第一章 概述 1
第一节 数控机床 1
一、数控机床的组成 1
目录 1
二、数控机床的特点 4
第二节 数控机床的分类 5
一、按照能够控制刀具与工件间相对运动的轨迹分类 5
二、按照伺服驱动系统的控制方式分类 5
三、按照加工方式分类 7
四、按照CNC装置的功能水平分类 7
第三节 数控机床的产生与发展 7
一、数控机床的出现与发展 7
二、我国数控机床的发展概况 8
三、数控机床的发展趋势 9
一、柔性制造单元FMC（Flexible Manufacturing Cell） 11
第四节 FMC、FMS及CIMS 11
二、柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System） 12
三、计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 14
习题 16
第二章 数控加工程序编制 17
第一节 数控加工程序编制基础知识 17
一、数控编程的含意和作用 17
二、零件加工程序编制的内容与方法 18
三、程序编制代码 21
四、零件加工程序结构与格式 22
五、数控机床坐标系与工件坐标系 29
六、数控加工的工艺处理 36
七、手工编程的数学处理 38
八、常用的G指令和M指令 42
一、数控车床的编程特点 48
第二节 数控车床的程序编制 48
二、CK3263型数控转塔车床概述 49
三、数控车床编程实例 55
第三节 加工中心的程序编制 59
一、RE3020型立式加工中心概述 59
二、加工中心的工艺及编程特点 63
三、加工中心编程实例 64
第四节 数控加工自动编程简介 70
一、概述 70
二、自动编程分类 71
三、图形交互式自动编程 72
习题 76
第三章 CNC装置及其接口 79
第一节 CNC装置所具备的功能 79
一、单微处理器结构与多微处理器结构CNC装置 80
第二节 CNC装置的硬件结构 80
二、专用CNC装置与开放式CNC装置 84
第三节 CNC装置的软件结构 85
一、CNC装置的控制流程 85
二、CNC装置的多任务并行处理 88
三、CNC装置软件的结构 89
四、常用的软件设计技术 96
第四节 可编程序控制器（PLC） 96
一、PLC的组成、工作原理和特点 97
二、PLC在数控机床中的应用 104
三、PLC在机械制造中应用简述 108
第五节 CNC装置的接口电路 109
一、机床I/O接口 109
二、标准输入输出设备接口 114
三、串行数据通信及接口 123
习题 134
第四章 插补、刀具补偿与速度控制 136
第一节 插补原理与程序设计 136
一、插补及其算法 136
二、脉冲增量插补 137
三、数字增量插补 154
第二节 刀具半径补偿 160
一、刀具补偿的基本概念 160
二、B功能刀具半径补偿计算 161
三、C功能刀具半径补偿 162
第三节 进给速度和加减速控制 173
一、开环CNC装置的进给速度及加减速控制 173
二、闭环（或半闭环）CNC装置的加减速控制 175
习题 182
一、数控机床伺服系统的分类 183
第五章 伺服驱动系统 183
第一节 概述 183
二、数控机床对进给伺服驱动系统的要求 184
第二节 检测装置 184
一、旋转变压器 185
二、感应同步器 187
三、光栅 191
四、磁尺 194
五、编码器 195
第三节 步进电动机及其驱动系统 197
一、步进电动机 198
二、步进电动机驱动电源 205
第四节 直流伺服电动机及其速度控制 212
一、直流伺服电动机 212
二、直流伺服电动机的速度控制 215
第五节 交流伺服电动机及其速度控制 220
一、交流伺服电动机 220
二、同步交流伺服电动机的变频调速 221
第六节 主轴驱动 223
一、直流主轴电动机及其速度控制 224
二、交流主轴电动机及其速度控制 225
第七节 位置控制 230
一、脉冲比较伺服系统 230
二、相位比较伺服系统 232
三、幅值比较伺服系统 233
习题 235
第六章 CNC系统实例简述 236
第一节 国产高档CNC系统——蓝天1号简介 236
一、系统的主要特点和性能指标 236
二、系统的体系结构 237
三、系统的应用范围 238
第二节 开放式数控系统简介 239
一、CH-2010/S数控系统 239
二、华中Ⅰ型数控系统 242
三、国外开放式数控系统简述 244
第三节经济型CNC系统设计实例 245
一、 经济型CNC系统设计 245
二、全功能经济型CNC系统设计 267
习题 295
附录 297
附录Ⅰ：准备功能字（JB3208一1983） 297
附录Ⅱ：辅助功能字（JB3208—1983） 299
附录Ⅲ：常用典型转接交点矢量计算公式 300
附录Ⅳ：部分常用的数控术语 306
参考文献 311