要能够设计数控机床（包括数控系统）需要学习哪些方面的知识？

Question

要能够达到设计一个全新的数控机床（包括与之相匹配的数控系统），需要学习哪些方面（学科/专业）的知识？
能不能推荐一些相关书籍？
本人是大学专科机械类学科学生，想往这一个方向发展，现在迷茫于不知道还要学什么知识。

Answer 1

本人是个退休机械设计师，很高兴看到有人喜欢这个专业。您是机械专科学生，现在应该还在读书吧。其实学校里应该针对这个专业安排有最基本的基础和专业课程。比如，您将来设计出来的机床，总要告诉加工制造者吧，那就必须掌握制图技术，无论用AUTOCAD还是UG、SW，用视图来表达设计思想是最基本的技能。所以学校必须开设制图课程。再例如，您设计的机床性能如何，刚性如何，能加工的工件大小如何，总不会能从绣花针一直到轮船螺旋桨都能加工的吧？不同的加工内容和方法，切削力大小天壤之别，那么您必须掌握静力学、动力学、材料力学、受力分析等知识。而这些力学知识又离不开高等数学、物理，等等等等。数控方面要掌握的知识更多了，电子电路基础、数字电路基础、接口电路、程序语言等等等等，而这些知识又离不开高中时学的物理、电磁学、数学等基础知识。所以，就您目前，学好学校里安排的课程是最重要的。即使您把学校里的课程完全掌握了，毕业以后在工作中还需要不断充实，因为您设计出来的机床，总要造出来的吧，这个制造、装配、安装、调试是怎么回事，精度怎么控制、误差怎么消除，数控干扰问题怎么解决，这些个东西在学校里只能学个大概，大量的知识需要在实践中去学习。所以，本人建议您先把学校里的课程掌握，毕业后踏踏实实做几年机械工人，业余时不忘自己理想，关心本行业的技术进展，争取进一步的进修机会。这里建议积极参观各种专业展会，和到图书馆查找书籍资料，这两个技能比读书还重要。
个人建议供参考，欢迎追问讨论。谢谢。追问

有没有可以推荐的关于如何设计的书记？
我现在是准备实习的阶段，卡在了设计机械时不知从何下手的局面，学校里老师这些课程基本都是过了一遍（不熟练的还在自己学习），但统合起来就感觉完全用不到这么多知识，只能是单纯的把CAD图中机械的部分画出来，其中有关于电路的部分根本不知道如何进行绘制以及设计。

追答

这个说起来话又长了。那么您现在即将毕业，开始准备实习了。首先，选择课题，不要太难，难了你完不成也不好；也不要太简单，太简单体现不出您的高水平。所以，建议您征求一下老师的意见，一般老师会根据您平时成绩和知识掌握情况，给出个建议来的。其次，很简单，您能用AUTOCAD画出图纸来，那么您把您画的过程中，怎么考虑的，比如为什么这个轴用这个尺寸，粗了或细了会有什么弊病，强度刚度如何核算的，轴上的零件怎么安排怎么安装的，从左边装会怎样，从右边装又会怎样，公差配合是如何选择的，等等等等，只要是您自己花功夫搞出来的，洋洋洒洒可以写出一大篇文章来。总之，要让答辩老师听出这个东西确实是你自己动了脑筋设计出来的，不是抄的。有点小错误不要紧的（例如考虑不周，不够完美），但是不能有大错误（例如根本不可能、完全做不到）。
电器方面，个人认为，要能独立设计出最简单的常用控制电路和使用最常用的元件，例如启动停止、正反转、互锁自锁电路，按钮、开关、继电器等等。毕竟一个完整的数控系统不是学机械专业的在学校学几年就可以掌握的。但是一些基本知识要掌握。总之，还是要根据学校教学安排和培养目标，以您现在的课本和参考资料为基础来进行，如有时间，可以到图书馆自己去找些参考书看看（大同小异，侧重点不同而已）。
个人经验供参考，欢迎继续追问讨论。谢谢。
哦，补充一下，作为一个机械设计专业人员，一套机械设计手册是必须的。您能把手册里面所有内容看懂吃透，已经不错了。

追问

好的，谢谢。