数控技术是现代先进制造技术的基础和核心。数控机床是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物,它集机械制造技术、信息技术、计算机技术、微电子技术和自动化技术等多学科为一体,具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点,是当代制造业的重要装备。当今世界各国制造业通过发展数控技术,建立数控机床产业,促使制造业跨入了一个崭新的发展阶段。
“数控技术”课程是机械设计制造及其自动化专业的专业技术课程,是各工科高校开设的必不可少的课程,理论性和应用性都比较强。本书在内容的选取上侧重于数控技术的基本理论、基本框架、研究方法,注重理论联系实际和工程应用。本书指出了本学科的发展前景和当前面临的新问题,以研究方式引导学生掌握数控技术内容,并能很好地应用于工程实际。本书在编写的过程中,在重视系统基础知识的同时,着重吸收现代国内外数控技术的新发展和新成果,力求做到内容的先进性、科学性和实用性,取材新颖、结构严谨、系统性强,并突出课程思政的基本要素内容。根据作者多年的教学经验,本书的教学内容可以安排32~64学时。可以根据各学校的教学要求适当删减一些内容。
本书重点讲述了两方面内容:一方面是数控系统,另一方面是数控编程。全书共分5章。第1章绪论,简要介绍了数控技术、数控机床;第2章计算机数控(CNC)装置,介绍了CNC装置的硬件结构、CNC装置的软件结构、刀具补偿、进给速度处理和加减速控制、插补计算(包括基准脉冲插补法、数据采样插补法)、CNC装置的接口、数控机床中的可编程控制器(PLC)、开放式数控体系结构;第3章进给伺服系统,介绍了检测装置(包括旋转变压器、感应同步器、计量光栅、编码器)、步进式伺服系统、直流伺服电动机及其速度控制、交流伺服电动机及其速度控制、位置控制系统、全数字伺服系统;第4章数控编程基础,介绍了数控加工工艺分析、数控刀具(包括数控刀具的分类、数控刀具材料、数控车床刀具、数控铣床刀具等)、数控编程中的指令代码(包括准备功能字、辅助功能字、进给功能字、主轴功能字、刀具功能字、刀具偏置字等);第5章数控编程技术,介绍了数控编程方法、数控车床编程、数控铣床和加工中心编程、轮廓控制系统编程、曲面轮廓加工技术、图形编程技术。
本书适合作为高等学校机械设计制造及其自动化专业的本科生的教材,也适合作为高等职业学院学生“数控技术”课程教材,还适合从事数控技术,有关工程的技术人员阅读。
全书由哈尔滨工程大学黄国权教授、舒海生教授编著,由黄国权教授负责统稿全书。尽管作者在编写过程中投入了大量的时间和精力,但是由于水平有限,书中难免存在笔误、不足甚至错误,敬请读者批评指正。哈尔滨工程大学出版社的编辑为本书的编写和出版付出了辛勤劳动,在本书完成之际,致以诚挚的感谢。