本书共八章，根据计算机数控技术的发展状况，对数控机床中的电气控制系统进行重点分析。内容包括计算机数控系统的基本概念，数控系统的硬件､软件组成，可编程序控制器在数控机床中的应用，位置检测，进给及主轴驱动控制方式及插补原理及其实现方法等。在上述内容基础上，介绍三种典型数控系统实例，突出数控机床控制技术及系统的综合应用，分析数控设备中常见的一些故障及其诊断维护方法，并介绍检修实例。本书注意理论联系实际，兼顾新技术､新知识的应用，具有良好的实践性和可操作性。
本书可作为高等工科电气工程及其自动化､自动化､机械电子工程等专业的教材，也可作为从事数控机床的工程技术人员的参考书。

前言数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构､产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化，极大推动了国民经济和社会发展。数控技术及数控机床在机械制造业中的重要地位显示了它在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造业提升改造和实现自动化､柔性化､集成化生产的重要手段和标志。根据国内数控技术及数控机床的应用情况，现代数控系统知识是电类专业学生知识结构中必不可少的。本书偏重于电气技术，考虑与其他课程的衔接，兼顾新技术和新知识在机床数控技术中的应用，突出数控系统技术的实用性､基础性和数控机床的操作性，力求做到理论与实践的最佳结合。
通过本课程的(理论与实践) 学习，学生可以获取计算机､自动控制､电气传动及精密检测等多学科知识与技术互相渗透､综合应用的基本知识及基本技能，掌握计算机数控设备的实现方法和基本控制原理，具有安装､调试和维护数控设备电气系统的能力，以适应电气自动化技术的迅速发展。
本书共有八章，每章后面有本章小结､思考题与习题。第一章介绍计算机数控系统的基本概念､数控机床控制系统的基本组成及分类；第二章介绍计算机数控系统的硬件､软件基本组成，可编程控制器(PLC) 在数控机床中的应用；第三章介绍数控机床常用位置检测装置的种类､作用､安装及信号形式；第四章､第五章介绍数控机床中进给及主轴驱动装置中的伺服电动机种类及相应驱动控制方式；第六章介绍常用的插补原理及其实现方法；第七章在上述内容基础上，介绍了三种典型数控系统实例，突出数控机床控制技术及系统的综合应用；第八章分析了数控设备中常见的一些故障及其诊断维护方法，并介绍检修实例，具有良好的实践性和可操作性。
本书参考学时为48 课时，有关章节内容可根据专业要求及学时情况酌情调整。
本书可作为高等工科电气工程及其自动化､自动化､机械电子工程等专业的教材，也可作为从事数控机床的工程技术人员的参考书。
本书在黄家善､王侃夫及雷伍老师编写的第1 版基础上修订完善，福建工程学院陈兴武教授针对本书的第二章､第六章及第七章相关内容进行了更新和补充。
本书编写中参考了一些兄弟院校的教材和一些作者的相关专业论文资料；教材的出版得到了机械工业出版社以及相关领导的大力支持与帮助，在此一并表示衷心感谢。
信息技术发展迅速且应用广泛，由于编者水平有限，书中定有许多疏漏与不妥之处，恳请读者不吝指教，以便进一步修订完善。
编 者

目录
前 言
第一章 概 述 1
第一节 计算机数控技术的概念 1
第二节 计算机数控系统的分类 3
第三节 数控系统的特点与发展趋势 6
本章小结 10
习题与思考题 10
第二章 计算机数控(CNC) 系统 11
第一节 CNC 系统的组成 11
第二节 CNC 系统的硬件结构 14
第三节 PLC 在CNC 系统中的应用 25
第四节 CNC 系统的软件结构 33
第五节 CNC 系统的应用软件 39
本章小结 44
习题与思考题 45
第三章 位置检测及控制 46
第一节 简介 46
第二节 角编码器 47
第三节 光栅 54
第四节 感应同步器和旋转变压器 59
第五节 磁栅 62
第六节 位置控制原理 65
本章小结 70
习题与思考题 71
第四章 伺服电动机 72
第一节 步进电动机 72
第二节 直流伺服电动机 76
第三节 交流伺服电动机 82
第四节 直线电动机 86
本章小结 89
习题与思考题 90
第五章 伺服控制系统 91
第一节 进给伺服系统 91
第二节 步进电动机伺服系统 95
第三节 直流伺服电动机调速系统 99
第四节 交流伺服电动机调速系统 107
第五节 交流伺服电动机的矢量控制 112
第六节 主轴驱动控制及全数字式伺服
系统 117
第七节 进给伺服系统的性能分析 121
本章小结 126
习题与思考题 127
第六章 插补算法 129
第一节 逐点比较法插补原理与实现 129
第二节 数字积分法插补原理与实现 136
第三节 数据采样(数字增量) 插补原理
与实现 142
第四节 参数插补算法原理与实现 147
本章小结 152
习题与思考题 152
第七章 典型数控系统的分析 154
第一节 经济型数控系统的设计与分析 154
第二节 FANUC 数控系统介绍 167
第三节 SIEMENS 数控系统介绍 178
本章小结 196
习题与思考题 197
第八章 数控机床故障诊断及维护 198
第一节 简介 198
第二节 数控机床维护及故障处理 200
第三节 数控机床故障诊断的方法 204
第四节 故障诊断实例 211
本章小结 217
习题与思考题 217
附录 典型PLC 的指令系统 219
参考文献 228