本书是根据《国家职业教育改革实施方案》的系统性要求进行编写的，共7个学习情境，包括数控机床概述、数控系统、数控机床的伺服系统、数控机床的机械系统、典型数控机床、数控机床的安装与维修以及特种加工数控机床。每个学习情境都先以情境导入、情境解析、学习目标及学习流程的方式来驱动，以激发学生的学习兴趣；然后通过知识导图，帮助学生建立系统的知识架构；最后设置任务实践环节，提高学生的实操能力。书中配有二维码，融入了互联网 ，可以通过手机扫描二维码观看相关视频。此外，教材配有丰富且前沿的信息化教学资源，帮助学生理解并掌握知识或技能难点。
本书内容全面，形式新颖，适合作为高等职业教育本科和专科院校数控技术、机械制造及自动化、机电一体化技术、智能制造装备技术及其他相关专业的教材，也可作为从事加工制造业的技术人员或操作人员的参考书。
★基于工作过程，理实一体化
★涵盖国家职业标准的相关要求
★以情境导入及情境解析的方式来驱动
★设置知识导图，帮助学生建立系统的知识架构
为了进一步提高职业院校人才培养质量，满足产业转型升级对高素质复合型和创新型技术技能人才的需求，《国家职业教育改革实施方案》和关于双高计划的文件中，提出了教师、教材、教法三教改革的系统性要求。本书正是基于三教改革的教材。为贯彻落实党的二十大精神，培养高素质技能人才，本书以德技并修为原则，按照以学生为中心、以学习成果为导向、促进自主学习的思路进行编写，并提供了丰富且前沿的信息化教学资源。本书的编写不仅紧扣高等职业学校数控技术专业课程标准，且兼顾了企业岗位任职要求及职业技能等级标准的相关规定。
本书是根据颁布的现行《高等职业学校数控技术专业教学标准》《高等职业学校机电一体化技术专业教学标准》及《高等职业学校智能制造装备技术专业教学标准》中的相关课程要求编写的。在本书编写过程中，主要贯彻了以下编写原则。
1)贯彻先进的高职教育理念，基于工作过程的课程观，倡导从生产实际的需要出发，强调高新技术条件下与工作过程有关的隐性知识经验的重要地位。
2)充分吸收高等职业院校在培养高等技术应用型人才方面取得的成功经验和教学成果，从职业(岗位)入手，构建培养计划，确定本课程的教学目标。
3)以国家职业标准为依据，使内容涵盖国家职业技能等级标准的相关要求。
4)以培养学生职业能力为主线，以相关知识为基础，以行动为导向，强调学科体系知识不应通过灌输而是应由学生在学习过程的行动中自我建构而获得，较好地处理了理论教学与技能训练的关系，切实落实教、学、做一体化的教学模式。
此外，本书在编写过程中进行了系统化改革，对内容进行了体系化设计。本书包括7个学习情境：学习情境1，数控机床概述；学习情境2，数控系统；学习情境3，数控机床的伺服系统；学习情境4，数控机床的机械系统；学习情境5，典型数控机床；学习情境6，数控机床的安装与维修；学习情境7，特种加工数控机床。此外，本书还提供了理论试题、技能任务及丰富的教学视频等教学资源。在进行内容编写时，以学习情境为载体，通过情境导入、情境解析、知识导图、任务实践四大环节的设计，引导学生掌握理论知识、实操技能以及岗位能力等相关知识与技能，使学生在顶岗实习及未来实际工作岗位中可以快速熟练地操作数控机床。
本书由李新德、辛燕担任主编，李新德负责本书统稿，由雷若楠、李景辉、孙思远、姬源浩、付娜担任副主编，李景才、韩祥凤、王丽、董学勤、夏亚涛、马红梅参加了本书的编写工作。
本书在编写过程中，参考了国内外出版物中的相关资料以及网络资源，在此对相关作者深表感谢！尽管我们在编写过程中做出了很大努力，但由于编者的水平有限，书中难免有疏漏和不当之处，恳请各位读者多提宝贵意见与建议。
前言
学习情境1数控机床概述1
1.1数控机床的基本知识2
1.1.1数控机床的概念2
1.1.2数控机床的产生和发展2
1.1.3我国数控机床发展概况4
1.1.4当前数控机床技术发展趋势4
1.2数控机床的组成、工作过程和分类6
1.2.1数控机床的组成6
1.2.2数控机床的工作过程8
1.2.3数控机床的分类8
1.3数控机床的特点和适用范围11
1.3.1数控机床的特点11
1.3.2数控机床的适用范围12
思考与练习13
学习情境2数控系统142.1CNC装置15
2.1.1CNC装置的总体结构16
2.1.2CNC装置的工作过程18
2.1.3CNC装置的特点20
2.2CNC系统硬件21
2.2.1CNC系统硬件的结构与分类21
2.2.2CNC系统中的微处理器结构22
2.2.3CNC系统硬件各组成部分的功能和原理24
2.3CNC系统软件29
2.3.1CNC系统软件的结构与分类30
2.3.2CNC系统软件的功能特点342.4数控装置中的PLC35
2.4.1PLC的结构 36
2.4.2PLC的特点38
2.4.3数控机床用PLC的分类 39
2.4.4数控系统中PLC的信息交换 40
2.5数控插补原理41
2.5.1插补的概念和分类41
2.5.2逐点比较插补法42
2.5.3数字积分法50
2.5.4数据采样插补法51
思考与练习52
学习情境3数控机床的伺服系统53
3.1伺服系统概述54
3.1.1伺服系统的结构54
3.1.2伺服系统的工作原理55
3.1.3伺服系统的类型55
3.1.4对伺服系统的要求57
3.2伺服电动机57
3.2.1步进电动机58
3.2.2直流伺服电动机61
3.2.3交流伺服电动机63
3.2.4变频电动机64
3.3位置检测装置66
3.3.1位置检测装置概述 66
3.3.2编码器67
3.3.3感应同步器69
3.3.4旋转变压器72
3.3.5磁尺73
3.3.6光栅74
3.3.7测速发电机76
思考与练习78
学习情境4数控机床的机械系统80
4.1数控机床的机械系统概述81
4.1.1数控机床机械系统的组成81
4.1.2数控机床机械系统的特点82
4.2数控机床的主传动系统83
4.2.1机床设计中对主传动系统的要求84
4.2.2主传动系统的特点84
4.2.3主传动系统的传动方式85
4.2.4数控机床的主轴部件86
4.3数控机床的进给传动系统92
4.3.1进给传动系统的组成和作用93
4.3.2进给传动系统的要求93
4.3.3电动机与丝杠之间的连接94
4.3.4滚珠丝杠副95
4.3.5齿轮传动间隙的消除措施100
4.4数控机床的支承部件102
4.4.1支承件的材料102
4.4.2床身103
4.4.3导轨103
4.5数控机床的工作台106
4.5.1数控回转工作台106
4.5.2分度工作台109
4.6数控机床的自动换刀系统112
4.6.1自动换刀装置的形式112
4.6.2刀库116
4.6.3刀库的选刀方式117
4.6.4刀具交换装置118
4.7其他辅助装置119
4.7.1排屑装置120
4.7.2润滑系统121
4.7.3防护装置123
思考与练习125
学习情境5典型数控机床127
5.1数控车床128
5.1.1数控车床的基本组成129
5.1.2数控车床的结构特点130
5.1.3数控车床的类型131
5.1.4数控车床的主要技术参数131
5.1.5TND360型数控卧式车床的传动系统132
5.1.6数控车床的典型部件133
5.1.7数控车床加工对象的特点135
5.1.8数控车削的工艺范围137
5.1.9数控车床的编程138
5.2数控铣床143
5.2.1数控铣床的分类144
5.2.2数控铣床的组成与工作原理145
5.2.3数控铣床的传动系统146
5.2.4数控铣床的主要技术参数147
5.2.5数控铣削的主要加工对象148
5.2.6数控铣床的编程149
5.3加工中心152
5.3.1加工中心的类型152
5.3.2加工中心的结构组成和工艺特点155
5.3.3加工中心的加工对象156
5.3.4加工中心编程举例156
思考与练习159
学习情境6数控机床的安装与维修160
6.1数控机床的选择161
6.1.1数控机床工艺范围的选择161
6.1.2数控系统的选择 162
6.1.3数控机床精度等级的选择 163
6.1.4数控机床主要特征规格的选择 163
6.1.5数控机床刀柄系统的选择164
6.2数控机床的安装与调试165
6.2.1数控机床的安装166
6.2.2数控机床的调试167
6.3数控机床的检测168
6.3.1机床部件的检测169
6.3.2机床几何精度的检测170
6.3.3机床定位精度的检测174
6.3.4数控系统的检测176
6.4数控机床的维护与检修177
6.4.1数控机床的维护保养178
6.4.2数控机床维修常用仪器和工具180
6.4.3数控机床的故障诊断与维修方法183
6.4.4数控机床维修人员的基本素质要求184
思考与练习185
学习情境7特种加工数控机床186
7.1数控电火花成形机床187
7.1.1数控电火花成形机床的加工原理与特点187
7.1.2数控电火花成形机床的结构189
7.1.3数控电火花成形机床的类型191
7.1.4工具电极192
7.1.5电火花成形加工工艺的发展趋势193
7.2数控电火花线切割机床194
7.2.1数控电火花线切割机床的加工原理与特点194
7.2.2数控电火花线切割机床的结构196
7.2.3电极丝198
7.2.4数控电火花线切割机床的加工对象200
7.2.5数控电火花线切割机床的编程方法200
7.3其他特种加工数控机床205
7.3.1数控电子束加工机床205
7.3.2数控离子束加工机床206
7.3.3数控电解加工机床207
7.3.4数控激光加工机床208
7.3.5数控超声波加工机床209
思考与练习210
参考文献211
书单推荐
