数字控制技术的范围较广，涉及机床、电动机、计算机、自动化、控制、软件等多个方面，《机床数字控制技术手册》以机床为对象，限定在机床的数字控制技术方面，而且以机为主，机电结合，分为技术基础卷、机床及系统卷、操作与应用卷三卷，内容、结构比较全面、完整。技术基础卷主要论述数控机床的组成、工作原理、数控系统、数控建模和数值计算、数控加工工艺、数控编程及语言，以及数控技术与计算机辅助制造工程的关系等内容，属于基
础性方面的共性知识。机床及系统卷主要论述数控机床的结构设计、功能部件、计算机数控装置、数控系统、工艺装备系统和附件等，以及与数控装置有密切关系的可编程控制器等，属于结构、装置与系统方面的共性技术。操作与应用卷强调实用性，介绍国内外有影响的典型数控机床、加工中心、数控生产线和数控系统，论述数控机床的性能检测和故障诊断以及实用操作技术，提供数控技术的标准和数控名词术语的中英文对照。本手册可供企业、工厂、科研院所从事机械工程的广大工程技术人员参考，并可作为各级高等院校“机械工程”各专业的专科生、本科生和研究生的参考书。
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技术基础卷30第1章 数控机床工作原理301.1 基本概念321.1.1 数控加工技术32
1.1.2 机床数字控制的基本原理33
1.1.3 数控机床的功能40
1.2 数控机床的组成431.2.1 数控装置45
1.2.2 数控加工程序49
1.2.3 主轴系统与进给伺服系统51
1.2.4 数控机床结构60
1.3 数控机床的分类671.3.1 按加工工艺分类67
1.3.2 按运动方式分类70
1.3.3 按伺服控制方式分类71
1.3.4 按机床性能分类71
1.4 数控机床的发展历程和趋势721.4.1 数控机床的产生72
1.4.2 数控装置的发展75
1.4.3 伺服驱动系统的发展76
1.4.4 机床结构的发展78
1.4.5 数控机床的发展趋势84
参考文献86
第2章 数控建模与数值计算882.1 曲线和曲面902.1.1 圆弧样条90
2.1.2 插值样条函数93
2.1.3 参数样条曲线、曲面97
2.1.4 Coons曲面103
2.1.5 Bezier曲线和曲面108
2.1.6 B样条简介120
2.1.7 有理B样条曲线和曲面129
2.1.8 C样条曲线和曲面134
2.1.9 T样条曲线和曲面138
2.2 曲线的二次逼近与曲线和曲面光顺算法1392.2.1 曲线的二次逼近139
2.2.2 曲线和曲面光顺算法141
2.3 数字化仿形加工的数据处理1512.3.1 数控仿型中的测量规划151
2.3.2 测量数据测头半径补偿153
2.3.3 由数据点云生成数控程序157
2.4 反求工程建模技术1642.4.1 概述164
2.4.2 数据预处理166
2.4.3 多视数据对齐172
2.4.4 数据分割176
2.4.5 模型重建技术177
2.4.6 点云的三角网格及三角曲面构造185
2.4.7 基于断层图像数据的模型重建方法188
2.4.8 模型光顺性检查方法198
2.4.9 反求创新设计200
参考文献208
第3章 数控加工工艺设计2103.1 数控加工工艺设计概述2123.1.1 数控加工工艺设计的基本原则212
3.1.2 数控加工工艺设计的基本内容213
3.2 数控加工工艺设计流程2173.2.1 数控加工工艺性分析217
3.2.2 数控加工工艺路线设计224
3.2.3 数控加工详细工艺设计225
3.2.4 飞机结构件类零件数控铣削工艺设计实例254
3.2.5 轴类零件数控车削工艺设计实例262
3.3 先进数控加工工艺设计技术简介2643.3.1 高速切削加工技术264
3.3.2 集成工艺设计技术268
3.3.3 基于特征的数控加工技术270
3.3.4 柔性制造技术277
参考文献281
第4章 数控程序的编制和语言2824.1 数控编程基本知识2844.1.1 数控编程的概念与类型284
4.1.2 数控编程坐标系统286
4.1.3 数控编程步骤289
4.2 手工编程2904.2.1 手工编程概念290
4.2.2 数控指令与代码290
4.2.3 子程序与宏程序293
4.2.4 手工编程举例295
4.3 复杂形状零件数控加工的刀具轨迹计算2994.3.1 曲线离散逼近方法299
4.3.2 刀具轨迹计算相关概念300
4.3.3 2坐标数控加工刀具轨迹计算301
4.3.4 多坐标数控加工中刀具轨迹生成方法304
4.3.5 多坐标数控加工中刀具轨迹计算305
4.3.6 刀具轨迹的干涉检查与修正314
4.4 自动编程3204.4.1 自动编程简介320
4.4.2 刀具路径的生成及加工参数设置324
4.4.3 刀具轨迹仿真及校核327
4.4.4 典型CAM软件介绍327
4.4.5 CAM编程实例328
4.4.6 5轴加工编程实例332
4.5 后置处理3364.5.1 基本概念336
4.5.2 后置处理主要任务336
4.5.3 5坐标机床的结构形式与运动转换337
4.5.4 通用后置处理系统原理及实现途径340
4.5.5 DNC概述342
4.5.6 几种DNC通信方式比较344
4.6 仿真验证与优化3444.6.1 数控加工几何仿真方法345
4.6.2 数控加工仿真系统结构346
4.6.3 碰撞干涉检验348
4.6.4 典型仿真软件的应用350
4.7 高速加工编程与数控编程误差控制3554.7.1 高速加工的基本概念355
4.7.2 高速加工的工艺实现356
4.7.3 数控编程的误差控制357
参考文献360
第5章 数控技术与计算机辅助制造工程3625.1 计算机辅助设计3645.1.1 引言364
5.1.2 线框造型365
5.1.3 曲线几何变换369
5.1.4 曲线的编辑370
5.1.5 曲面造型370
5.1.6 实体造型394
5.1.7 混合造型403
5.2 计算机辅助制造4055.2.1 概述405
5.2.2 利用CAM系统进行自动编程的基本步骤407
5.2.3 数控编程的基本概念408
5.2.4 生成刀具轨迹413
5.2.5 后置处理429
5.3 计算机辅助工艺过程设计4365.3.1 概述436
5.3.2 CAPP的类型与基本原理438
5.3.3 CAPP系统的功能与结构442
5.3.4 工艺设计444
5.3.5 工艺管理446
5.3.6 工艺文件输出454
5.3.7 工艺统计汇总462
5.3.8 工艺知识管理464
5.3.9 制造资源管理473
5.3.10 CAPP的发展现状与趋势477
5.4 产品模型数据转换标准与数控系统4785.4.1 产品模型数据转换标准与数控系统概述478
5.4.2 STEP-NC数据模型481
5.4.3 STEP-NC程序生成方法486
5.4.4 基于STEP-NC的数控系统492
5.5 柔性制造系统4955.5.1 柔性制造系统的概念495
5.5.2 柔性制造技术的类型496
5.5.3 柔性制造系统的组成498
5.5.4 柔性制造系统举例500
5.6 计算机集成制造系统5025.6.1 计算机集成制造系统的概念502
5.6.2 计算机集成制造系统的组成与功能503
5.6.3 计算机集成制造系统的实现方法论504
5.6.4 典型应用系统介绍508
参考文献511
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