《中国机械工程学科教程配套系列教材：数控技术（修订版）》为中国机械工程学科教 程配套系列教材暨教育部高等学校机械设计制造及其自动化专业教学指导分 委员会推荐教材。 全书共分为7章。第1章简要介绍了数控的有关概念、数控机床的组成、 工作原理、分类及其发展趋势；第2章深入分析了插补原理，并详细介绍了 典型的插补方法；第3章简要介绍了计算机数控系统硬件的组成、功能和软 件的功能及结构；第4章按照工作原理的不同分别对各种数控位置检测装置 进行了深入分析；第5章对数控伺服系统的类型，伺服电机原理及控制方法 ，现代典型数控伺服系统进行了较详细的讲解；第6章讲述了数控手工编程 ，介绍了数控编程的工艺处理方法、编程误差的来源和控制方法、数控编程 中的指令代码及数控编程；第7章介绍了自动编程、CAXA软件的使用及加工 案例。《数控技术（修订版）》可作为本科院校相关专业学生的教学用书，也 适合研究生、专科学生、从事数控技术及有关工程技术人员阅读参考。

《中国机械工程学科教程配套系列教材：数控技术（修订版）》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。

　　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（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7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。
　　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一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。
　　需要电子课件（包含课件和部分习题参考解答）的老师可发邮件到zhuang_hq@163.com邮箱索取，同时也欢迎对该教材提出宝贵建议。
　　数控技术(修订版)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

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
1.2.2 数控机床的工作原理
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20数控技术（修订版）目  录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DDA数据采样插补法
习题

第3章 计算机数控（CNC）系统
3.1 CNC系统的组成与工作原理
3.1.1 CNC系统的组成
3.1.2 CNC装置的工作原理
3.2 CNC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
3.2.3 CNC装置的硬件功能模块
3.2.4 CNC装置的输入输出接口
3.3 CNC装置的软件结构
3.3.1 CNC装置软件的组成
3.3.2 CNC装置软件结构模式
3.3.3 CNC装置软件的特点
3.4 CNC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 数控机床用可编程控制器（PLC）
3.6.1 数控机床中PLC完成的功能
3.6.2 PLC顺序程序接口信号处理
3.6.3 PLC地址分配
3.6.4 PLC顺序程序的执行
3.6.5 PLC与CNC机床的关系
3.6.6 M、S、T功能的实现
3.6.7 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 对伺服电机的要求
5.1.4 伺服系统分类
5.2 步进电机伺服系统
5.2.1 步进电机结构及工作原理
5.2.2 步进电机的主要性能指标
5.2.3 步进电机功率驱动
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 步进电机应用中的注意问题
5.3 直流电机伺服系统
5.3.1 直流伺服电机的种类与应用
5.3.2 直流伺服电机的结构与工作原理
5.3.3 直流伺服电机的控制原理
5.3.4 直流伺服电机的分类
5.3.5 直流伺服电机的调速
5.3.6 晶闸管调速控制系统
5.3.7 晶体管直流脉宽调制调速系统
5.3.8 全数字脉宽调制调速系统
5.4 交流电机伺服系统
5.4.1 交流伺服电机的种类
5.4.2 永磁交流同步伺服电机的结构
5.4.3 交流伺服电机的发展方向
5.4.4 交流伺服电机的调速原理
5.4.5 交流伺服电机的速度控制单元
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 数控编程工艺处理
6.3.1 数控加工工艺方案设计的主要内容
6.3.2 影响数控加工工艺方案设计的主要因素
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
6.5.6 V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
7.2 CAXA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
7.3 CAXA几何建模技术基础
7.4 CAXA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
参考文献