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§1—1　数控技术的基本概念 1

一、什么是数控 1

二、数控的分类 2

§1—2　数控功能的基本概念 5

目录 11

第一章　数控概述 11

§1—3　数控的程序编制 12

一、程序编制的分类 13

二、手工编程 13

三、自动编程 14

四、自动编程的语言系统 14

§1一4　计算技术的更新推动数控技术的发展 15

一、数控设备的产生 15

二、计算机数控系统的出现加快了数控技术的普及 15

三、数控技术的新时代 17

一、数字脉冲乘法器的基本结构 21

§2—2　数字脉冲乘法器 21

§2—1　概述 21

第二章 硬件数控系统（NC系统） 21

二、脉冲分配原理 22

三、直线插补器 23

四、均匀器和倍乘器 25

§2—3　逐点比较法的基本原理 26

一、概述 26

二、直线插补器的基本结构 27

三、圆弧插补器的基本结构 31

四、象限与坐标变换 36

§2—4　数字积分器 37

一、数字积分器的工作原理 37

二、直线插补 39

三、圆弧插补 42

四、实用的数字积分器需要解决的两个问题 46

第三章 计算机数控系统（CNC系统） 51

§3—1　计算机数控系统的基本概念 51

一、计算机数控系统定义 51

二、计算机数控系统的构成 51

三、计算机数控系统的主要优点 52

四、计算机数控系统的分类 54

§3—2　微处理器数控系统的结构和工作过程 54

一、微处理器数控系统的组成 54

二、微处理器数控系统的工作过程 56

§3—3　控制软件 58

一、概述 58

二、输入 60

三、译码 64

四、预计算 69

五、插补 74

六、输出 78

§3—4　CNC系统使用的外部设备 80

一、概述 80

二、音频盒式磁带机 80

三、视频显示 86

§3—5　可编程序控制器（PC） 90

一、可编程序控制器的特点 90

二、可编程序控制器基本工作原理 92

三、可编程序控制器的指令系统 94

第四章 数控伺服系统和驱动元件 101

§4—1　数控伺服系统 101

一、概述 101

二、直流调速系统 102

三、直流伺服系统 109

四、伺服系统对执行元件的要求 111

二、步进电动机的工作原理 112

一、步进电动机的特点 112

§4—2　步进电动机 112

三、步进电动机驱动电源 116

§4—3　直流伺服电动机 123

一、直流电动机分类和其特性 123

二、永磁直流电动机 127

三、直流伺服电动机的性能 130

四、直流伺服电动机的选择方法 134

§4—4　伺服系统和驱动元件的新发展 140

一、脉宽调制的快速伺服系统 140

二、交流伺服系统 146

三、主轴传动的改革 148

第五章　数控应用中的测量元件 151

§5—1　数控对测量元件的要求 151

一、测量元件在数控中的重要性 151

二、测量元件的分类 152

§5—2　旋转型测量元件 153

一、测速发电机（Tachgenerator） 153

二、旋转变压器（分解器） 156

三、脉冲编码器 162

四、主轴位置编码器 165

五、手摇脉冲发生器 167

六、绝对值编码器 168

§5—3　直线型测量元件 169

一、感应同步器 169

§6—1　概述 173

二、磁尺 174

三、光栅 176

第六章　柔性制造系统（FMS） 178

§6—2　工业机器人 180

一、什么叫工业机器人 180

二、工业机器人的基本结构 183

三、工业机器人的控制系统 185

§6—3　制造单元 186

一、加工单元的结构 187

二、加工单元的主要功能 189

一、自动化仓库 191

§6—4　仓库和输送系统 191

二、无人输送系统 194

三、随行工作台存放站 204

四、仓库输送管理系统 205

§6—5　操作管理系统 206

一、操作管理系统的组成 207

二、操作管理系统的功能 209

三、操作管理系统的控制流程 210

§6—6　从柔性制造系统到工厂自动化 211

一、日本大畏铁工所的FMS 212

二、发那科公司电机工厂的FMS 215

三、工厂自动化 216

第七章 数控系统和伺服系统的可靠性和可维修性 220

§7—1　引言 220

§7—2　可靠性理论的基本概念 221

一、可靠性和可维修性的几个概念 221

二、可靠性技术和可靠性设计 224

一、干扰 228

二、干扰源及其分类 228

§7—3　干扰的来源 228

三、干扰的耦合方式 229

§7—4　抗干扰能力的提高 231

一、地线的设计 231

二、通道地线的设计 235

三、在电路设计中，抗干扰能力的提高 237

四、中速电路的印制电路板上的抗干扰 239

五、高速电路的印制电路板抗干扰措施 240

六、系统内部干扰源的抑制 241

七、采用隔离变压器防干扰 241

八、采用电平转换电路作为强弱电之间的抑制隔离措施 242

九、在系统电源部分采取抗干扰措施 243

十、在传输线中采取的防干扰措施 244

§7—5　提高系统的可维修性 247

一、在系统内设置报警电路和保护电路 248

二、诊断要及时 249

三、日常维护项目必须坚持 249

二、把好印制电路板基板的检查关 250

一、把好元器件老化筛选关 250

§7—6　提高制造工艺水平 250

四、必须具备完整的维修资料 250

三、把好组装焊接关 251

四、把好印制电路板功能板的试验关 251

五、把好系统温度循环考验关 252

附录（一） 255

§1　微处理器硬件的基本概念 255

§2　微处理器系统的软件基础 273

附录（二） ASCII码 285

参考文献 286