《數(shù)控技術(shù)》結(jié)合編者多年來的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)為目標(biāo)，并結(jié)合教學(xué)改革以及我國數(shù)控工業(yè)發(fā)展的需要編寫而成。全書共分為五章，第1章緒論，第2章數(shù)控編程基礎(chǔ)，第3章開環(huán)伺服系統(tǒng)及輪廓軌跡形成，第4章閉環(huán)伺服系統(tǒng)及軌跡實(shí)現(xiàn)，第5章在前4章的基礎(chǔ)上搭建激光雕刻機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以實(shí)例對數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹，加深讀者理解。

《數(shù)控技術(shù)》一書具有如下特點(diǎn)： 
1. 定位科學(xué) 面向工程應(yīng)用，適應(yīng)國家人才教育的發(fā)展，培養(yǎng)數(shù)控應(yīng)用型人才和操作技能型人才。 
2. 內(nèi)容全面 取材新穎，圖文并茂，涵蓋數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、核心技術(shù)與較新的科技成果。 
3. 易于理解 內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)，結(jié)合例題與課后習(xí)題強(qiáng)化對數(shù)控技術(shù)的全面認(rèn)識(shí)。 
4. 實(shí)用性強(qiáng) 實(shí)例豐富，兼顧理論與實(shí)際，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

     自從20世紀(jì)50年代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世以來。數(shù)控技術(shù)已成為提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的技術(shù)手段。它的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來了深刻的變化。它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估量。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。離開了數(shù)控技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)就成了無本之木。而采用數(shù)控技術(shù)的典型產(chǎn)品———數(shù)控機(jī)床是機(jī)電工業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備。因此。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。其水平的高低是衡量一個(gè)國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志。實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程數(shù)控化。已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。我國數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)盡管在改革開放后取得了顯著的成就。但是。與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。其原因是多方面的。但最主要的是數(shù)控人才匱乏。為了適應(yīng)我國高等職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展及數(shù)控應(yīng)用型人才、操作技能型人才培養(yǎng)的需要。筆者參考了大量國內(nèi)外資料。并結(jié)合自身多年來的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。編寫了這一本數(shù)控技術(shù)教材。

     本書取材新穎。內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)。圖文并茂。實(shí)例豐富。兼顧理論與實(shí)際。力求涵蓋數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、核心技術(shù)與較新的科技成果。全書共分為五章。第1章緒論主要介紹了數(shù)控機(jī)床的組成、工作原理、分類、特點(diǎn)和應(yīng)用。以及數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展。并列舉了典型的數(shù)控系統(tǒng)。第2章主要介紹了數(shù)控編程基礎(chǔ)。包括常用的功能指令、數(shù)控編程的工藝處理等。第3章主要介紹了開環(huán)伺服系統(tǒng)及輪廓軌跡的形成。包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能、開環(huán)系統(tǒng)的輪廓軌跡形成。以及提高開環(huán)伺服系統(tǒng)精度的措施。第4章介紹了閉環(huán)伺服系統(tǒng)及軌跡實(shí)現(xiàn)。包括交流伺服電動(dòng)機(jī)原理及其變頻調(diào)速、閉環(huán)伺服系統(tǒng)常用檢測裝置以及數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。第5章綜合前四章知識(shí)。以激光雕刻機(jī)為例。給出了激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)與加工。參加本書編寫的有北京石油化工學(xué)院的王偉、王殿君、張寶生、申愛民。北京林業(yè)大學(xué)的路敦民、田野等人。其中第1章由張寶生、申愛明編寫。第2章由田野編寫。第3章由路敦民編寫。第4章由路敦民、申愛明、王偉編寫。第5章由王偉、王殿君編寫。

     全書由王偉擔(dān)任主編、王振華擔(dān)任主審。研究生嵇鐘輝、魏輝和李歡歡等參與了本書的校核工作。同時(shí)在本書的編寫過程中。參閱了以往其他版本的同類教材。并得到了許多同行專家的支持和幫助。在此表示衷心的感謝。由于時(shí)間倉促及筆者水平有限。對書中可能存在疏漏之處。敬請廣大師生及讀者朋友批評指正！

編者

前　言
第1 章　緒論 1
1. 1　數(shù)控技術(shù)概述 1
1. 2　數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理 1
1. 2. 1　數(shù)控機(jī)床的組成 1
1. 2. 2　數(shù)控機(jī)床的工作原理 3
1. 2. 3　數(shù)控系統(tǒng)的工作過程 3
1. 3　數(shù)控機(jī)床的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用 4
1. 3. 1　數(shù)控機(jī)床的分類 4
1. 3. 2　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 6
1. 3. 3　數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用 7
1. 4　數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展 7
1. 4. 1　數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 7
1. 4. 2　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程 7
1. 4. 3　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢 8
1. 4. 4　數(shù)控機(jī)床在我國的發(fā)展情況 10
1. 5　典型數(shù)控系統(tǒng) 12
1. 5. 1　FANUC 數(shù)控系統(tǒng) 12
1. 5. 2　SIEMENS 數(shù)控系統(tǒng) 15
1. 5. 3　開放式數(shù)控系統(tǒng) 18
習(xí)題 20
第2 章　數(shù)控編程基礎(chǔ) 21
2. 1　概述 21
2. 1. 1　數(shù)控編程的基本概念 21
2. 1. 2　數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟 21
2. 1. 3　數(shù)控編程的方法 22
2. 2　編程的基礎(chǔ)知識(shí) 22
2. 2. 1　零件加工程序的結(jié)構(gòu) 22
2. 2. 2　數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 24
2. 2. 3　功能代碼簡介 29
2. 3　常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法 33
2. 3. 1　與坐標(biāo)系相關(guān)的指令 33
2. 3. 2　運(yùn)動(dòng)控制指令 35
2. 3. 3　刀具補(bǔ)償指令 39
2. 3. 4　固定循環(huán)指令 41
2. 3. 5　車削固定循環(huán)指令 48
2. 4　數(shù)控編程的工藝處理 51
2. 4. 1　合理確定零件的加工路線 51
2. 4. 2　合理選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn) 52
2. 4. 3　合理選擇工件的裝夾方法、刀具和
切削用量 53
2. 5　手工編程 53
2. 5. 1　孔的加工程序編制 54
2. 5. 2　數(shù)控車削程序的編制 56
2. 5. 3　數(shù)控銑削加工程序的編制 59
2. 6　發(fā)展中的STEP NC 標(biāo)準(zhǔn) 61
2. 6. 1　STEP NC 標(biāo)準(zhǔn)的提出 61
2. 6. 2　STEP NC 標(biāo)準(zhǔn)與STEP 標(biāo)準(zhǔn) 62
2. 6. 3　STEP NC 的數(shù)據(jù)模型 62
2. 6. 4　STEP NC 數(shù)控程序結(jié)構(gòu) 63
2. 6. 5　STEP NC 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 64
習(xí)題 64
第3 章　開環(huán)伺服系統(tǒng)及輪廓軌跡形成 66
3. 1　概述 66
3. 2　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制 66
3. 2. 1　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 66
3. 2. 2　永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 69
3. 2. 3　混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 69
3. 3　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 70
3. 3. 1　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能 70
3. 3. 2　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源 74
3. 3. 3　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用 77
3. 4　開環(huán)系統(tǒng)的輪廓軌跡形成 78
3. 4. 1　逐點(diǎn)比較法 79
3. 4. 2　數(shù)字積分法 88
3. 5　提高開環(huán)伺服系統(tǒng)精度的措施 97
3. 5. 1　傳動(dòng)間隙補(bǔ)償 97
3. 5. 2　螺距誤差補(bǔ)償 97
3. 5. 3　細(xì)分線路 98
習(xí)題 99
第4 章　閉環(huán)伺服系統(tǒng)及軌跡實(shí)現(xiàn) 100
4. 1　概述 100
4. 1. 1　伺服系統(tǒng)組成 100
4. 1. 2　對伺服系統(tǒng)的基本要求 101
4. 1. 3　伺服系統(tǒng)的分類 102
4. 2　交流伺服電動(dòng)機(jī)原理 102
4. 2. 1　交流伺服電動(dòng)機(jī)的類型 102
4. 2. 2　永磁交流同步伺服電動(dòng)機(jī) 103
4. 3　交流伺服電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速 105
4. 3. 1　交直交變頻調(diào)速 105
4. 3. 2　正弦脈寬調(diào)制 108
4. 4　閉環(huán)伺服系統(tǒng)常用檢測裝置 109
4. 4. 1　光柵 110
4. 4. 2　脈沖編碼器 111
4. 4. 3　旋轉(zhuǎn)變壓器 115
4. 4. 4　感應(yīng)同步器 117
4. 5　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) 120
4. 5. 1　插補(bǔ)周期與采樣周期 121
4. 5. 2　插補(bǔ)周期與精度、速度之間的
關(guān)系 121
4. 5. 3　直線函數(shù)法 122
4. 5. 4　擴(kuò)展數(shù)字積分法 124
4. 5. 5　數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法的速度控制 127
習(xí)題 129
第5 章　激光雕刻機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 131
5. 1　概述 131
5. 1. 1　數(shù)控雕刻機(jī)平臺(tái)簡介 131
5. 1. 2　激光雕刻機(jī)加工的優(yōu)勢 131
5. 2　激光雕刻機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 132
5. 2. 1　激光雕刻機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 132
5. 2. 2　激光雕刻機(jī)部件選型 134
5. 2. 3　激光雕刻機(jī)三維建模 145
5. 3　激光雕刻機(jī)硬件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 147
5. 3. 1　控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 147
5. 3. 2　控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 149
5. 3. 3　激光雕刻機(jī)的PID 參數(shù)整定 157
5. 4　激光雕刻機(jī)軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 164
5. 4. 1　激光雕刻機(jī)軟件控制系統(tǒng)總體
結(jié)構(gòu) 164
5. 4. 2　矢量字庫中字體的存儲(chǔ)格式及
矢量字體的提取 164
5. 4. 3　截取BMP 圖像并對其進(jìn)行鏡像
處理 170
5. 4. 4　提取漢字“龍” 輪廓 171
5. 4. 5　輸出漢字“龍” 輪廓G 代碼和
實(shí)心G 代碼 173
5. 5　激光雕刻機(jī)誤差補(bǔ)償 178
5. 5. 1　激光跟蹤儀原理 178
5. 5.