本書是根據《國家職業(yè)教育改革實施方案》的系統(tǒng)性要求進行編寫的，共7個學習情境，包括數控機床概述、數控系統(tǒng)、數控機床的伺服系統(tǒng)、數控機床的機械系統(tǒng)、典型數控機床、數控機床的安裝與維修以及特種加工數控機床。每個學習情境都先以情境導入、情境解析、學習目標及學習流程的方式來驅動，以激發(fā)學生的學習興趣；然后通過知識導圖，幫助學生建立系統(tǒng)的知識架構；最后設置任務實踐環(huán)節(jié)，提高學生的實操能力。書中配有二維碼，融入了互聯(lián)網 ，可以通過手機掃描二維碼觀看相關視頻。此外，教材配有豐富且前沿的信息化教學資源，幫助學生理解并掌握知識或技能難點。
本書內容全面，形式新穎，適合作為高等職業(yè)教育本科和專科院校數控技術、機械制造及自動化、機電一體化技術、智能制造裝備技術及其他相關專業(yè)的教材，也可作為從事加工制造業(yè)的技術人員或操作人員的參考書。
★基于工作過程，理實一體化
★涵蓋國家職業(yè)標準的相關要求
★以情境導入及情境解析的方式來驅動
★設置知識導圖，幫助學生建立系統(tǒng)的知識架構
為了進一步提高職業(yè)院校人才培養(yǎng)質量，滿足產業(yè)轉型升級對高素質復合型和創(chuàng)新型技術技能人才的需求，《國家職業(yè)教育改革實施方案》和關于雙高計劃的文件中，提出了教師、教材、教法三教改革的系統(tǒng)性要求。本書正是基于三教改革的教材。為貫徹落實黨的二十大精神，培養(yǎng)高素質技能人才，本書以德技并修為原則，按照以學生為中心、以學習成果為導向、促進自主學習的思路進行編寫，并提供了豐富且前沿的信息化教學資源。本書的編寫不僅緊扣高等職業(yè)學校數控技術專業(yè)課程標準，且兼顧了企業(yè)崗位任職要求及職業(yè)技能等級標準的相關規(guī)定。
本書是根據頒布的現行《高等職業(yè)學校數控技術專業(yè)教學標準》《高等職業(yè)學校機電一體化技術專業(yè)教學標準》及《高等職業(yè)學校智能制造裝備技術專業(yè)教學標準》中的相關課程要求編寫的。在本書編寫過程中，主要貫徹了以下編寫原則。
1)貫徹先進的高職教育理念，基于工作過程的課程觀，倡導從生產實際的需要出發(fā)，強調高新技術條件下與工作過程有關的隱性知識經驗的重要地位。
2)充分吸收高等職業(yè)院校在培養(yǎng)高等技術應用型人才方面取得的成功經驗和教學成果，從職業(yè)(崗位)入手，構建培養(yǎng)計劃，確定本課程的教學目標。
3)以國家職業(yè)標準為依據，使內容涵蓋國家職業(yè)技能等級標準的相關要求。
4)以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為主線，以相關知識為基礎，以行動為導向，強調學科體系知識不應通過灌輸而是應由學生在學習過程的行動中自我建構而獲得，較好地處理了理論教學與技能訓練的關系，切實落實教、學、做一體化的教學模式。
此外，本書在編寫過程中進行了系統(tǒng)化改革，對內容進行了體系化設計。本書包括7個學習情境：學習情境1，數控機床概述；學習情境2，數控系統(tǒng)；學習情境3，數控機床的伺服系統(tǒng)；學習情境4，數控機床的機械系統(tǒng)；學習情境5，典型數控機床；學習情境6，數控機床的安裝與維修；學習情境7，特種加工數控機床。此外，本書還提供了理論試題、技能任務及豐富的教學視頻等教學資源。在進行內容編寫時，以學習情境為載體，通過情境導入、情境解析、知識導圖、任務實踐四大環(huán)節(jié)的設計，引導學生掌握理論知識、實操技能以及崗位能力等相關知識與技能，使學生在頂崗實習及未來實際工作崗位中可以快速熟練地操作數控機床。
本書由李新德、辛燕擔任主編，李新德負責本書統(tǒng)稿，由雷若楠、李景輝、孫思遠、姬源浩、付娜擔任副主編，李景才、韓祥鳳、王麗、董學勤、夏亞濤、馬紅梅參加了本書的編寫工作。
本書在編寫過程中，參考了國內外出版物中的相關資料以及網絡資源，在此對相關作者深表感謝！盡管我們在編寫過程中做出了很大努力，但由于編者的水平有限，書中難免有疏漏和不當之處，懇請各位讀者多提寶貴意見與建議。
前言
學習情境1數控機床概述1
1.1數控機床的基本知識2
1.1.1數控機床的概念2
1.1.2數控機床的產生和發(fā)展2
1.1.3我國數控機床發(fā)展概況4
1.1.4當前數控機床技術發(fā)展趨勢4
1.2數控機床的組成、工作過程和分類6
1.2.1數控機床的組成6
1.2.2數控機床的工作過程8
1.2.3數控機床的分類8
1.3數控機床的特點和適用范圍11
1.3.1數控機床的特點11
1.3.2數控機床的適用范圍12
思考與練習13
學習情境2數控系統(tǒng)142.1CNC裝置15
2.1.1CNC裝置的總體結構16
2.1.2CNC裝置的工作過程18
2.1.3CNC裝置的特點20
2.2CNC系統(tǒng)硬件21
2.2.1CNC系統(tǒng)硬件的結構與分類21
2.2.2CNC系統(tǒng)中的微處理器結構22
2.2.3CNC系統(tǒng)硬件各組成部分的功能和原理24
2.3CNC系統(tǒng)軟件29
2.3.1CNC系統(tǒng)軟件的結構與分類30
2.3.2CNC系統(tǒng)軟件的功能特點342.4數控裝置中的PLC35
2.4.1PLC的結構 36
2.4.2PLC的特點38
2.4.3數控機床用PLC的分類 39
2.4.4數控系統(tǒng)中PLC的信息交換 40
2.5數控插補原理41
2.5.1插補的概念和分類41
2.5.2逐點比較插補法42
2.5.3數字積分法50
2.5.4數據采樣插補法51
思考與練習52
學習情境3數控機床的伺服系統(tǒng)53
3.1伺服系統(tǒng)概述54
3.1.1伺服系統(tǒng)的結構54
3.1.2伺服系統(tǒng)的工作原理55
3.1.3伺服系統(tǒng)的類型55
3.1.4對伺服系統(tǒng)的要求57
3.2伺服電動機57
3.2.1步進電動機58
3.2.2直流伺服電動機61
3.2.3交流伺服電動機63
3.2.4變頻電動機64
3.3位置檢測裝置66
3.3.1位置檢測裝置概述 66
3.3.2編碼器67
3.3.3感應同步器69
3.3.4旋轉變壓器72
3.3.5磁尺73
3.3.6光柵74
3.3.7測速發(fā)電機76
思考與練習78
學習情境4數控機床的機械系統(tǒng)80
4.1數控機床的機械系統(tǒng)概述81
4.1.1數控機床機械系統(tǒng)的組成81
4.1.2數控機床機械系統(tǒng)的特點82
4.2數控機床的主傳動系統(tǒng)83
4.2.1機床設計中對主傳動系統(tǒng)的要求84
4.2.2主傳動系統(tǒng)的特點84
4.2.3主傳動系統(tǒng)的傳動方式85
4.2.4數控機床的主軸部件86
4.3數控機床的進給傳動系統(tǒng)92
4.3.1進給傳動系統(tǒng)的組成和作用93
4.3.2進給傳動系統(tǒng)的要求93
4.3.3電動機與絲杠之間的連接94
4.3.4滾珠絲杠副95
4.3.5齒輪傳動間隙的消除措施100
4.4數控機床的支承部件102
4.4.1支承件的材料102
4.4.2床身103
4.4.3導軌103
4.5數控機床的工作臺106
4.5.1數控回轉工作臺106
4.5.2分度工作臺109
4.6數控機床的自動換刀系統(tǒng)112
4.6.1自動換刀裝置的形式112
4.6.2刀庫116
4.6.3刀庫的選刀方式117
4.6.4刀具交換裝置118
4.7其他輔助裝置119
4.7.1排屑裝置120
4.7.2潤滑系統(tǒng)121
4.7.3防護裝置123
思考與練習125
學習情境5典型數控機床127
5.1數控車床128
5.1.1數控車床的基本組成129
5.1.2數控車床的結構特點130
5.1.3數控車床的類型131
5.1.4數控車床的主要技術參數131
5.1.5TND360型數控臥式車床的傳動系統(tǒng)132
5.1.6數控車床的典型部件133
5.1.7數控車床加工對象的特點135
5.1.8數控車削的工藝范圍137
5.1.9數控車床的編程138
5.2數控銑床143
5.2.1數控銑床的分類144
5.2.2數控銑床的組成與工作原理145
5.2.3數控銑床的傳動系統(tǒng)146
5.2.4數控銑床的主要技術參數147
5.2.5數控銑削的主要加工對象148
5.2.6數控銑床的編程149
5.3加工中心152
5.3.1加工中心的類型152
5.3.2加工中心的結構組成和工藝特點155
5.3.3加工中心的加工對象156
5.3.4加工中心編程舉例156
思考與練習159
學習情境6數控機床的安裝與維修160
6.1數控機床的選擇161
6.1.1數控機床工藝范圍的選擇161
6.1.2數控系統(tǒng)的選擇 162
6.1.3數控機床精度等級的選擇 163
6.1.4數控機床主要特征規(guī)格的選擇 163
6.1.5數控機床刀柄系統(tǒng)的選擇164
6.2數控機床的安裝與調試165
6.2.1數控機床的安裝166
6.2.2數控機床的調試167
6.3數控機床的檢測168
6.3.1機床部件的檢測169
6.3.2機床幾何精度的檢測170
6.3.3機床定位精度的檢測174
6.3.4數控系統(tǒng)的檢測176
6.4數控機床的維護與檢修177
6.4.1數控機床的維護保養(yǎng)178
6.4.2數控機床維修常用儀器和工具180
6.4.3數控機床的故障診斷與維修方法183
6.4.4數控機床維修人員的基本素質要求184
思考與練習185
學習情境7特種加工數控機床186
7.1數控電火花成形機床187
7.1.1數控電火花成形機床的加工原理與特點187
7.1.2數控電火花成形機床的結構189
7.1.3數控電火花成形機床的類型191
7.1.4工具電極192
7.1.5電火花成形加工工藝的發(fā)展趨勢193
7.2數控電火花線切割機床194
7.2.1數控電火花線切割機床的加工原理與特點194
7.2.2數控電火花線切割機床的結構196
7.2.3電極絲198
7.2.4數控電火花線切割機床的加工對象200
7.2.5數控電火花線切割機床的編程方法200
7.3其他特種加工數控機床205
7.3.1數控電子束加工機床205
7.3.2數控離子束加工機床206
7.3.3數控電解加工機床207
7.3.4數控激光加工機床208
7.3.5數控超聲波加工機床209
思考與練習210
參考文獻211
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