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第1章　绪论1

1.1　基本概念1

1.1.1　数控及数控系统1

目录1

1.1.2　数控系统的组成结构2

1.2　数控技术的产生和发展3

1.3.1　按数控装置类型分类5

1.3.2　按控制方式分类5

1.3　数控系统的分类5

1.3.3　按功能水平分类7

1.3.4　按被控机床的运动轨迹分类8

1.4　数控系统相关知识9

1.4.1　零件加工程序9

1.4.2　零件加工程序的编码10

1.4.3　数控机床的坐标系10

1.5　常见数控系统产品简介12

1.5.1 日本FANUC数控系统13

1.5.2 德国SIEMENS公司的CNC产品14

1.5.3　西班牙FAGOR公司的CNC产品15

1.5.4　国产数控系统16

小结17

习题18

第2章　计算机数控装置19

2.1　计算机数控（CNC）装置组成结构19

2.1.1 CNC装置的硬件结构19

2.1.2　CNC装置的软件结构21

2.1.3　零件加工程序的处理过程23

2.2　数控加工程序的输入25

2.2.1　输入装置25

2.2.2　数控加工程序输入过程29

2.3　数控加工程序的预处理32

2.3.1　数控加工程序的译码32

2.3.2　刀具补偿原理35

2.3.3　进给速度处理43

2.4　轮廓插补原理44

2.4.1　逐点比较法插补44

2.4.2　数字积分法插补52

2.4.3　数据采样法插补56

2.5　位置控制原理61

小结64

习题65

第3章　数控位置检测装置67

3.1 概述67

3.1.1　对位置检测装置的基本要求67

3.1.2　常用位置检测装置的分类67

3.2　旋转变压器68

3.1.3　位置检测装置的性能指标68

3.2.1　旋转变压器的工作原理69

3.2.2　旋转变压器的应用70

3.3　旋转编码器70

3.3.1　增量式旋转编码器71

3.3.2　绝对值式编码器73

3.4　光栅尺74

3.4.1　光栅的组成结构和检测原理74

3.4.2　测量电路工作原理76

3.5.1　感应同步器的结构77

3.5　感应同步器77

3.5.2　感应同步器的工作原理79

3.6　磁栅80

3.6.1　磁栅测量装置的组成结构80

3.6.2　磁栅工作原理81

3.6.3　磁栅检测电路83

3.7　激光干涉仪85

小结87

习题88

4.1　伺服系统概述89

第4章　伺服驱动系统89

4.2　开环步进电机驱动系统90

4.2.1　步进电动机91

4.2.2　步进电机的驱动及控制94

4.3　直流伺服系统98

4.3.1　直流伺服电动机98

4.3.2　直流伺服驱动系统99

4.3.3　直流伺服驱动装置的信号连接101

4.4.1　交流伺服电动机102

4.4　交流伺服系统102

4.4.2　交流伺服驱动系统103

4.5　典型数控伺服驱动系统简介104

4.5.1 FANUC公司的伺服驱动系统104

4.5.2　FAGOR公司的伺服驱动系统106

小结107

习题108

5.1　开环进给系统性能分析109

第5章　进给运动的控制109

5.2　闭环进给位置控制系统的结构分析110

5.3 电气传动部分对位置误差的影响112

5.4　机械传动链对位置控制特性的影响116

5.4.1　对机械传动链的要求116

5.4.2　机械传动链对位置控制特性的影响117

5.5　进给运动控制参数的设置119

5.5.1　一般参数的设定119

5.5.2　返回参考点参数设置121

5.5.3　进给运动的补偿设定122

小结124

习题124

第6章　主轴驱动及控制125

6.1　概述125

6.1.1　数控机床对主轴系统的要求125

6.1.2　主轴系统的分类与特性125

6.1.3　CNC与主轴驱动装置的连接127

6.2　主轴的分段无级调速及控制130

6.3　主轴准停控制132

小结135

习题136

第7章　数控机床电气控制电路与辅助功能的实现137

7.1　概述137

7.1.1　数控机床电气控制电路137

7.1.2　数控辅助功能137

7.1.3　数控系统中的可编程控制器（PLC）139

7.2　JBK-30型数控系统及其在CJK0630A车床上的应用140

7.2.1　JBK-30型数控系统简介140

7.2.3　控制电路工作原理141

7.2.2　CJK0630A数控车床传动结构和控制要求141

7.3 FAGOR 8025/8030数控系统及其在CK6150数控车床上的应用146

7.3.1　FAGOR 8025/8030数控系统简介146

7.3.2　CK6150数控机床结构及控制要求149

7.3.3　控制电路工作原理151

7.3.4　PLC程序分析156

7.4　数控系统中PLC的信息交换及M、S、T功能的实现162

7.4.1　基本概念162

7.4.2　内装型PLC及其信息交换163

7.4.3　M、S、T功能的实现166

小结168

习题168

第8章　典型数控系统及应用170

8.1 FANUC数控系统170

8.1.1　FANUC数控产品特点170

8.1.2　FANUC 0系列数控系统170

8.1.3　FANUC 0i系列数控系统178

8.1.4　FANUC 16i/18i/21i系列数控系统185

8.2　SIEMENS数控系统187

8.2.1　功能特点188

8.2.2　系统基本构成189

8.2.3　内部硬件组成191

8.2.4　系统软件结构192

8.2.5　各单元模块的外部连接端口功能193

8.2.6　系统连接196

8.2.7　参数设置196

8.2.8　系统应用198

8.3 FAGOR数控系统200

8.3.1　FAGOR CNC 8055基本构成201

8.3.2　FAGOR CNC 8055基本性能202

8.3.3　FAGOR数控伺服系统203

8.3.4　系统应用205

8.4　华中HNC-21T/22M数控系统206

小结208

习题209

附录210

附录1　ISO代码和EIA代码210

附录2　ASCII（美国标准信息交换码）表211

参考文献212