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编辑推荐

适读人群 ：主要读者对象为从事数控技术的专业技术人员、数控机床的使用人员及大专院校相关专业的师生。
本书特点：
数控机床及数控加工技术是制造业的“母机”和使能技术。数控技术从它诞生到现在的60 多年里，从硬件数控到计算机数控，从单工艺技术到多轴联动复合及混合加工技术，从单机独立制造到柔性制造系统，得到持续不断的发展。在当前德国工业4.0 和中国制造2025 的工业背景下，数控正作为基础设备和技术，有着更大的发展动力和空间，对工业生产的自动化和智能化有着极大的推进作用。
数控技术及应用指南一书经历了40 多年的不断地修订和完善，作者在2013/2014 版的基础上又对其进行了实时更新和充实，体现了高度严谨和务实的德国精神。全书图文并茂，不仅清晰地阐述了数控原理、功能和应用，而且对近年来数控技术的新理念和发展进行了广泛的介绍，使本书既可用于数控技术基础培训，也可作为实际应用中技术指导的工具书，同时对扩展数控技术专业视野和从事相关研究具有极大的参考价值。

内容简介

本书德文原版首版发布于1976年，至今已经40年了。伴随着技术的进步，本书与时俱进，每两年更新一版。本版书对过去两年新出现的数控（NC）技术做了及时的补充和详尽的说明，特别是对“工业4.0”战略进行了比较详尽的描述，其中涉及的重要技术内容为分布式数控技术、局域网、数字化产品开发和制造等。
本书共分为8章，全面地概括了数控加工制造技术，分别为：第1章数控技术导论，包括数控加工的发展历史、数控技术的发展里程碑等内容；第2章CNC机床的功能，包括位置信息、辅助功能、数控功能、可编程序控制器（PLC）等内容；第3章CNC机床的电气驱动系统，包括CNC机床的进给驱动系统、CNC机床的主轴驱动系统等内容；第4章数控机床的类型，包括数控机床、增材制造、柔性制造系统、工业机器人及其操纵技术等内容；第5章数控加工刀具，包括刀具的结构、刀具的管理、在线工件测量和过程控制、基于激光技术的刀具监控等内容；第 6章NC加工程序及编程，包括数控机床的编程、数控编程系统、加工仿真等内容；第7章从企业信息化到工业4.0，包括直接数字控制或分布式数字控制，局域网（LAN），数字化产品的研发和制造：从CAD、CAM到PLM，工业4.0等内容；第8章附录，包括相关行业标准、专业术语和数控技术文献等内容。
本书图文并茂，既可用于数控技术基础培训，也可作为实际应用中的技术指导用书，同时对扩展数控技术专业视野和从事相关研究具有极大的参考价值。
本书主要读者对象为从事数控技术的专业技术人员、数控机床的使用人员及大专院校相关专业的师生。

目录

译者序
原书前言
致读者
第 1 章　数控技术导论 1
1.1　数控加工的发展历史 3
1.1.1　第二次世界大战后初期 3
1.1.2　机床行业的重建 3
1.1.3　东德的机床工业 4
1.1.4　全球机床行业的发展变化 5
1.1.5　具有代表性的新型数控机床 5
1.1.6　日本的影响 6
1.1.7　德国危机 6
1.1.8　原因及影响 7
1.1.9　柔性制造系统 7
1.1.10 2009 年世界经济危机 8
1.1.11　形势及展望 9
1.1.12　结论 10
1.2　数控技术的发展里程碑 12
1.3　数控技术和计算机数控技术 15
1.3.1　通向 NC 的途径 15
1.3.2　硬件 16
1.3.3　软件 16
1.3.4　控制类型 17
1.3.5　数控轴 19
1.3.6　可编程序控制器 20
1.3.7　适配单元 20
1.3.8　计算机技术和数控技术 20
1.3.9 NC 程序和编程 22
1.3.10 数据输入 24
1.3.11　数控系统的操作 24
1.3.12　小结 27
1.3.13 本节要点 28
第 2 章　CNC 机床的功能 29
2.1　位置信息 31
2.1.1　引言 31
2.1.2　轴的标识 31
2.1.3　位置控制回路 33
2.1.4 　位置的测量 35
2.1.5　补偿 44
2.1.6 本节要点 52
2.2　辅助功能 53
2.2.1　说明 53
2.2.2　换刀功能 53
2.2.3　车床的换刀功能 54
2.2.4　铣床和加工中心的换刀功能 54
2.2.5　刀具的识别 56
2.2.6　工件的更换 57
2.2.7　主轴的变速功能 60
2.2.8　进给速度功能 60
2.2.9　小结 60
2.2.10 本节要点 61
2.3　数控功能 62
2.3.1　定义 62
2.3.2 CNC 系统的基本功能 62
2.3.3 CNC 系统的特殊功能 66
2.3.4　防碰撞功能 68
2.3.5　数控机床集成的安全理念 73
2.3.6　数控显示 83
2.3.7　数控系统的用户界面扩展 84
2.3.8　开放式数控系统 86
2.3.9　成本评估 88
2.3.10　现代数控系统的优点 90
2.3.11　小结 90
2.3.12 本节要点 91
2.4　可编程序控制器 93
2.4.1　定义 93
2.4.2 PLC 的发展历史 93
2.4.3 PLC 的组成和工作原理 94
2.4.4　数据总线和现场总线 95
2.4.5 PLC 的优点 99
2.4.6 PLC 的编程和文档语言 100目　　录　VII
2.4.7 PLC 程序 101
2.4.8　程序存储器 101
2.4.9 PLC、 CNC 和 PC 集成 102
2.4.10 PLC 的选择标准 104
2.4.11　小结 104
2.4.12 CNC 和 PLC 的列表比较 104
2.4.13 本节要点 106
2.5 CNC 系统对机床组件的影响 108
2.5.1　机床配置 108
2.5.2　床身 109
2.5.3　导轨 110
2.5.4　机床外罩 110
2.5.5　冷却系统 111
2.5.6　排屑系统 111
2.5.7　小结 111
2.5.8 本节要点 111
第 3 章　CNC 机床的电气驱动
系统 113
3.1 CNC 机床的进给驱动系统 115
3.1.1　进给驱动系统的要求 116
3.1.2　进给驱动的类型 116
3.1.3　直线电动机的种类 121
3.1.4　直线电动机驱动的优缺点 122
3.1.5　驱动控制器和 CNC 系统的连接 123
3.1.6　测量传感器 124
3.1.7　小结 125
3.1.8　本节要点 126
3.2 CNC 机床的主轴驱动系统 127
3.2.1　主轴驱动系统的要求 127
3.2.2　主轴驱动的类型 128
3.2.3　主轴驱动系统的结构形式 128
3.2.4　交流同步电动机驱动模式 130
3.2.5　同步电动机驱动的优缺点 131
3.2.6 本节要点 131
3.3　面向过程的机床驱动系统设计 133
3.3.1　系统划分 133
3.3.2　加工工艺的出发点 134
3.3.3　能效均衡 135
3.3.4　机床驱动系统的结构 136
3.3.5 进给驱动系统的静态设计和
　　　动态设计 137
3.3.6　直线电动机驱动 140
3.3.7　根据工艺参数拟订驱动方案 140
3.3.8　机床设计的普遍性和特殊性 142
3.3.9 基于工艺参数的机床进给驱动
　　　系统的设计方案拟订 143
3.3.10　机床的系统性考虑 144
3.3.11　小结 146
3.3.12　本节要点 146
3.4　基于工艺参数的主轴机械
设计 148
3.4.1　电动机选择 148
3.4.2　轴承选择 148
3.4.3　润滑介质选择 149
3.4.4　加工工艺选择 149
3.4.5 本节要点 152
第 4 章　数控机床的类型 153
4.1　数控机床 155
4.1.1　加工中心和数控铣床 155
4.1.2　数控车床 160
4.1.3　数控磨床 165
4.1.4　数控齿轮加工机床 170
4.1.5　数控钻床和镗床 176
4.1.6　数控锯床 178
4.1.7　激光加工设备 180
4.1.8　冲压机床和冲剪机床 185
4.1.9　弯管机床 188
4.1.10　数控电火花加工机床 190
4.1.11　电子束机床 192
4.1.12　水切割机床 193
4.1.13　复合机床 195
4.1.14　测量和检验设备 202
4.1.15　小结 204
4.1.16 本节要点 205
4.2　增材制造 206
4.2.1　引言 206VIII　数控技术及应用指南
4.2.2　定义 207
4.2.3　工艺流程 208
4.2.4　增材制造工艺的分类 210
4.2.5　几种重要的叠层制造工艺 211
4.2.6　小结 218
4.2.7 本节要点 218
4.3　柔性制造系统 220
4.3.1　定义 220
4.3.2　柔性制造岛 221
4.3.3　柔性制造单元 222
4.3.4　柔性制造系统的技术特征 224
4.3.5　柔性制造系统的应用准则 225
4.3.6　加工策略 227
4.3.7　设备选型及布局 228
4.3.8　工件运输系

前言/序言

原书前言近 40 年来，《数控技术及应用指南》一书在作者同时也是资深编辑 Hans BernbardKief 的努力下，已成为独具特色的培训和实践类权威著作。持续更新版本，这是我们作为出版人兼主编一直坚持的。我们对本书另外一名编辑和作者 Karsten Schwarz 先生的加入表示热烈的欢迎。 Karsten Schwarz 先生从卡尔马克思市理工大学（现为开姆尼茨工业大学）设备技术专业毕业后，就在开姆尼茨一家著名的机床生产厂开始他的职业生涯。自 1990年以来，他在机床自动化技术领域的不同岗位上工作多年后，于 2007 年开始在西门子公司爱尔兰根总部的技术与应用中心担任领导工作。
汉斯·贝恩哈特·基夫（Hans Bernbard Kief）赫尔穆特·阿尔伯特·罗施瓦（Helmut Albert Roschiwal）卡斯滕·施瓦茨（Karsten Schw
译 者 序数控机床、数控加工技术是制造业的“母机”和使能技术。数控技术从它诞生到现在的 60 多年里，从硬件数控到计算机数控，从单工艺技术到多轴联动复合及混合加工技术，从单机独立制造到柔性制造系统，得到持续不断的发展。在当前德国工业 4.0 和中国制造2025 的工业背景下，数控机床和数控技术正作为基础设备和技术，有着更大的发展动力和空间，对工业生产的自动化和智能化有着极大的推进作用。
《数控技术及应用指南》一书经历了 40 多年的不断修订和完善，作者在 2013/2014 版的基础上又对其进行了实时更新和充实，体现了高度严谨和务实的德国精神。此次再版更新了以下内容：
更详细地介绍了数控系统的“位置测量功能”“补偿功能”和“防碰撞检查功能”。
将“数控机床的电气驱动系统”综合在第 3 章中，增加了“基于加工工艺的机床驱动系统适应性设计”的内容，使第 3 章内容更加丰富。
更新了第 4 章“数控机床的类型”，增加了“高能效经济型生产（见第 4.5 节）”内容。
在第 4 章第 1 节的“复合机床”中，统一介绍了各种金属切削加工工艺。
更新了第 5 章第 3 节“机床集成式的工件测量和过程控制”等内容。
在第 7 章“从企业的信息化到工业 4.0”中，增加了一个来自于牙科制造业的实例（见第 7.5 节），对未来从事金属切削加工的工厂进行了展望。
全书图文并茂，不仅清晰地阐述了数控原理、功能和应用，而且对近年来数控技术的最新理念和发展进行了广泛的介绍，使本书既可用于数控技术基础培训，也可作为实际应用中技术指导的工具书，同时对扩展数控技术专业视野和从事相关研究具有极大的参考价值。
本书的翻译工作是在机械工业出版社的大力支持下，由同济大学中德学院的林松教授、樊留群教授和天津大学的邢元副教授全面负责，其中林松教授和邢元副教授负责第 1章 ~ 第 4 章的翻译和审校，樊留群教授负责第 5~8 章的翻译和审校。最后由任职于西门子（中国）有限公司数字化工厂集团运动控制部数控系统产品经理胡大为从工业应用的角度，对全书进行了细致的审读和校对。参加本书初稿翻译工作的还有陈洁琼、陈泽华、程建、甘博文、洪理杨、纪程锦、李志、刘俊杰、牛梦格、秦念对、苏政、吴晓措（按姓氏拼音排序），在此一并表示衷心感谢。
译　者2017 年 1 月
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