数控编程手册

第1章 数字控制1　1.1 数控的定义1　1.2 传统加工和CNC加工2　1.3 数控技术的优势3　1.4 CNC机床类型5　1.5 CNC工作人员6　1.6 CNC安全问题7　第2章 CNC铣削加工8　第3章 CNC车削12　3.1 CNC车床12　3.2 轴的命名13　3.3 功能特征和说明14　第4章 坐标系统17　4.1 实数轴系统17　4.2 直角坐标系17　4.3 机床的几何关系20　第5章 控制系统22　5.1 概述23　5.2 系统功能特征25　5.3 手动中断程序29　5.4 手动数据输入（MDI）30　5.5 程序数据倍率30　5.6 系统选项34　第6章 程序设计36　6.1 程序设计的步骤36　6.2 原始信息36　6.3 CNC机床功能37　6.4 工件复杂性37　6.5 手动编程38　6.6 CAD/CAM和CNC38　6.7 典型的编程步骤39　6.8 零件图40　6.9 工艺单43　6.1 0材料说明43　6.1 1加工次序44　6.1 2刀具选择45　6.1 3工件设置46　6.1 4技术决定46　6.1 5工件草图和计算48　6.1 6CNC编程的质量49　第7章 程序结构50　7.1 基本的编程术语50　7.2 编程格式51　7.3 字地址格式51　7.4 格式标记52　7.5 CNC编程的符号55　7.6 典型程序结构56　7.7 程序头59　第8章 准备功能60　8.1 说明和目的60　8.2 在铣削中的应用61　8.3 在车削中的应用62　8.4 程序段中的G代码63　8.5 指令分组65　8.6 G代码类型66　第9章 辅助功能68　9.1 说明和目的68　9.2 典型应用69　9.3 程序段中的M功能71　9.4 程序功能73　9.5 机床功能75　第10章 顺序程序段79　10.1 程序段结构79　10.2 程序标识80　10.3 顺序号81　10.4 程序段结束字符84　10.5 起始程序段或安全程序段84　10.6 程序注释85　10.7 程序段中的冲突字86　10.8 模态编程值87　10.9 执行优先级88　第11章 尺寸输入89　11.1 英制和公制单位89　11.2 绝对模式和增量模式91　11.3 直径编程93　11.4 最小运动增量94　11.5 尺寸输入格式95　11.6 运算器类型输入98　第12章 主轴控制99　12.1 主轴功能99　12.2 主轴旋转方向99　12.3 主轴停102　12.4 主轴定向103　12.5 主轴转速（r/min）104　12.6 主轴转速（表面速度）104　12.7 恒表面速度106　第13章 进给率控制112　13.1 进给率控制112　13.2 进给率功能112　13.3 进给率选择113　13.4 加速和减速114　13.5 恒定进给率116　13.6 最大进给率117　13.7 进给保持和倍率117　13.8 螺纹加工中的E地址119　第14章 刀具功能120　14.1 加工中心上的T功能120　14.2 换刀功能M06122　14.3 自动换刀装置（ATC）124　14.4 ATC编程126　14.5 车床的T功能136　14.6 刀具偏置寄存器137　第15章 参考点141　15.1 参考点组141　15.2 机床参考点142　15.3 工件参考点143　15.4 刀具参考点147　第16章 寄存器指令148　16.1 位置寄存器指令148　16.2 在加工中心的应用149　16.3 在车床上的应用151　第17章 位置补偿155　第18章 工件偏置160　18.1 可用工作区域160　18.2 工件偏置的缺省值和启动162　18.3 在卧式机床上的应用164　18.4 外部工件偏置165　18.5 在车床上的应用166　18.6 刀具设置167　第19章 刀具长度偏置169　19.1 概论169　19.2 刀具长度偏置指令170　19.3 刀具长度设置172　19.4 Z轴关系173　19.5 编程格式177　19.6 更改刀具长度偏置180　19.7 在卧式机床中的应用181　19.8 刀具长度偏置取消182　第20章 快速定位184　20.1 快速运动184　20.2 快速运动刀具路径185　20.3 运动类型和时间比较188　20.4 降低快速运动速率189　20.5 快速运动公式189　20.6 趋近工件189　第21章 机床回零192　21.1 机床参考位置192　21.2 返回第一机床原点194　21.3 复位检查指令201　21.4 从机床原点返回203　21.5 返回第二机床原点203　第22章 直线插补205　22.1 直线指令205　22.2 编程格式206　22.3 直线进给率207　22.4 编程实例208　第23章 程序段跳过功能210　23.1 典型应用210　23.2 程序段跳过符号210　23.3 控制单元设置211　23.4 程序段跳过和模态指令211　23.5 编程实例213　第24章 暂停指令222　24.1 程序应用222　24.2 暂停指令222　24.3 暂停时间选择224　24.4 设置模式和暂停224　24.5 最短暂停时间225　24.6 转数226　24.7 长暂停时间227　24.8 固定循环与暂停229　第25章 固定循环230　25.1 点到点的加工230　25.2 固定循环的选择232　25.3 编程格式233　25.4 通用规则234　25.5 绝对和增量输入235　25.6 初始平面选择235　25.7 R平面选择236　25.8 Z向深度的计算237　25.9 固定循环介绍238　25.1 0固定循环的取消245　25.1 1固定循环的重复245　25.1 2刚性攻螺纹247　第26章 孔加工249　26.1 单孔评估249　26.2 钻孔操作253　26.3 啄钻261　26.4 铰孔263　26.5 单点镗孔264　26.6 刀具偏移镗孔266　26.7 扩孔268　26.8 多层钻270　26.9 钻心钻孔272　26.1 0攻螺纹273　26.1 1车床上的孔加工操作278　第27章 孔分布模式284　27.1 典型孔分布模式284　27.2 随机孔分布模式284　27.3 直排孔分布模式285　27.4 斜行孔分布模式286　27.5 拐角分布模式288　27.6 栅格分布模式289　27.7 圆弧分布模式291　27.8 螺栓孔圆周分布模式293　27.9 极坐标系统295　第28章 平面铣削299　28.1 平面铣刀选择299　28.2 切削考虑301　28.3 编程技巧303　28.4 使用位置补偿307　第29章 圆弧插补309　29.1 圆的几何要素309　29.2 象限310　29.3 编程格式311　29.4 半径编程314　29.5 整圆编程315　29.6 圆弧编程321　29.7 圆弧插补的进给率322　第30章 刀具半径偏置325　30.1 手动计算325　30.2 补偿后的刀具路径328　30.3 编程技巧329　30.4 刀具半径偏置的应用333　30.5 刀具半径偏置的工作原理336　30.6 基本规则回顾343　30.7 铣削实例344　30.8 刀尖圆弧半径偏置349　第31章 平面选择354　31.1 平面的概念354　31.2 在平面中加工354　31.3 平面中的直线运动356　31.4 平面中的圆弧插补357　31.5 实例360　31.6 平面内的固定循环360第32章 成型铣削362　32.1 立铣刀362　32.2 转速和进给率364　32.3 切削量366　32.4 拐角半径计算367第33章 窄槽和型腔369　33.1 开放和封闭边界369　33.2 窄槽编程369　33.3 型腔铣削373　33.4 矩形型腔373　33.5 圆柱型腔378　33.6 圆柱型腔加工循环381第34章 车削和镗削384　34.1 刀具功能——车削384　34.2 车床偏置385　34.3 多重偏置387　34.4 偏置设置390　34.5 齿轮传动速度范围功能391　34.6 自动拐角过渡391　34.7 粗加工和精加工395　34.8 凹槽编程397　34.9 CSS模式下的主轴转速398　34.1 0车床编程格式399第35章 车削循环401　35.1 车床上的毛坯余量切除401　35.2 车削循环原理401　35.3 直线切削循环G90402　35.4 G94端面切削循环407　35.5 复合型固定循环407　35.6 轮廓加工循环409　35.7 Ⅰ类和Ⅱ类循环410　35.8 G71车削中的毛坯余量切除411　35.9 G72端面切削中的毛坯余量切除413　35.1 0G73模式重复循环415　35.1 1G70轮廓精加工循环417　35.1 2G70～G73循环的基本规则418　35.1 3G74啄钻循环419　35.1 4G75凹槽切削循环420　35.1 5G74和G75循环的基本规则421第36章 车床凹槽加工422　36.1 凹槽加工422　36.2 凹槽形状422　36.3 凹槽位置423　36.4 凹槽尺寸423　36.5 简单凹槽编程424　36.6 精确凹槽加工技术425　36.7 多凹槽加工430　36.8 端面凹槽430　36.9 拐角槽/线槽432　36.1 0凹槽加工循环433　36.1 1特殊凹槽434　36.1 2凹槽和子程序434第37章 工件切断437第38章 单头螺纹加工442　38.1 CNC车床上的螺纹加工442　38.2 螺纹加工术语443　38.3 螺纹加工过程444　38.4 螺纹加工的进给率和主轴转速451　38.5 刀具参考点455　38.6 逐段加工螺纹456　38.7 基本螺纹加工循环G92458　38.8 复合型固定循环G76459　38.9 螺纹进刀方法462　38.1 0复合进刀计算465　38.1 1螺纹退刀运动467　38.1 2螺纹旋向469　38.1 3轴肩螺纹加工471　38.1 4其他螺纹牙型473　38.1 5锥螺纹474　38.1 6多头螺纹479　38.1 7螺纹再加工482第39章 子程序484　39.1 主程序和子程序484　39.2 子程序功能485　39.3 子程序编号490　39.4 子程序开发493　39.5 多级嵌套496　39.6 使用子程序加工轮廓498　39.7 换刀子程序499　39.8 100000000栅格孔500第40章 基准偏移503　40.1 基准偏移指令G92或G50503　40.2 局部坐标系505　40.3 机床坐标系507　40.4 数据设置509　40.5 工件偏置510　40.6 刀具长度偏置511　40.7 刀具半径偏置512　40.8 车床偏置513　40.9 MDI数据设置513　40.1 0可编程参数输入514第41章 镜像520　41.1 镜像的基本规则520　41.2 设置镜像522　41.3 可编程镜像524　41.4 CNC车床上的镜像528第42章 坐标旋转529　42.1 旋转指令529　42.2 实际应用531第43章 比例缩放功能535　43.1 概述535　43.2 编程格式536　43.3 程序实例538第44章 CNC车床配件541　44.1 卡盘控制器541　44.2 尾架和尾架顶尖套筒543　44.3 双向刀塔索引544　44.4 棒料进给器配件547　44.5 附加选项548　44.6 编程实例550第45章 螺旋铣削552　45.1 螺旋铣削操作552　45.2 螺纹铣削553　45.3 螺线555　45.4 螺纹铣削实例556　45.5 螺旋铣削仿真法562　45.6 螺旋斜面修整563第46章 卧式加工565　46.1 分度轴和旋转轴565　46.2 分度工作台（B轴）566　46.3 B轴和偏置568　46.4 返回机床原点571　46.5 分度和子程序571　46.6 完整程序实例574　46.7 自动托盘交换装置（APC）577　46.8 卧式镗床579第47章 车床动力刀座582　47.1 车铣或铣车582　47.2 机床设计583　47.3 C轴编程583　47.4 固定循环585　47.5 Y轴编程589　47.6 极坐标插补590　47.7 圆柱插补593第48章 编写CNC程序597　48.1 程序编写597　48.2 程序输出格式599　48.3 长程序603第49章 程序文档607　49.1 数据文件607　49.2 程序文档608　49.3 设置清单和加工卡片610　49.4 文件夹613第50章 程序校验615　50.1 错误检查615　50.2 图形校验616　50.3 规避错误617　50.4 常见编程错误618第51章 CNC加工620　51.1 加工新工件620　51.2 加工第一个工件622　51.3 程序变更624　51.4 替换机床的选择625　51.5 机床预热程序626　51.6 CNC加工和安全问题627　51.7 关闭CNC机床628　51.8 设备维护629第52章 设备接口631　52.1 RS232C界面631　52.2 穿孔纸带632　52.3 分布式数字控制635　52.4 通信术语635　52.5 数据设置636　52.6 连接电缆636第53章 CNC编程中的数学知识638　53.1 基本要素638　53.2 几何学639　53.3 多边形641　53.4 锥体642　53.5 三角计算644　53.6 高级计算650　53.7 总结651第54章 CNC和CAD/CAM652　54.1 手工进行编程？652　54.2 刀具路径几何学的发展653　54.3 刀具路径生成653　54.4 完善的环境654　54.5 后置处理程序658　54.6 重要功能659　54.7 支持和管理660　54.8 结束也就是开始661附录A662　数值转换662　英制UNC/UNF螺纹667　直管NPS螺纹668　锥管NPT螺纹668　公制粗螺纹669　公制细牙螺纹669附录B671

　　本书是国际数控技术专家PeterSmid先生的经典著作——《数控编程手册》(原著第三版)的中文版。原著第二版的中文版自2005年6月由化学工业出版社出版以来，影响很大，广受国内数控技术人员的称赞和好评。原著第三版较第二版进行了较大范围的更新。这是一本迄今为止最为详细地介绍数控编程所涉及指令的综合性参考手册。《数控编程手册(原著第3版)》非常全面、系统地介绍了数控编程技术的所有知识和技能，详细阐述了编程过程的各个细节，突出提供了CNC和CAD／CAM在各个层面上应用的大量经验并向制造业及教学机构提供了丰富的计算机数控技术、编程、CAD／CAM、先进制造、加工、安装方面的知识。《数控编程手册(原著第3版)》不论在内容上还是组织体系上都非常有特色，读者从任何地方切入都看得明白，《数控编程手册(原著第3版)》实例丰富，讲解详细，给出了上千幅图示、表格、计算公式、编程技巧和大量典型的实例，对国内的编程技术人员有很重要的参考价值。正如一位英国工程师所言“这是一本写的非常好的书，易于理解，每一个位数控编程人员和生产工程师应该人手一册”。　　本书适合于从事数控加工的技术人员、编程人员、工程师和管理人员使用，也可供高等院校、职业技术学院相关专业师生参考。【作者简介】　　PeterSmid是一位专业顾问、教育家和演说家，在工业和教学领域中具有多年实际经验。在工作中，他搜集了CNC和CAD/CAM在各个层面上应用的大量经验并向制造业及教学机构提供计算机数控技术、编程、CAD/CAM、先进制造、加工、安装以及许多其他相关领域的实际应用方面的咨询。他在CNC编程、加工以及企业员工培训方面有着广阔的工业背景，数百家公司从他渊博的知识中获益。　　Smid先生长年与先进制造公司及CNC机械销售人员打交道，并且致力于大量技术院校和机构的工业技术规划以及机械加工厂的技术培训，这更扩展了他在CNC和CAD/CAM培训、计算机应用和需求分析、软件评估、系统配置、编程、硬件选择、用户化软件以及操作管理领域的专业和咨询技能。　　多年来，Smid先生在美国、加拿大和欧洲的大中专院校给成千上万的老师和学生讲授过数百个用户化程序，同时也给大量制造公司、个体机构和个人授过课。　　他活跃于各种工业贸易展、学术会议、机械加工厂以及各种研讨会，包括提交论文、会议报告以及为许多专业机构做演讲。他还发表了大量CNC和CAD/CAM方面的文章和内部参考资料。作为CNC行业和教学领域的专家，他制作了数万页高质量的培训材料。