高檔數控機床是裝備制造業(yè)智能制造的工作母機，是智能制造最重要的關鍵裝備之一，對智能制造有著重要的影響。高檔數控機床是衡量一個國家裝備制造業(yè)發(fā)展水平和產品質量的重要標志。
　　近年來，我國已經連續(xù)多年成為世界最大的機床裝備生產國、消費國和進口國。中高端機床生產技術進一步提升，但高檔數控機床國產化率甚至不到10%。
　　數控系統(tǒng)是數控機床的大腦，決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本，而國外對我國至今仍進行封鎖限制，成為制約我國高檔數控機床發(fā)展的瓶頸。國內數控系統(tǒng)的中高端市場被德國西門子公司、日本FANUC公司瓜分。低端市場是國內數控系統(tǒng)的天下，數十家系統(tǒng)廠擠在這個狹小的市場區(qū)域。鑒于此，我們必須自己攻克此技術，目前，我國數控系統(tǒng)實現(xiàn)了從模擬式、脈沖式到全數字總線的跨越。
　　為了促進我國數控機床行業(yè)產業(yè)升級，近幾年，國家出臺一系列政策以支持數控機床行業(yè)發(fā)展。根據工業(yè)和信息化部2016年的《智能制造工程實施指南(20162020)》，我國數控機床國產化率將在2020年超過50%。2015年10月，國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會發(fā)布的《(中國制造2025)重點領域技術路線圖》對未來十年我國高檔數控機床的發(fā)展做出規(guī)劃。未來十年，我國數控機床將重點針對航空航天裝備、汽車、電子信息設備等產業(yè)發(fā)展的需要，開發(fā)高檔數控機床、先進成形裝備及成組工藝生產線。
　　2019年1月28日，高檔數控機床與基礎制造裝備科技重大專項2019年度再次啟動，其中有16個課題涉及數控機床。
　　隨著《中國制造2025》和工業(yè)4.0的逐漸實施，以及基于國情制造業(yè)要升級，淘汰勞動密集型的低端制造業(yè)，我國數控機床產業(yè)必須實現(xiàn)大比重國產化，實現(xiàn)數控產業(yè)為國家的競爭力強勢產業(yè)。
　　有需求也有機遇，我國有全世界最齊全的工業(yè)門類和全世界最大的工業(yè)市場，另外，我國有世界名列前茅的5G技術，方便于實現(xiàn)數控機床與工業(yè)機器人融合發(fā)展。這些條件非常有利于數控機床的發(fā)展。
　　在此背景下，本書出版第3版，本次再版增加了許多近幾年數控機床的新技術和新應用，對相關數控名詞概念進行規(guī)范化，相關表述更加貼近數控機床開發(fā)實際，特別介紹了5G技術 數控機床 工業(yè)機器人融合發(fā)展技術。
　　插補方面增加了參數曲線直接插補內容，數控系統(tǒng)方面增加了華中數控系統(tǒng)的軟件結構介紹分析，更加貼近實踐，PLC方面增加了數控系統(tǒng)廠家對PLC的應用思路，數控加工工藝方面進一步梳理，增加了形象化的數控加工框圖，對數控切削用量的選擇也進一步細化和列表，方便于加工實踐，裝夾方面增加了夾具實物圖，更具有指導性。
作者方面增加了許昌學院李耀輝老師，李耀輝老師對本書插補、CNC系統(tǒng)內容做了許多改進工作。
　　本次再版得到了武漢華中數控股份有限公司總工程師朱志紅教授的多次指導，在此致謝！
編者

2022年1月

數控技術（數字化控制技術）是未來控制技術的發(fā)展方向，從家用電器到醫(yī)療器械，從地下的探測設備到太空飛行器，許多領域都大量使用了數字信號和數控技術。隨著信息技術的發(fā)展，特別是現(xiàn)代控制理論研究的深入，數字化控制技術在控制領域的比重將逐漸增加，并有逐漸取代其他傳統(tǒng)控制方法的趨勢。
數控技術與機械制造中的機床設備相結合，形成了一種全新的加工裝備數控機床。數控機床的整個加工過程由數控系統(tǒng)進行自動控制。近年來數控技術的快速發(fā)展極大地推動了計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）、柔性制造系統(tǒng)（flexible manufacture system,FMS）和計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的發(fā)展。數控技術正在改變制造業(yè)的生產方式、產業(yè)結構、組織模式，是關系到國家戰(zhàn)略地位的重要技術。
數控技術的發(fā)展歷程經歷了硬件數控（numerical control,NC）和計算機數控(computerized numerical control,CNC)兩個階段。硬件數控的運算和控制功能均由邏輯電路來完成，靈活性差，柔性不好。計算機數控是隨著微電子技術和計算機技術的發(fā)展而產生的，其主要功能基本上由軟件來完成。隨著數控操作系統(tǒng)功能的不斷完善，軟件系統(tǒng)開放性的不斷提高，CNC對不同的加工工藝及要求容易通過軟件程序來解決，不需改變硬件，因此，靈活性好，柔性較強。
教育學部高等學校機械設計制造及其自動化專業(yè)教學指導分委員會于2007年會同中國機械工程學會、清華大學出版社組成中國機械工程學科教程研究組 出版的《中國機械工程學科教程》，采用知識領域邊界再設計的方法，構造了機械工程本科專業(yè)教育的知識體系和框架，形成了科學的課程知識體系。我們根據該知識體系和框架，本著從高等院校教育目標及知識、能力和素質結構的要求出發(fā)，編寫了數控技術教材。書中以數控技術的基本原理和基本知識為根基，以數控機床為主線，全面且系統(tǒng)地反映了數控技術各方面的內容。本書對數控技術的核心內容和最新技術作了較為深入、系統(tǒng)的介紹，全書內容充實、具體、科學、先進，敘述深入淺出，內容編排循序漸進，文字簡練。本書采用國產著名品牌華中數控系統(tǒng)作為典型系統(tǒng)進行分析講解，以國產三維CAD/CAM軟件CAXA作為自動編程軟件進行介紹，在數控系統(tǒng)和自動編程的講解上實例充分。通過對本教材的學習掌握，讀者可以對數控技術有較完整的、系統(tǒng)的認識，對數控機床的結構有較清晰的了解。
本書可作為高等院校機械工程相關本科專業(yè)數控技術數控系統(tǒng)及數控機床原理課程的教學用書，也適合研究生、�？茖W生及從事數控技術工程的技術人員閱讀參考。
本書共分為8章。第1章簡要介紹數控機床的組成、工作原理、分類和發(fā)展； 第2章分析插補原理，并介紹典型的插補方法； 第3章講述計算機數控系統(tǒng)的硬件和軟件，分別介紹計算機數控系統(tǒng)硬件的組成和功能以及軟件的結構和功能； 第4章分析數控位置檢測裝置，按照工作原理的不同分別對各種數控位置檢測裝置進行了分析； 第5章分析數控伺服系統(tǒng)，對數控伺服系統(tǒng)的類型、伺服電動機及調速、現(xiàn)代典型數控伺服系統(tǒng)進行了詳細介紹； 第6章講述數控手工編程； 第7章講述自動編程及CAXA軟件的使用方法； 第8章介紹了數控機床結構。
本書由嚴育才、張福潤擔任主編，程憲平、段明忠擔任副主編。本書第1、2章由張福潤編寫，第3、4、7、8章由嚴育才編寫，第5章由程憲平、嚴育才共同編寫，第6章由段明忠、嚴育才共同編寫。本書在編寫過程中得到了華中科技大學數控國家重點實驗室和華中科技大學金工實訓中心的大力幫助，在此對數控國家重點實驗室和金工實訓中心的各位老師表示衷心的感謝。華中科技大學李元科教授、孫親錫教授、劉延林教授、朱冬梅教授對本書的編寫提出了許多寶貴的意見，在此也一并致謝！
本書為修訂版，利用此次修訂的機會，作者不僅認真仔細地訂正了第1版中存在的錯誤和疏漏，還將平時教學中使用的電子課件進行了整理，并增補了部分習題參考解答。
限于編者的水平，書中難免有錯誤和不妥之處，敬請讀者批評指正。

編者

2012年2月