本书是西门子公司“西门子智能制造工程人才认证培养计划——数控数字化工程师”认证推荐教材。本书较全面地介绍了以数控机床为对象的数字孪生技术，全书共9章，主要内容包括数字孪生设计与验证概述、数控机床机械结构设计、运动链分析与创建、数字孪生机床基础创建、PLC项目设计、人机界面(HMI)设计、测试零件数控加工方案、数字孪生加工编程与验证及数据备份，深入剖析了数控机床从设计、电气调试到加工制造仿真的全过程，并将数字孪生技术贯穿其中。本书涉及工程实际问题中的众多知识点，覆盖面广，尤其是机床运动链设计与刀具路径分析部分，目前在国内少有论述。 本书遵循国家新工科理念开发，可作为应用型本科、职业本科及普通本科院校机械类专业的教材，也可作为高职高专院校的项目实践教学用书，还可作为企业设备开发人员或技术人员的参考用书。 本书配套资源丰富，操作视频可以扫描书中二维码观看，使用本书作为教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册后下载配套电子课件。咨询电话：01088379534，微信号：jjj88379534，公众号：CMPDGJN。

左维，男，天津中德应用技术大学，机械工程学院机械电子工程系主任，教授、高级工程师。 研究方向：智能制造装备、数控数字孪生技术研究与应用。 教材：主编教材《西门子数控系统结构及应用（SINUMERIK 840D sl）》，机械工业出版社，2020年。 课程建设：《数控机床维修》课程负责人，该课程荣获2013年GJ级精品资源共享课程。

序言
前言
二维码索引
第1章数字孪生设计与验证概述3
11数字孪生技术概述4
12数字孪生技术在数控机床上的应用5
习题12
第2章数控机床机械结构设计13
21典型数控机床概述14
22数控机床的机械结构设计方法17
习题25
第3章运动链分析与创建26
31机床运动链设计原理27
32创建机床设计模型运动链29
33机床运动链验证34
习题36
第4章数字孪生机床基础创建38
41按需求创建机床项目39
42机床项目功能定义40
43创建机床项目报警文本49
习题53
第5章PLC项目设计54
51创建博途（TIA）项目55
52配置硬件组态58
53编写PLC程序62
54建立PLC与数字孪生软件的通信72
55调试数字孪生软件功能75
习题89
第6章人机界面（HMI）设计90
61人机界面（HMI）概述91
62连接接口数据98
63定制人机界面(HMI)101
习题108
第7章测试零件数控加工方案109
71加工要求与标准解读110
72加工工艺规程制订111
73夹具设计与刀具选用113
习题118
第8章数字孪生加工编程与验证119
81数字孪生环境创建120
82数控程序编制125
83虚拟加工验证144
84数字孪生切削分析149
习题156
第9章数据备份157
91保存并导出数字孪生数据158
92数字孪生数据与硬件的虚实互传160
习题165
附录167
附录A学习资源及西门子常用技术网站与论坛167
附录B西门子数控系统常用编程代码与固定循环168
附录C其他学习资源169
参考文献170