原 著 前 言

制造技术是当今美国面临的最大挑战之一。计算机技术已经在很大程度上革新了该技术，使得产品从设计、分析到制造实现了数字化的转变。在工程实际中，制造技术的革新越来越需要训练有素的专业人员。因此，在当今社会，数控技术的教育培训成为了一项持续长久的投资。

为此，在第4版的基础上，我们通过扩充和改进相关内容，编写了《计算机数控技术导论》第5版。其中，第2章主要探讨了开放式刀具控制体系。第5章浓缩了数控加工所需了解的零件工程图相关知识。第17章涵盖了数控线切割加工的内容。铣削和车削加工仿真方面的内容改到了附录之中。第18章讲述了如何利用Mastercam X5 CNC软件来编写一个完整的零件加工程序，并对每一个编写步骤都做了详细说明。

附录A在第4版基础上进行了扩展，附录B新增了线切割加工中的G、T以及M代码。新添加的附录G和附录I分别介绍了铣削加工仿真和车削加工仿真的运行附录A编改成MasterCAM自动编程应用实例； 附录B编改成数控系统的常用术语； 附录C编改成准备功能和辅助功能国家标准； 附录D编改为FANUC数控系统的G代码及M指令； 附录E编改成常用的切削速度和切削，其余附录没有改变。。

本版配有一个配套网站，网站上包含KWIK TRIG直角三角形求解软件和Predator仿真软件。利用Predator软件，我们可以看到与一个字地址程序相对应的实体模型加工动画。另外，该软件还带有校验模式，使用者可以在该模式下剖切零件模型，还可以校验已加工零件的尺寸。

本书中所涵盖的全部铣削、车削加工的字地址程序实例都能在Predator仿真软件中运行正常。读者可以登录本教材的配套网址： www.pearsonhighered.com/valentino配套的资源也可从以下网址获取： http://www.tup.com.cn。。

本书的主要特色如下： 

 新增了开放式刀具控制体系的内容。

 新增了“数控线切割的介绍”一章（第17章）。

 每章都有所更新，并补充了一些对数控编程者而言更为实用的内容。

 每章都以一个简要的“学习目标”开头，并以一个“本章小结”收尾。

 书中配有大量的插图，有助于读者理解相关内容。

 重要的术语和内容都以方框的形式标注出来，便于引导学生学习。

 数控加工过程和编程过程都以流程图的形式给出。

 在多数编程实例中还探讨了主要的加工设置方式。

 着重介绍了一些基本的字地址编程方法（G、M代码）。

 在编程实例中强调了行业惯用方法和术语。

 删除了一些不必要的交叉引用，每个加工程序都标出了详细注释说明。

 本书突出了指令模块的概念，教学生能识别出一组程序指令，并将这组指令作为一个编程模块。例如，指令模块A用于启动数控机床，指令模块B用于换刀。

 每章的最后都附有我们精心编写的复习题，每道编程习题都给出了加工设置提示、数控刀具和加工表以及装夹方式图。

 通过Predator仿真软件，读者可以查看并检验本书中全部字地址加工程序的正确与否。

 本书着重介绍了工业中应用较广泛的Fanuc数控系统。

 在介绍数控编程之前，本书还介绍了重要的数学知识。其中一章关于直角三角形求解这一重要数学知识的讲解将有助于学生理解编程原书第6章关于数学知识的介绍已换成数控加工中几何特征的数学处理及插补原理。。

 KWIK TRIG直角三角形求解软件可用于简便计算直角三角形边或角的辅助手段原书中该部分内容被删减。。

 本书给学生们展示了一些数控生产线上的图片，本书的第7章还特别介绍了零件加工时的主要操作。

 附录中包含了大量对数控初学者有用的信息，其中包括重要的安全注意事项，用于铣削、车削加工的G、M功能代码列表，对应于不同材料的钻、铣、车加工操作的建议主轴转速和进给速度，以及重要且常用到的加工操作准则。

 新添加的附录还为数控初学者提供了额外的信息，其中包括重要的形位公差符号列表②，外圆刀具和内孔刀具的识别系统②，以及如何利用Predator仿真软件来编写和校验铣削、车削加工程序的详细步骤指导。

 本书的最后还给出了重要数控术语的名词解释表。

本书第5版可以作为多层次教学培训的数控系统入门教材,例如： 

 本科教学，一学期或两学期的数控课程。

 数控编程课程的手工编程部分培训。

 在职培训。

 数控编程研讨会。

 成人教育。

 自学用参考书。

本书也可用于很多教育机构： 

 四年制的工程学校。

 四年制的技术学校。

 商业学校。

 工业培训中心。

本书是Queensborough Community大学的工程技术人员和学生们多年来数控加工课程教学成果的结晶。我们在教学中发现现有的很多教材在指导应用时要么显得太抽象，要么过于深奥。基于此，我们为每一步程序添加了详尽的补充说明，这些补充说明是我们在课堂上经常强调和考查的内容。我们很多同事也常被一些工厂或教育机构邀请去讲课。本书最后定稿前还经过了一次全面的市场调研，书中所有的实例程序都已通过完整校验。最后强调一点，学生在数控机床上实际操作时，一定要遵守相应的安全注意事项。

James V.Valentino

Joseph Goldenberg 

译者序

20世纪90年代以来，随着计算机、信息技术为代表的高新技术的发展，数控技术通过不断采用控制理论等相关领域的最新技术成果，正成功地带动机械制造装备的重大技术进步，推动着装备制造自动化的不断发展。在经历了蒸汽一代和电气一代后，现代装备制造业正在全面进入数控一代，并必然会发展到智能一代。计算机数控技术（现代数控技术）的广泛推广和应用正引发着装备制造业和相关产品内涵发生根本性变化，使得制造加工设备的功能变得更加丰富、性能得到质的飞跃，全面提升了加工生产产品的质量水平和市场竞争力。

在国家六个五年计划的持续支持下，我国数控装备制造行业取得了显著的成就，形成了较完备的产业体系和研发体系，具有自主知识产权的数控平台及基本系统（如经济型和普及型数控系统）在国内市场占有率明显提高，与国外相应产品的水平差距明显缩小，并具有一定规模的出口，为进一步普及数控技术和提高机械制造装备创新能力奠定了坚实的基础。

以计算机集成制造系统（CIMS）、柔性制造系统（FMS）和计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）等技术为代表的先进制造技术正在对各行各业的生产方式产生巨大而深远的影响。

为适应这种形势的需求，根据专业调整和课程体系建设，作者结合多年从事数控技术相关的科研和教学经验，以计算机数控加工技术及应用为基础，系统地介绍和分析了计算机数控技术原理、数控加工原理与加工工艺基础、典型零件的加工和数控编程等方面的知识。全书内容丰富翔实、深入浅出、图文并茂、重点突出，一方面注重理论知识的整体性； 另一方面也强调实践性。力求使读者在学习过程中能较快地理解和应用数控加工编程原理和手工编程方法。

本书以计算机数控加工技术及应用为基础，系统地介绍和分析了计算机数控技术原理、数控加工原理与加工工艺基础、典型数控加工机床、典型零件的加工和数控编程等方面的知识。本书对原著的第5章和第6章关于工程图和数学知识的描述略去，加入数控加工工艺基础和数控插补算法等内容，旨在向读者介绍数控系统内部的实现原理和数控工艺规划应掌握的基本方法和注意事项，使得读者能对数控系统的编程有更加深入的了解，并能较好地对零件进行加工规划。

参与本书编译的有梁桥康、王群、王耀南、彭楚武、伍万能、周寒英、舒延勇等。其中，第1~4章、第14~18章由王群负责编译，第5~13章、附录A~J由梁桥康负责编译，全书由王耀南和彭楚武统稿。

本书受国家自然科学基金项目（NSFC. 61203207），教育部博士点基金项目（20120161120015、20130161110009），中国博士后科学基金项目（2012M510133、2013T60768），湖南省自然科学基金项目（14JJ1011），中央高校基本科研业务费等项目资助。

本书适合高等工科院校本科生，主要作为计算机数控技术原理和编程基础的入门教材，也可供科研单位、工厂等作为从事数控加工和数控编程等相关技术的工程技术人员的参考书。

本书在编译过程中，参考了大量相关文献和网络资源，得到了许多同人的大力支持和帮助，在此向有关作者一并表示感谢。由于时间仓促和编译者水平有限，书中难免存在谬误和不妥之处，恳请广大读者和专家批评指正。

编译者2015年8月