本书是本科院校机械类应用人才培养系列教材，是根据教育部高等学校机械设计制造及其自动化专业本科教育培养目标、培养方案和课程教学大纲要求编写的。 本书编写参考了多所高校相关课程的教学经验，内容全面，重点突出，力求先进性、实用性、易理解。基础理论以“必须、够用”为原则，应用实例结合生产实际。 全书共8章，内容包括数控加工与数控机床、数控机床的伺服系统、数控编程基础、数控车床编程、数控铣床的编程与操作、加工中心、数控线切割编程、自动编程等。 本书可作为高等院校本科机械类、机电类专业以及高等职业技术院校数控技术应用专业的教学用书，也可供从事相关工作的科技人员参考。

本书是根据教育部高等学校机械设计制造及其自动化专业人才培养目标的要求，结合编者在数控加工方面的教学与实践经验编写的。 随着科技的高速发展，制造业发生了巨大变化，数控技术得到了广泛应用，数控机床的应用越来越普及。21世纪制造业的发展实际上体现为数控加工技术的应用与发展。 数控加工技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。数控机床是加工制造行业使用的设备，数控编程是实现数控加工的必要前提。因此，数控加工技术人员成为当前各制造行业的急需人才。 本书编写的目的是使读者通过学习了解数控机床的工作原理和编程方法，掌握数控机床编程和操作技能，把学到的知识应用到生产实际中去。本书共8章，内容包括数控加工与数控机床、数控机床的伺服系统、数控编程基础、数控车床编程、数控铣床的编程与操作、加工中心、数控线切割编程和自动编程。 本书涉及面广，内容丰富，可操作性强，适合高等工科院校使用，可作为高等院校本科机械设计制造及其自动化专业、机电类专业以及高等职业技术院校数控技术应用专业的教学用书，也可供从事相关工作的科技人员参考。 本书在编写过程中得到了西安航空学院嵇宁教授的大力支持和帮助，嵇宁教授审阅了书稿，并提出了宝贵意见，在此特向他表示衷心的感谢。本书在编写过程中参考了许多文献资料，在此谨向这些文献资料的编者和编写单位表示衷心的感谢。 刘兴良编写了本书的第三、四、五章，杨延华编写了第一、二、六、七、八章。本书由刘兴良统稿和定稿。 由于编者水平有限，书中难免有不足之处，恳请使用本书的广大师生与读者批评指正。

第一章 数控加工与数控机床 1 第一节 数控基本概念 1 一、数控机床 1 二、数控机床加工 6 三、数控系统 7 第二节 数控机床的结构 8 一、数控机床机械结构的组成和特点 8 二、提高机床的结构刚度 10 三、数控机床主轴部件 15 四、 进给系统的机械传动结构 22 五、数控机床导轨 29 六、回转工作台 36 七、回转工作台选型 41 习题 41 第二章 数控机床的伺服系统 43 第一节 概述 43 一、伺服系统的基本要求 43 二、伺服系统的分类 45 三、伺服元件的选择 46 第二节 伺服电动机及其工作特性 48 一、伺服电动机的分类 48 二、交流伺服电动机 50 三、步进电动机及其工作特性 51 四、步进电动机和交流伺服电动机性能比较 55 五、直流伺服电动机 56 习题 58 第三章 数控编程基础 59 第一节 数控机床坐标系 59 第二节 插补 61 第三节 数值计算 63 一、基点的计算 64 二、节点的计算 64 第四节 程序与指令 67 一、程序段与程序格式 67 二、常用指令的用法 68 三、编程方法与步骤 73 习题 74 第四章 数控车床编程 76 第一节 数控车床的特点 76 一、数控车床的组成 76 二、数控车床的结构特点 77 三、数控车床的分类 78 四、数控车床的编程特点 79 第二节 数控车削加工工艺 80 一、数控车削加工零件的类型 80 二、数控车削的主要加工对象 80 三、数控车削加工的工艺分析 81 四、数控车削工艺编制的原则 92 第三节 数控车削加工工艺分析举例 92 第四节 数控车床常用指令及编程方法 96 一、数控车床机床坐标系与工件坐标系 96 二、数控车床常用指令 97 三、数控车床基本编程指令与格式 99 四、车刀刀尖圆弧半径补偿 101 第五节 数控车床固定循环指令的用法 105 一、单一固定循环指令 105 二、多重固定循环指令 107 三、螺纹切削循环 115 第六节 典型零件的车削编程示例 117 第七节 数控车床操作方法简介 121 一、?SSCK20A数控车床主要技术参数 121 二、?SSCK20A数控车床操作面板主要的按钮及功能 122 三、数控车床操作步骤 125 习题 127 第五章 数控铣床的编程与操作 129 第一节 数控铣床的结构与特点 129 一、数控铣床的分类 129 二、数控铣床的加工对象 131 第二节 数控铣床的加工工艺 132 一、夹具选择 132 二、工步设计 133 三、刀具选择 135 四、进给路线确定 139 五、走刀路线绘制 142 六、切削用量 144 第三节 铣削加工指令 145 一、指令表 145 二、常用的指令 148 第四节 刀具补偿 150 一、长度刀补 150 二、径向刀补 156 三、编程示例 163 第五节 钻孔循环 165 一、孔类加工工艺 165 二、固定循环指令 167 三、孔加工编程示例 176 第六节 子程序 178 一、指令 179 二、子程序编程示例 179 第七节 简化编程功能 182 一、镜像功能 182 二、坐标平移 183 三、坐标旋转 185 四、极坐标 188 第八节 宏程序 189 一、基本指令 189 二、应用示例一 192 三、应用示例二 194 第九节 数控加工程序模式 196 第十节 数控铣床编程示例 198 第十一节 数控铣床基本操作方法 207 一、数控铣床的控制面板 208 二、主要开关按钮 210 三、手动控制机床 211 四、程序的输入与编辑 212 五、建立工件坐标系 212 六、设置刀具补偿 213 七、程序运行加工 214 八、安全操作规程与日常维护 214 习题 215 第六章 加工中心 219 第一节 加工中心基本结构 219 一、加工中心的分类 219 二、加工中心的特点 220 三、加工中心的自动换刀装置 221 第二节 自动换刀程序 224 一、机械手+刀库型换刀程序 224 二、无机械手的加工中心换刀程序 225 三、转塔型换刀 226 第三节 加工中心编程示例 226 习题 232 第七章 数控线切割编程 235 第一节 线切割加工原理 235 一、电火花加工历史 235 二、线切割加工的原理 235 三、线切割加工的特点 236 四、线切割加工的应用 236 五、线切割加工的过程 237 第二节 线切割编程的工艺分析 238 一、零件图分析 238 二、切割轨迹的确定 239 三、工艺分析实例 243 第三节 线切割程序编制 244 一、G指令格式 244 二、常用指令 245 三、3B格式 247 四、线切割实例 252 习题 254 第八章 自动编程 256 第一节 自动编程的基本概念 256 一、?ATP语言自动编程原理 256 二、图形交互式编程原理 257 三、图形交互式自动编程的基本步骤 258 第二节 ?UG图形编程软件 259 一、加工环境设置 259 二、编程界面简介 260 三、加工操作导航器介绍 261 四、节点和工序 264 五、创建工序 271 六、UG NX CAM后处理 278 第三节 加工实例 278 习题 283