数控机床（高等院校机电类精品教材）

本书全面系统地介绍了数控技术的基本内容：现代CNC系统的硬件、软件结构，数控编程，插补控制原理，现代机床检测技术，伺服驱动控制，现代机床结构设计和先进数控加工装备等。又对前沿数控技术做了介绍，如开放式数控系统的研究进展以及基于网络和动态监测模式下的层次化开放嵌入式数控系统、Step-NC数据结构及其技术应用、复杂参数曲线／曲面高精度插补控制算法、5-6联动加工机床、数控激光加工机床等。
本书可作为高等工科院校机械设计制造及其自动化专业本科生的技术基础课教材，也可作为工程技术人员的参考用书。

第1章 绪论
1.1 数控机床简介
1.1.1 数控机床的定义
科学技术和社会生产力的迅速发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程的自动化成为实现上述要求的最重要措施之一。它不仅能够提高产品质量、提高生产率、降低生产成本，还能够极大地改善劳动者的生产条件。
目前很多制造企业已经广泛采用了以自动机床、组合机床和专用机床为主体的“刚性”自动生产线，采用多刀、多工位和多面同时加工方法，常年进行着单一产品的高效和高度自动化的生产。尽管这种生产方式需要巨大的初始投资和很长的生产准备周期，但在大批量的生产条件下，由于分摊在每一个加工零件上的费用很少，因此，经济效益仍然是十分显著的。
不过，在制造业中并不是所有的产品都具有很大的需求量，单件与小批生产的零件一般占机械加工总量的80％左右。尤其是航空、航天、船舶、机床、重型机械、食品加工机械、包装机械和军工等产品，不仅加工批量小，而且加工零件形状比较复杂，精度要求也很高，还需要经常改型。如果仍然采用专用化程度很高的自动化机床加工这类产品的零件就显得不尽合理。而经常改装和调整设备，对于专用生产线来讲，不仅会提高产品的生产成本，有时甚至是无法实现的。因此，这种“刚性”的自动化生产方式已逐渐显现出了对现代制造业的不适应性。
为了解决上述问题，从而实现多品种、小批量产品零件的自动化生产，一种称之为数控机床（Numerical Control Machine Tools）的现代机床应运而生。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而驱动机床动作并加工零件。它很好地解决了刚性自动生产线难以经常改型和调整设备的问题，显示出了适应多品种、小批量产品零件生产的“柔性”。自从1952年美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）伺服机构实验室研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造业，特别是在汽车、航空航天及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件还是软件方面，都有了飞速发展。
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