数控原理与数控机床（第二版）（蒙斌）

前言
本书是国家示范性高职院校建设规划教材，是《数控原理与数控机床》第一版的修订本。教材修订工作是在总结多年来编者及本书使用者经验及反馈意见的基础上进行的。
本书在第一版的基础上主要做了如下修订。
（1）对第1章的内容进行整体修改，对部分图表进行更换，增加1.1.4基于数控技术的先进自动化生产系统、1.3.4按同时控制（联动）轴数分类、1.3.5按数控系统功能水平分类等内容，对1.5的内容进行整体更换。
（2）对第2章的内容进行整体修改，对部分图表进行更换，对2.3和2.5的内容按零件加工内容进行分类编写，使该部分内容条理更加清楚，层次更加明晰，便于学生掌握。增加2.7加工中心编程内容。
（3）对第3～8章的内容进行部分修改，力求使得修订后的教材内容通顺、图表清晰、层次分明、结构严谨。
修订后的教材有如下特点：
（1）数控编程部分主要以FANUC系统为例来介绍，同时考虑到目前学校使用更多的是华中（HNC）系统，所以也介绍了华中系统编程，可以满足不同学习者学习的需要；
（2）为了让学习者理解和掌握编程指令，每个数控编程的知识点均安排有例题；
（3）在容易出问题和须重点掌握的地方均有提示，可以引起学习者的注意；
（4）较为抽象和难理解的内容均用图表加以诠释，便于初学者理解和掌握。
本书由蒙斌主编并负责统稿和定稿，胡宗政副主编，参加编写工作的还有巨江澜、李腾忠、李祥。第1、2、3章及7.1由兰州石化职业技术学院蒙斌编写，第4章由兰州职业技术学院李祥编写，第5章由兰州职业技术学院胡宗政编写，第6、8章由甘肃畜牧工程职业技术学院巨江澜编写，第7章的7.2、7.3由昆明冶金高等专科学校李腾忠编写。
本书在编写过程中查阅了大量资料，并结合编写者的实践经验编写，但由于时间仓促和编者水平有限，书中疏漏在所难免，恳请读者不吝指教，以便进一步修改和完善。

编者 




第一版前言
在传统机械行业的基础上，伴随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术、检测技术等相关科学技术的迅猛发展及相互渗透，便自然而然地产生了机械与电子紧密结合的技术——机械电子工程技术，也称为机电一体化技术。而这一技术在机械加工领域的典型应用便是数控技术。
数控技术已经不再是新生事物，它已成为现代制造技术的重要基础技术之一，广泛应用到了产品制造领域，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。掌握现代数控技术知识是现代机电类、数控类、自动控制类专业学生必不可少的，而掌握数控机床的原理及应用知识显得尤为重要。
职业教育犹如一股强劲的东风，已经吹遍我国大江南北，高等职业教育作为我国高等教育战线上的一道奇葩，已经越来越彰显出其魅力和不可忽略的作用，也越来越受到社会的重视和认可。近年来，国家对职业教育越来越重视，提出了建设百所国家示范性高职高专院校的计划，而在这些示范性院校重点建设的示范性专业中，数控技术及应用专业可谓独树一帜，而数控原理与数控机床（有些院校的专业教学计划中叫数控技术及应用）作为专业主干课程或核心课程，就要能适应示范性建设的需要，能满足示范性建设对人才培养的要求。本书正是在这样的背景下编写而成的。
本书根据示范性院校人才培养目标及规格的要求编写，结合国内外数控技术及数控机床的应用情况，针对普通高等职业院校机电类、数控类、自动控制类专业学生的特点，突出数控技术原理性和数控机床的实用性，力求做到理论与实践的最佳结合。
本书由蒙斌主编并负责统稿和定稿，胡宗政副主编，参加编写工作的有巨江澜、李腾忠、李祥。第1、2、3章及7.1由兰州石化职业技术学院蒙斌编写，第4章由兰州职业技术学院李祥编写，第5章由兰州职业技术学院胡宗政编写，第6、8章由甘肃畜牧工程职业技术学院巨江澜编写，第7章的7.2、7.3由昆明冶金高等专科学校李腾忠编写。
本书在编写过程中，得到赵忠宪、胡相斌、汪红的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。
由于时间仓促和编者水平有限，书中疏漏在所难免，恳请读者不吝指教，以便进一步修改。

编者
2009年5月

《数控原理与数控机床》是国家示范性高职高专学校建设规划教材，以专业教学标准为依据，结合国内数控技术及数控机床的应用情况，针对普通高等职业院校机电类、数控类、自动控制类专业学生的特点，突出数控技术的原理性和数控机床的实用性，力求做到理论与实践的最佳结合。全书共分8章。第1章介绍数控机床的基本知识，第2章介绍数控机床的程序编制，第3章介绍数控机床的控制装置（CNC装置），第4章介绍数控机床的位置检测装置，第5章介绍数控机床进给运动的控制，第6章介绍数控机床主轴运动的控制，第7章介绍数控机床的机械结构，第8章介绍数控机床的使用与维修。为方便教学，配套电子课件。
本书可作为职业院校、应用型本科院校、成人高校机电类、数控类、自动控制类专业学生的教材和参考书，也可作为各种数控职业培训的培训教材和从事数控技术科研和工程技术人员的参考用书。

第1章数控机床的基本知识 / 1
1.1数控机床的产生与发展1
1.2数控机床的工作原理及组成5
1.3数控机床的分类8
1.4数控机床的特点及应用范围12
1.5数控技术的发展趋势13
训练题17

第2章数控机床的程序编制 / 18
2.1数控加工程序编制基础18
2.2数控机床的加工工艺及编程步骤23
2.3数控车床的编程31
2.4华中世纪星HNC-21/22T编程指令简介64
2.5数控铣床的编程73
2.6华中世纪星HNC-21/22M编程指令简介99
2.7加工中心编程106
训练题107

第3章数控机床的控制装置（CNC装置） / 112
3.1CNC系统的基本构成112
3.2CNC装置的硬件结构116
3.3CNC装置的软件结构122
3.4CNC装置的接口电路140
3.5CNC运动轨迹的插补原理145
3.6CNC装置中的PLC163
训练题166

第4章数控机床的位置检测装置 / 168
4.1概述168
4.2光电脉冲编码器169
4.3光栅尺172
4.4直线式感应同步器175
4.5旋转变压器179
训练题182

第5章数控机床进给运动的控制 / 183
5.1概述183
5.2步进驱动及开环控制系统186
5.3直流伺服驱动系统198
5.4交流伺服驱动系统203
训练题206

第6章数控机床主轴运动的控制 / 207
6.1数控机床对主轴驱动系统的要求207
6.2主轴驱动装置的工作原理208
6.3主轴分段无级变速及控制212
6.4主轴准停控制216
训练题219

第7章数控机床的机械结构 / 220
7.1数控车床的机械结构220
7.2数控铣床的机械结构231
7.3加工中心的机械结构240
训练题249

第8章数控机床的使用与维修 / 251
8.1数控机床的选用251
8.2数控机床的调试和验收255
8.3数控机床的维护与保养259
8.4数控机床的故障与排除262
训练题272

参考文献 / 273