該教材的設計和編寫努力體現高職教育教材的發展趨勢：

（1）國際化。加入WTO后，中國正在逐步變成“世界制造中心”。我們參照發達國家美國、加拿大先進的CBE模塊式教材的經驗，與國際接軌，以適應人才培養國際化的進程。

（2）前瞻性。教材要有適當超前經濟和社會發展的意識。本教材內容不僅努力反映最新的科技成果和社會動態，還努力隨著數控職業崗位對知識、能力結構要求的變化而變化。同時，注重用先進的科學觀點和行業規范調整、組織教材，形成先進的教材結構，使學習對象站在知識的最高點，以具有高瞻遠矚的眼光。

（3）個性化。以就業為導向，根據高職培養模式、培養規格和教學內容的特點，本教材盡量體現“以職業崗位能力為本位，以工作過程為主線，以應用為重點”的高職機電類數控技術及應用專業、教師、培養對象的特色和個性。

  數控機床是工業現代化的重要戰略裝備，它不僅關系到國家戰略地位，也是體現國家綜合國力水平的重要標志。為增強競爭能力，中國制造業開始廣泛使用先進的數控技術。但目前我國勞動力市場數控技術應用型人才是嚴重短缺的。國家教育部、勞動與社會保障部等部門正在積極采取措施，加強應用型人才的培養。根據機械工業教育發展中心等“關于數控人才需求與數控職業教育改革的調研報告”中的統計數據表明，91%的數控技術人才是大專學歷及以下學歷。數控技術人才的工作崗位分為“藍領層”、“灰領層”和“金領層”。其中“藍領層”是指在生產崗位上承擔數控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人，在企業數控技術崗位中約占70.2%，是目前需求量最大的；“灰領層”是指在生產崗位上承擔數控編程的工藝人員和數控機床維護、維修人員，在企業數控技術崗位中占25%。二者缺額很大，需要加大力度培養。

  無論是“藍領層”的數控機床操作能力，還是“灰領層”的數控加工編程和數控機床的維護維修能力，都必須掌握一定的數控機床的工作原理、機械結構，主要數控系統的特點，接口技術，PLC等方面的知識，而本書正是為高職學生掌握上述知識和能力，講述一定的理論基礎和實踐技能的。

  “數控技術”是教育部高職高專教改試點專業“數控技術應用”必修的職業技術課程中的主干課程。我們在教材的設計中，盡可能以數控技術人才的職業標準為主要依據，服務于數控技術人才崗位的前兩個層次“藍領層”和“灰領層”。編寫時注意與機、電類職業基礎內容的銜接，突出以數控加工工藝、模具制造基礎、數控系統的硬軟件特點、接口技術、PLC、參數設置和機電聯調等職業性內容為主，以學術性內容為輔的特點。理論知識根據“必需、夠用”的原則編寫，加強實訓內容的導入，盡量體現實用性、針對性、簡約性、及時性、新穎性和直觀性。同時借鑒CBE的科學性，打破傳統的公共課、基礎課為主導的教學模式，強調以工作崗位所需職業能力的培養為核心，以保證職業能力培養目標的順利實現。

  本書是作者在多年的教學實踐、科學研究以及生產實踐的基礎上，參閱了大量國內外相關教材后，幾經修改而成。

該教材的設計和編寫努力體現高職教育教材的發展趨勢：

（1）國際化。加入WTO后，中國正在逐步與國際接軌，變成“世界制造中心”。編寫該書時，我們參照發達國家如美國、加拿大等先進的CBE模塊式教材的經驗，以適應人才培養國際化的進程。

（2）前瞻性。教材要有適當超前經濟和社會發展的意識。本教材內容不僅努力反映最新的科技成果和社會動態，還要努力隨著數控職業崗位對知識、能力結構要求的變化而變化。同時，注重用先進的科學觀點和行業規范調整、組織教材，形成先進的教材結構，使學習對象站在知識的最高點，以具有高瞻遠矚的眼光。

（3）個性化。以就業為導向，根據高職培養模式、培養規格和教學內容的特點，本教材盡量體現“以職業崗位能力為本位，以工作過程為主線，以應用為重點”的高職機電類數控技術應用的特色和個性。

  本書由夏伯雄任主編，杜軍、任群生任副主編，胡成龍、葛曉健、陳帆、戴超艷、韓俊平、葉紅、焦紅衛、張磊參加了編寫，夏伯雄審稿并統編全稿。

  由于時間倉促，加之編者水平有限，書中不妥或錯誤之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。同時，若讀者發現錯誤，請于百忙之中及時與編者聯系，以便盡快更正，編者將不勝感激，E-mail：xiaboxiong_1@126.com

 

前言
 
第1章  數控機床基礎知識 1
本章學習目標 1
1.1   數控機床的概念 1
1.2  數控機床的組成和分類 2
1.2.1  數控機床的組成 2
1.2.2  數控機床的分類 4
1.3  數控機床的工作原理 6
1.4  數控機床的特點和應用 7
1.4.1  數控機床的特點 7
1.4.2  數控機床的應用 8
1.4.3  數控機床的發展 8
本章小結 11
習題與思考題 11
第2章  數控系統 12
本章學習目標 12
2.1  經濟型數控系統 12
2.1.1  硬件組成 12
2.1.2  軟件組成 16
2.2  標準型數控系統 17
2.2.1  硬件組成 18
2.2.2  軟件組成 21
2.3  運動軌跡的插補原理 24
2.3.1  數控系統的插補 24
2.3.2  逐點比較插補法 25
2.3.3  數字積分插補法 29
2.4  數控系統的數據處理 33
2.4.1  數控系統的譯碼 33
2.4.2  刀具半徑補償 34
2.4.3  加減速控制 36
2.4.4  誤差補償 37
2.5  數控機床輔助功能與PLC 38
2.5.1  概述 38
2.5.2  可編程控制器的結構、工作原理
           和編程方法 39
2.5.3  典型可編程控制器的指令和
           程序編制 43
本章小結 49
習題與思考題 49
第3章  數控加工編程 50
本章學習目標 50
3.1  數控機床的坐標系統 50
3.1.1  數控機床坐標軸的命名和方向 50
3.1.2  機床坐標系與工件坐標系 51
3.2  數控加工程序格式及編制代碼 52
3.2.1  數控加工程序格式 53
3.2.2  數控加工程序編制代碼 56
3.3  數控加工的工藝特點 57
3.3.1  數控加工工藝的基本特點 58
3.3.2  數控加工工藝的主要內容 58
3.3.3  數控加工零件的選定 58
3.3.4  加工工序的劃分 59
3.3.5  工件的安裝與夾具的選擇 59
3.3.6  對刀點與換刀點的確定 60
3.3.7  工藝加工路線的確定 61
3.3.8  刀具與切削用量的選擇 64
3.3.9  數控加工的工藝文件 68
3.4  典型零件的加工編程 70
3.4.1  數控車削加工編程實例 70
3.4.2  數控銑削加工編程實例 76
3.5  自動編程簡介 82
3.5.1  自動編程的產生與發展 82
3.5.2  自動編程的基本原理與步驟 82
3.5.3  國內、外主要的CAM軟件介紹 85
本章小結 87
習題及思考題 88
第4章  位置檢測裝置 91
本章學習目標 91
4.1  光柵 91
4.1.1  概述 91
4.1.2  光柵的結構與工作原理 92
4.1.3  光柵位移的數字轉換系統 95
4.2  旋轉變壓器 96
4.2.1  旋轉變壓器的結構 96
4.2.2  旋轉變壓器的工作原理 97
4.2.3  旋轉變壓器工作方式 98
4.2.4  旋轉變壓器的應用 99
4.3  感應同步器 99
4.3.1  工作原理 100
4.3.2  感應同步器的工作方式 101
4.4  磁柵 103
4.4.1  磁柵的組成部分 103
4.4.2  磁柵的工作原理 104
4.5  旋轉編碼器 106
4.5.1  增量式旋轉編碼器 106
4.5.2  絕對式旋轉編碼器 108
4.5.3  旋轉編碼器在數控機床中的應用 110
本章小結 112
思考題與習題 113
第5章  數控機床的伺服系統 114
本章學習目標 114
5.1  伺服系統的基本概念 114
5.1.1  伺服系統的組成 114
5.1.2  對進給伺服系統的基本要求 115
5.1.3  伺服系統的分類 116
5.2  位置控制 118
5.2.1  開環位置控制系統 121
5.2.2  幅值伺服系統 129
5.2.3  相位伺服系統 134
5.2.4  脈沖比較伺服系統 138
5.2.5  全數字式伺服系統 139
5.3  速度控制 143
5.3.1  進給運動的速度控制 143
5.3.2  主軸驅動的速度控制 148
本章小結 156
習題與思考題 157
第6章  數控機床的機械結構 159
本章學習目標 159
6.1  數控機床的結構特點及要求 159
6.2  數控機床的主傳動及主軸部件 160
6.2.1  主傳動方式 161
6.2.2  主軸部件 162
6.3  數控機床進給運動及傳動機構 169
6.3.1  導軌 170
6.3.2  滾珠絲杠螺母副 174
6.3.3  齒輪副調隙 180
6.4  數控回轉工作臺和分度工作臺 182
6.5  自動換刀機構 186
本章小結 193
習題與思考題 194
第7章  數控機床的使用與維護 195
本章學習目標 195
7.1  數控機床的選用 195
7.1.1  數控機床選用的原則 195
7.1.2  數控機床選用的基本要點 196
7.2  數控機床的安裝、調試與驗收 197
7.2.1  數控機床的安裝 197
7.2.2  數控機床的安裝步驟 197
7.2.3  數控機床的調試 199
7.2.4  數控機床的驗收 199
7.3  數控機床的使用 201
本章小結 202
習題與思考題 202

1. 數控機床維修技術 [主編 張建雷]
2. 數控加工工藝制訂與實施 [陳秋霞 趙金鳳]
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5. 數控銑床Fanuc系統編程與操作實訓 [秦曼華 吳娜]
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7. UG NX 9.0數控加工教程 [北京兆迪科技有限公司 編著]
8. CATIA V5R21數控工程師寶典 [北京兆迪科技有限公司 編著]
9. UG NX數控工程師寶典（適合8.5/8.0版） [北京兆迪科技有限公司 編著]
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11. 數控銑床操作與編程 [時建 主編]
12. 數控原理與數控系統 [夏伯雄 主編]
13. Pro/ENGINEER Wildfire 2.0中文版數控加工教程 [岳貴友 漆向軍 朱新濤 謝馳 等]