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第1章 数控加工基础1

1.1数控铣床、加工中心入门1

1.1.1数控机床1

1.1.2数控机床组成1

1.1.3数控机床坐标系2

1.1.4数控镗铣床、加工中心设备及其坐标系3

1.2数控机床的安装调试8

1.2.1机床开箱的检查工作8

1.2.2机床的连接工作8

1.2.3数控系统的连接与调整8

1.2.4通电试车10

1.2.5机床精度以及功能调试11

1.2.6组织机床验收工作12

第2章 数控镗铣加工工艺基础16

2.1数控镗铣加工概述16

2.1.1数控镗铣削加工对象16

2.1.2数控机床加工过程18

2.2切削刀具材料与选用21

2.2.1高速钢21

2.2.2硬质合金21

2.2.3陶瓷材料23

2.2.4立方氮化硼（CBN）24

2.2.5金刚石24

2.2.6刀具材料表面涂层24

2.2.7刀具材料发展24

2.3数控铣床、加工中心常用刀具24

2.3.1数控加工常用铣刀24

2.3.2数控铣床、加工中心常用孔加工刀具33

2.3.3钻、铣刀具的选择38

2.3.4镶齿刀具硬质合金刀片的装夹40

2.3.5刀具安装在铣床（加工中心）主轴上41

2.4选择铣削用量45

2.4.1背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ae（圆周铣）的选择45

2.4.2进给速度vr的选择45

2.4.3切削速度vc的选择45

2.4.4球头铣刀的切削厚度46

2.5在数控铣床、加工中心上装夹工件47

2.5.1定位基准的选择47

2.5.2数控铣加工对工件装夹的要求49

2.5.3数控机床上工件装夹方法51

2.5.4使用平口虎钳装夹工件51

2.5.5使用压板和T形螺钉固定工件54

2.5.6使用弯板55

2.5.7使用V形块56

2.5.8使用托盘57

2.5.9使用组合夹具、专用夹具57

2.6数控镗铣方法58

2.6.1端铣和周铣58

2.6.2逆铣和顺铣59

2.6.3加工顺序的安排60

2.6.4立铣刀轴向下切路线60

2.6.5立铣刀径向切入、切出工件（进刀和退刀）路线61

2.6.6选择合理的走刀路线62

2.7数控机床操作基础65

2.7.1数控机床准备65

2.7.2阅读工艺文件，明确加工任务66

2.7.3工件装夹找正66

2.7.4对刀66

2.7.5加工过程中的主要事项66

2.7.6加工后工件的后处理工作67

2.7.7数控加工工艺守则67

2.7.8数控机床日常保养68

第3章 数控程序指令69

3.1数控程序编制的基本概念69

3.1.1数控程序组成69

3.1.2程序段格式及指令（代码）简介70

3.1.3常用M代码说明72

3.2数控加工的坐标系73

3.2.1数控机床坐标系73

3.2.2工件坐标系与程序原点74

3.2.3小数点编程74

3.2.4绝对坐标值编程与增量坐标值编程74

3.2.5在机床上建立工件坐标系（输入工件原点偏移）75

3.3刀具进给指令80

3.3.1刀具定位80

3.3.2刀具沿直线切削——直线插补G01.81

3.3.3刀具沿圆弧切削——圆弧插补G02、 G0382

3.3.4刀具沿Z轴切入工件86

3.3.5螺旋线插补86

3.4返回参考点89

3.4.1参考点89

3.4.2返回参考点指令格式89

3.5刀具补偿功能90

3.5.1刀具端刃加工补偿——刀具长度补偿指令90

3.5.2存储多把刀具长度补偿值操作94

3.5.3刀具侧刃加工补偿——刀具半径补偿指令95

3.5.4手动设定刀具半径补偿值101

3.5.5利用程序指令设定刀具补偿值（G10）102

3.6孔加工固定循环102

3.6.1固定循环概述102

3.6.2钻孔加工循环（G81、G82、 G73、G83）103

3.6.3攻螺纹循环（G84、 G74）105

3.6.4镗孔循环（G85、 G89、G86、G88、G76、G87）107

3.6.5固定循环应用举例109

3.7子程序110

3.7.1子程序的概念110

3.7.2调用子程序指令110

3.7.3子程序编程应用实例111

3.8简化程序的编程指令113

3.8.1比例缩放功能（G50、 G51）113

3.8.2坐标系旋转功能（G68， G69）116

3.8.3极坐标编程119

3.8.4局部坐标系121

第4章 数控铣削加工宏程序123

4.1用户宏程序基础（FANUC 0i系统）123

4.1.1用户宏程序用途123

4.1.2变量123

4.1.3变量的算术和逻辑运算126

4.1.4宏程序语句和NC语句129

4.1.5转移和循环130

4.2宏程序调用132

4.2.1宏程序调用方法132

4.2.2宏程序非模态调用（G65）133

4.2.3宏程序模态调用与取消（G66、 G67）137

4.2.4用G代码调用宏程序139

4.2.5用M代码调用宏程序140

4.3用宏程序铣削椭圆140

4.3.1椭圆槽加工140

4.3.2椭圆外轮廓加工142

4.4行切和环切144

4.4.1行切矩形平面宏程序144

4.4.2行切矩形槽宏程序145

4.4.3环切矩形槽宏程序148

4.4.4圆槽环切宏程序150

4.5孔系加工宏程序151

4.5.1环形阵列孔系加工151

4.5.2多组环形阵列孔系加工153

4.6球面加工155

4.6.1球面加工工艺155

4.6.2外球面加工156

4.6.3内球面粗加工——立铣刀自上而下层切158

4.6.4内球面精加工——球头铣刀自上而下切削160

第5章 数控镗铣编程与工艺诀窍162

5.1数控孔加工编程与工艺诀窍162

5.1.1数控钻孔循环（平口钳装夹操作）162

5.1.2铣刀螺旋铣削加工孔（用孔找正主轴）164

5.1.3螺纹孔系加工（使用靠棒分中对刀）167

5.1.4镗孔加工孔系（利用外圆找正主轴）170

5.2槽、腔的数控铣削编程与工艺诀窍172

5.2.1偏心弧形槽加工（三爪自定心卡盘装夹工件）172

5.2.2精密铣削键槽（V形槽定位）173

5.2.3铣削槽形凸轮175

5.2.4比例缩放编程铣削宽圆槽（利用寻边器分中对刀操作）178

5.2.5圆腔的数控铣削180

5.2.6零件的内平面轮廓加工182

5.2.7矩形槽数控铣削（环切法加工）184

5.3型面数控铣削编程与工艺诀窍186

5.3.1用球刀切削加工圆弧槽（用弯板装夹工件）186

5.3.2斜面及弧面的数控铣精加工（行切法加工）188

5.4工件上多个相同图形的加工编程与工艺诀窍190

5.4.1极坐标编程实现相同图形的加工190

5.4.2重新设置编程原点偏移量进行相同图形的加工192

5.4.3镜像加工实现相同图形的加工193

5.4.4坐标系旋转实现相同图形的加工195

5.5典型零件数控加工编程与工艺诀窍197

5.5.1汽车弹簧靠模的加工197

5.5.2减速箱体数控加工203

5.5.3梅花联轴器铣削梅花槽210

第6章 自动编程与工艺诀窍213

6.1自动编程软件213

6.1.1数控自动编程系统软件213

6.1.2用自动编程软件编程步骤213

6.1.3制造工程师的用户界面214

6.1.4 CAXA制造工程师自动编程软件常用术语214

6.2跟我做——零件实体造型操作（使用CAXA软件）216

6.3跟我做——零件自动编程操作（使用CAXA软件）219

6.3.1零件数控加工工艺分析219

6.3.2 零件加工造型220

6.3.3定义毛坯220

6.3.4生成加工轨迹221

6.3.5验证加工轨迹228

6.3.6生成G代码数控程序229

6.4高效粗加工方法——插铣式粗加工（使用CAXA软件）230

6.4.1零件数控加工工艺分析230

6.4.2零件三维造型230

6.4.3生成加工轨迹230

6.4.4验证加工轨迹232

6.4.5生成G代码数控程序233

6.5利用自动编程分别完成粗、精加工（使用CAXA软件）233

6.5.1零件工艺分析234

6.5.2零件三维造型234

6.5.3生成型面粗加工轨迹（等高线粗加工）234

6.5.4生成型面精加工轨迹（扫描线精加工）237

6.6橡胶模曲面的数控铣精加工（使用CAXA软件）241

6.6.1零件数控加工工艺分析241

6.6.2零件三维造型242

6.6.3生成加工轨迹242

6.7锻模的数控加工（使用UG NX软件）244

6.7.1锻模加工工艺245

6.7.2锻模数控加工工艺（表6-9中第5工序）245

6.7.3输出数控加工程序248

6.7.4数控机床操作要点251

6.7.5检验252

6.7.6工艺诀窍252

6.8模具的数控加工（使用UG NX软件）253

6.8.1凸、凹模工艺方案253

6.8.2凸、凹模数控铣加工254

6.8.3工艺诀窍——配合件加工方法260

6.9叶轮加工（使用UG NX软件）260

6.9.1叶轮的数控工艺分析260

6.9.2数控加工工序工艺方案261

6.9.3叶轮的数控加工程序262

6.9.4数控机床操作要点265

6.9.5检验266

6.9.6工艺诀窍266

参考文献268