第1章 概论 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 数控机床的产生 1
1.1.2 数控的基本概念 2
1.1.3 数控机床的特点 2
1.2 数控机床的组成及分类 3
1.2.1 数控机床的组成 3
1.2.2 数控机床的分类 5
1.3 数控技术的发展 9
思考题和习题 12
第2章 数控系统的轮廓控制原理 13
2.1 概述 13
2.2 脉冲增量插补算法 14
2.2.1 逐点比较法 14
2.2.2 数字积分法 24
2.3 数据采样插补法 43
2.3.1 插补周期与位置控制周期 43
2.3.2 插补周期与精度、速度之间的关系 44
2.3.3 数据采样法直线插补 44
2.3.4 数据采样法圆弧插补 46
2.3.5 空间直线的数据采样法插补流程 54
2.4 进给速度和加减速度控制 57
2.4.1 进给速度控制 57
2.4.2 加减速度控制 59
思考题和习题 65
第3章 数控机床的程序编制 66
3.1 数控编程的基本知识 66
3.1.1 数控程序编制的内容和步骤 66
3.1.2 程序编制的方法 68
3.2 数控编程中的工艺处理 68
3.2.1 数控加工的工艺设计 69
3.2.2 数控加工的设计 70
3.3 程序编制中的数学处理 74
3.3.1 数学处理的概念 74
3.3.2 线性逼近的计算方法 75
3.3.3 已知平面零件轮廓方程式的数学处理 77
3.4 数控机床的有关功能规定 86
3.4.1 数控标准 86
3.4.2 程序编制的有关标准规定 87
3.4.3 准备功能（G）和辅助功能（M） 97
3.5 数控车床程序编制方法及实例 122
3.5.1 数控车床编程中的工艺处理 123
3.5.2 数控车床编程实例 127
3.6 数控铣床程序编制方法及实例 130
3.6.1 数控铣削编程中的工艺处理 130
3.6.2 数控铣床编程实例 134
思考题和习题 137
第4章 计算机数字控制装置 139
4.1 CNC系统的组成及特点 139
4.1.1 CNC系统的定义与结构 139
4.1.2 CNC数控系统的主要系统软件 141
4.1.3 计算机数控系统的特点 142
4.2 计算机数控系统硬件结构 143
4.2.1 CNC系统的硬件构成特点 143
4.2.2 单微处理器结构 144
4.2.3 多微处理器结构 145
4.2.4 开放式数控系统 149
4.3 CNC系统软件结构及控制 151
4.3.1 CNC系统的软硬件组合类型 151
4.3.2 CNC系统的控制软件结构特点 152
4.4 CNC的输入及数据处理 155
4.4.1 CNC的输入 155
4.4.2 输入数据处理 158
4.5 刀具补偿原理 163
4.5.1 刀具长度补偿 164
4.5.2 刀具半径补偿原理 165
4.5.3 刀具半径补偿算法 171
4.5.4 几种刀补特例 182
4.6 CNC系统中的可编程序控制器 184
4.6.1 可编程序控制器工作原理 184
4.6.2 PLC的特点 187
4.6.3 PLC在CNC系统中的应用 187
4.7 典型的CNC系统 189
4.7.1 FANUC公司的主要数控系统 189
4.7.2 SIEMENS公司的主要数控系统 192
思考题和习题 194
第5章 位置检测装置 195
5.1 感应同步器 196
5.1.1 结构特点 196
5.1.2 工作原理及应用 196
5.2 光栅 199
5.2.1 光栅的构造 200
5.2.2 工作原理 201
5.2.3 光栅信息处理及应用 202
5.3 编码器 206
5.3.1 接触式编码器 206
5.3.2 光电式编码器 207
5.3.3 编码盘在数控机床中的应用 209
思考题和习题 210
第6章 伺服驱动系统 211
6.1 概述 211
6.2 步进电动机及其驱动控制系统 213
6.2.1 步进电动机的工作原理 213
6.2.2 步进电动机的主要特性 216
6.2.3 步进电动机的分类 217
6.2.4 步进电动机的环形分配器 219
6.2.5 光电隔离电路 222
6.2.6 功率放大电路 222
6.2.7 步进电动机驱动电源的选择 226
6.3 直流伺服电动机及其速度控制 226
6.3.1 直流伺服电动机的结构与分类 227
6.3.2 直流伺服电动机的调速原理与方法 227
6.3.3 直流伺服电动机速度控制单元的调速控制方式 228
6.4 交流伺服电动机及其速度控制系统 235
6.4.1 交流伺服电动机的分类与特点 235
6.4.2 交流电动机控制方式 237
6.4.3 交流伺服电动机的变频调速 238
6.4.4 交流伺服电动机的矢量控制 241
6.5 直线电动机及其在数控机床中的应用简介 243
6.5.1 直线电动机的特点 244
6.5.2 直线电动机的基本结构和分类 245
6.5.3 直线电动机的基本工作原理 247
6.5.4 直线电动机在机床上的应用 248
6.6 位置控制 249
6.6.1 相位比较伺服系统 249
6.6.2 幅值比较伺服系统 253
6.6.3 数字脉冲比较伺服系统 254
6.6.4 全数字控制伺服系统 255
思考题和习题 256