前言
第1章绪论1
11概述1
111数控技术的基本概念1
112数控机床的组成2
113数控机床的工作流程4
12数控机床的特点和分类6
121数控机床的特点6
122数控机床的适用范围7
123数控机床的分类8
13数控机床的发展历程、现状与趋势11
131数控机床的发展历程11
132数控机床的技术现状12
133数控机床的发展趋势13
思考与练习题14
第2章数控加工工艺基础15
21概述15
211数控加工工艺内容15
212数控加工工艺特点16
22零件加工工艺分析17
221零件图分析，确定数控加工的内容17
222零件结构的工艺性分析18
223零件毛坯的工艺性分析23
23数控加工工艺设计24
231加工方法和加工机床的选择24
232定位基准的选择26
233夹具的选择26
234工艺路线的设计27
235走刀路线的确定29
236刀具的选用36
237切削用量的确定37
238螺纹加工工艺处理37
24数控加工工艺文件39
思考与练习题42
第3章数控加工程序编制44
31概述44
311数控编程的基本概念44
312数控编程的内容与步骤45
32数控编程基础46
321数控机床的坐标系46
322零件的数学处理51
323程序结构与格式52
33数控系统的指令54
331准备功能G指令55
332辅助功能M指令62
333F、S、T指令62
34数控车床程序编制64
341数控车削的编程特点64
342数控车床的刀具补偿65
343简化编程功能指令68
344数控车床编程实例73
35数控铣床程序编制76
351数控铣削的编程特点76
352数控铣床的刀具补偿76
353简化编程功能指令78
354数控铣床编程实例87
36加工中心程序编制90
361加工中心的编程特点91
362加工中心的自动换刀91
363加工中心编程实例92
37自动编程简介95
371数控编程方法95
372语言式自动编程96
373图形交互式自动编程97
38数控机床对刀方法100
381数控车床对刀方法100
382数控铣床对刀方法103
思考与练习题106
第4章数控机床轮廓控制原理108
41概述108
42数控插补原理108
421插补的概念和分类108
422逐点比较法109
423数字积分法116
424数据采样法123
43进给速度控制128
431进给速度控制概述128
432逐点比较法插补速度控制128
433数据采样法插补速度控制129
44刀具补偿原理132
441B功能刀具半径补偿计算133
442C功能刀具半径补偿计算134
思考与练习题137
第5章计算机数控装置139
51概述139
511CNC装置的组成139
512CNC装置的工作原理140
513CNC装置的功能141
52CNC装置的硬件结构143
521概述143
522单机或主从结构模块的功能介绍147
523多微处理器结构的CNC装置151
524西门子SIMUMERIK 840D数控系统硬件结构151
525齿轮加工专用数控系统GSK 25iG152
53CNC装置的软件结构154
531CNC装置软件和硬件的功能界面154
532CNC装置软件结构的特点155
思考与练习题157
第6章数控机床伺服系统158
61概述158
611伺服系统的组成158
612伺服系统的分类159
613数控机床对伺服系统的要求161
62开环进给伺服系统162
621步进电动机162
622开环进给伺服控制166
623提高开环进给伺服系统精度的措施171
63闭环进给伺服系统173
631直流伺服电动机及速度控制174
632交流伺服电动机及速度控制180
633直线电动机伺服系统188
64位置检测装置192
641编码器192
642光栅196
65闭环伺服系统的位置控制199
651位置控制回路199
652位置控制特性分析200
653伺服控制系统误差补偿204
66主轴伺服系统205
661对主轴伺服系统的要求205
662直流主轴伺服系统205
663交流主轴伺服系统207
664高速电主轴209
思考与练习题210
第7章数控机床机械结构212
71概述212
72数控机床的主传动装置213
721主传动配置方式214
722主轴组件结构215
73数控机床的进给传动装置220
731进给传动系统常见结构220
732齿轮副221
733键联接、销联接间隙的消除224
734滚珠丝杠螺母副225
74数控机床的导轨与回转工作台229
741导轨229
742回转工作台232
75数控机床的自动换刀装置239
751数控车床的自动转位刀架239
752镗铣加工中心的自动换刀装置241
753刀具交换装置243
754机械手246
76数控机床的辅助装置247
761排屑装置247
762刀具预调仪248
思考与练习题249
第8章数控机床故障诊断251
81概述251
811故障的分类251
812数控机床故障诊断的原则253
82机械本体故障诊断254
821数控机床机械故障的诊断方法254
822主传动系统的故障诊断258
823进给传动系统的故障诊断258
824自动换刀装置的故障诊断261
825回转工作台的故障诊断262
826液压与气动传动系统的故障诊断262
83数控系统故障诊断266
831数控系统硬件故障诊断266
832数控系统软件故障诊断270
84数控机床故障智能诊断技术271
841基于人工智能的专家诊断技术271
842人工神经网络（ANN）诊断技术272
843多传感器信息整合技术272
844基于因特网的远程故障诊断技术273
思考与练习题274
附录275
附录AFANUC 0i Mate TC系统车床G指令系列275
附录BFANUC 0i Mate MC系统铣床及加工中心G指令系列276
附录CFANUC数控系统M指令系列277
附录DSINUMERIK 802D系统车床G指令系列278
附录ESINUMERIK 802D系统铣床及加工中心G指令系列279
附录FSINUMERIK数控系统其他指令279
附录G数控技术常用术语中英文对照279
参考文献282 

机床数控技术是利用数字化信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法，是综合了计算机、自动控制、电气传动、精密测量、机械制造和管理信息等技术而形成的一门边缘学科，是自动化机械系统、机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等高新技术的基础，也是机械制造业面向21世纪实现技术改造和技术更新，向机电一体化方向发展的必由之路。对于数控机床及相关自动化机加工设备，掌握其组成、工作原理等基本知识，正确理解其各项性能参数的含义，初步具备使用该类设备的能力是机床数控技术课程的基本教学任务。
本书面向本科学生，以培养应用型人才为目标，贯彻“少而精”原则，强调基本理论与方法，着重培养和锻炼学生的基本技能与专业素质，提高学生的综合应用能力。本书具有以下特点：
1适应专业教学改革，密切衔接其他课程内容
数控加工技术是机械类专业目前发展的主流方向，数控机床编程、使用、维护等方面人才需求旺盛，各高校机械类专业都将“机床数控技术”作为重点建设课程，并积极开展教学改革。本书与相邻课程（如机械CAD/CAM、机械制造技术）的内容相互衔接，并避免不必要的交叉重复。
2内容新颖，组织结构合理
本书内容全面、新颖、丰富，循序渐进，符合学生的心理特征和认知、技能养成规律；组织结构合理，结构、案例新颖，有利于体现教师的主导性和学生的主体性，适应先进的教学方法和手段。
3便于教学使用
本书理论精练，知识讲述准确，逻辑严密，理论深度适当，符合专业培养目标和课程教学基本要求；取材合理，深浅适度，符合学生的实际水平。本书体现了教学内容弹性化、教学要求层次化、教材结构模块化，利于因材施教。
4适用范围广泛
本书便于教学和自学，适用范围较为广泛，不仅可作为普通高等工科院校机械类机床数控技术课程的本科教材，也可作为高等职业教育和成人教育同类课程的教材，还可供从事数控技术、数控机床设计和研究的工程技术人员参考。
本书受安徽省高等学校质量工程项目资助，由安徽工程大学许德章教授和刘有余教授任主编，具体编写分工如下：第1章由许德章编写；第2、3、7章和附录由刘有余编写；第4章由安徽工业大学高文斌编写；第5章由合肥工业大学田晓青编写；第6章由安徽工程大学吴路路编写；第8章由巢湖学院徐兵编写。全书由刘有余统稿，合肥工业大学韩江教授主审。在本书的编写过程中，黄山学院刘胜荣和安徽信息工程学院于鹏也提供了大量的协助工作，在此一并表示感谢。
由于机床数控技术的发展日新月异，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请读者批评指正。

编者