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第1章 计算机数控加工概述1

1.1 本章学习目标1

1.2 引言1

1.3 数控的概念及优点1

1.4 计算机数控的定义及其组成2

1.5 计算机数控相对于传统数控的优势3

1.6 CNC机床应用的特殊要求4

1.7 CNC机床应用的投资回报4

1.8 CNC加工中心和车削中心5

1.9 其他类型的计算机数控设备6

1.10 数控程序的输入和存储媒介7

1.11 本章小结8

习题19

第2章 现代数控机床控制10

2.1 本章学习目标10

2.2 引言10

2.3 刀具运动控制系统的两种类型10

2.4 机床运动的反馈控制系统12

2.5 通过笛卡儿直角坐标系确定刀具位置14

2.6 数控机床轴的运动14

2.7 刀具位置坐标的表示方式17

2.8 坐标值的单位18

2.9 现代机床控制系统的最新进展18

2.10 本章小结19

习题220

第3章 孔加工和铣削加工24

3.1 本章学习目标24

3.2 引言24

3.3 孔加工的刀具24

3.4 硬质合金片镶嵌技术27

3.5 用于钻孔后进一步加工孔的加工刀具28

3.6 孔加工的切削速度和进给速度30

3.7 用于轮廓铣削和面铣削的刀具31

3.8 涂层刀具34

3.9 刀具铣削速度和进给速度34

3.10 铣削加工的进给方向35

3.11 数控操作的切削液36

3.12 本章小结38

习题338

第4章 加工中心的结构与特点40

4.1 本章学习目标40

4.2 引言40

4.3 数控加工中心的相关知识40

4.4 自动换刀装置中的刀具系统42

4.5 刀具与刀柄的安装43

4.6 刀具系统与主轴的安装44

4.7 自动换刀系统45

4.8 托盘交换系统47

4.9 本章小结48

习题449

第5章 数控加工工艺基础50

5.1 本章学习目标50

5.2 引言50

5.3 数控加工工艺概述50

5.4 数控加工机床的合理选用52

5.5 数控加工工艺性分析53

5.6 加工方法的选择与加工方案的确定53

5.7 工序与工步的划分55

5.8 刀具的选择与切削用量的确定56

5.9 夹具的选择和零件的装夹59

5.10 对刀点与换刀点的确定62

5.11 加工路线的确定63

5.12 数控加工的工艺文件65

5.13 本章小结68

习题568

第6章 数控加工中几何特征的数学处理及插补原理69

6.1 本章学习目标69

6.2 引言69

6.3 基点坐标的描述69

6.4 数控加工的轨迹规划76

6.5 逐点比较插补法77

6.6 数字积分插补法83

6.7 比较积分插补法90

6.8 数据采样插补法93

6.9 本章小结97

习题697

第7章 数控车间加工流程概述98

7.1 本章学习目标98

7.2 引言98

7.3 主要的数控加工车间工艺活动98

7.4 零件图分析98

7.5 数控加工中心工序划分101

7.6 数控加工机床的合理选择101

7.7 工件夹持方法101

7.7.1 精密虎钳101

7.7.2 夹具101

7.7.3 卡盘102

7.7.4 直角板102

7.7.5 多工位基座夹具102

7.8 加工规划107

7.9 切削条件108

7.10 编写数控加工程序109

7.11 输入数控程序到机床控制单元109

7.12 安装过程110

7.12.1 机床原点与工件原点110

7.12.2 通过巡边器定位工件原点111

7.12.3 工件原点输入机床控制单元方法111

7.12.4 刀具长度偏置输入机床控制单元方法113

7.13 数控加工程序的调试和检验114

7.14 批量生产115

7.15 本章小结115

习题7115

第8章 字地址编程117

8.1 本章学习目标117

8.2 引言117

8.3 编程语言的格式117

8.4 编程语言术语117

8.4.1 程序字符118

8.4.2 地址符118

8.4.3 程序字118

8.4.4 程序段118

8.4.5 数控加工程序118

8.5 程序段中各地址符的顺序119

8.6 程序号和程序段号119

8.6.1 程序号119

8.6.2 程序段号120

8.7 准备功能（G代码）120

8.8 尺寸字121

8.9 进给速度（F指令）122

8.10 主轴转速指令（S指令）122

8.11 机床辅助功能指令（M代码）123

8.12 自动换刀指令（M6代码）123

8.13 刀具长度偏置和刀具半径补偿（H，D代码）124

8.14 注释124

8.15 本章小结124

习题8125

第9章 孔加工编程126

9.1 本章学习目标126

9.2 简介126

9.3 固定循环指令126

9.4 孔加工指令127

9.5 编写孔加工程序132

9.6 本章小结138

习题9139

第10章 零件线性特征编程144

10.1 本章学习目标144

10.2 本章介绍144

10.3 线性插补指令144

10.4 线性轮廓特征编程145

10.5 斜线轮廓加工时刀具偏置计算148

10.6 本章小结161

习题10161

第11章 圆弧型轮廓特征编程167

11.1 本章学习目标167

11.2 引言167

11.3 为圆弧插补指定平面167

11.4 圆弧插补指令167

11.5 通过直接指定半径来实现圆弧插补172

11.6 恒定进给速率下的轮廓加工174

11.7 为线性-圆弧转接型轮廓确定刀具偏置174

11.8 本章小结185

习题11186

第12章 刀具半径补偿编程196

12.1 本章学习目标196

12.2 引言196

12.3 刀具半径补偿196

12.4 刀具半径补偿的益处197

12.5 刀具半径补偿的限制条件198

12.6 刀具半径补偿指令200

12.7 有Z轴运动时的刀具半径补偿206

12.8 刀具半径补偿的中断207

12.9 本章小结212

习题12213

第13章 子程序编程218

13.1 本章学习目标218

13.2 引言218

13.3 子程序的概念218

13.4 FANUC系统中调用子程序和返回主程序的指令219

13.5 运用子程序时其他特点221

13.6 子程序编程的一般规则223

13.7 本章小结238

习题13239

第14章 数控车床概述246

14.1 本章学习目标246

14.2 引言246

14.3 现代数控车床的背景246

14.4 数控车床的运动轴248

14.5 数控车床控制单元（MCU）的特征249

14.6 基本的车床加工250

14.7 数控车床加工的刀具252

14.8 车床加工的切削速度、进给量和切削深度255

14.9 车刀加工的进给方向及刀具角度255

14.10 本章小结257

习题14258

第15章 数控车床编程的基本原理260

15.1 本章学习目标260

15.2 引言260

15.3 通过笛卡儿坐标系建立数控车床坐标位置261

15.4 刀具定位模式（数控车床）261

15.5 参考点、换刀点及编程原点（FUNAC系统）262

15.6 数控车床初始化步骤263

15.7 车床准备功能（G代码）264

15.8 车床辅助功能（M代码）265

15.9 “零点偏置”指令265

15.10 进给速度（F代码）266

15.11 主轴转速（S代码）266

15.12 主轴转速的恒线速控制266

15.13 恒线速控制下主轴最高转速的控制267

15.14 自动换刀268

15.15 刀尖编程269

15.16 刀尖圆弧半径补偿编程270

15.17 刀尖圆弧半径补偿设置270

15.18 刀尖圆弧半径补偿的局限271

15.19 刀尖圆弧半径补偿指令271

15.20 线性插补指令（数控车床）272

15.21 圆弧插补指令（数控车床）273

15.22 切槽指令273

15.23 回参考点指令273

15.24 本章小结274

习题15274

第16章 数控车床编程技术277

16.1 本章学习目标277

16.2 引言277

16.3 车削和镗削循环指令：G90277

16.4 端面加工循环指令：G94280

16.5 复合固定循环指令：G70～G75282

16.6 车削、镗削粗加工循环指令：G71284

16.7 车削、镗削精加工循环指令：G70284

16.8 钻孔和开槽循环指令：G74289

16.9 切断和开槽循环指令：G75293

16.10 在数控车床和车削中心上车削螺纹298

16.11 单次走刀螺纹切削循环指令：G32298

16.12 多次走刀螺纹切削循环指令：G92301

16.13 复合螺纹切削循环指令：G76303

16.14 本章小结305

习题16306

第17章 数控电火花线切割加工简介316

17.1 本章学习目标316

17.2 引言316

17.3 不同种类的电火花加工316

17.4 电火花线切割加工前的准备319

17.5 数控线切割加工321

17.6 数控电火花线切割机床操作基础326

17.7 数控电火花线切割机床编程329

17.8 电火花线切割加工的新发展337

17.9 本章小结338

习题17339

第18章 现代计算机辅助编程342

18.1 本章学习目标342

18.2 引言342

18.3 数控编程过程在现代的发展342

18.4 使用离线计算机编写和储存零件加工程序342

18.5 计算机辅助编程语言简介343

18.6 APT程序语言的基本组成344

18.7 CAD／CAM技术简介345

18.8 CAD系统的组成345

18.9 CAM系统的组成348

18.10 使用Mastercam软件生成完整的零件加工程序350

18.11 本章小结362

习题18363

附录A MasterCAM自动编程应用实例364

附录B数控系统的常用术语375

附录C准备功能和辅助功能国家标准379

附录D FANUC数控系统的G代码及M指令381

附录E常用的切削速度和切削385

附录F外圆刀具和内孔刀具的识别系统387

附录G数控铣削加工仿真的运行390

附录H利用Predator仿真软件编写、校核铣削加工程序399

附录I车削加工仿真的运行412

附录J利用Predator仿真软件编写、校核车削加工程序417

参考文献431