

六、数控机床的管理

 第五节 数控机床的通信和网络技术

一、数据通信的基本概念

二、网络标准与协议

三、现场总线接口

 本章小结

 习题九

参考文献