现代数控编程技术及应用

第1章数控编程基础

1.1数控机床概述

1.1.1数控机床的工作原理

1.1.2数控机床的分类及特点

1.1.3数控机床的发展趋势

1.2插补原理与计算机数控系统

1.2.1插补原理

1.2.2计算机数控系统

1.3程序编制的基本概念

1.3.1程序编制的内容与方法

1.3.2零件加工程序的输入方式

1.3.3穿孔纸带信息代码

1.3.4程序结构与格式

1.3.5程序数据输入格式

1.4数控编程几何基础

1.4.1数控机床坐标系和运动方向

1.4.2绝对坐标和增量(相对)坐标系

1.4.3工件坐标系

1.4.4编程坐标系

1.4.5数控编程的特征点

1.5程序编制中的基本指令

1.5.1准备功能指令G指令

1.5.2辅助功能指令M指令

1.5.3其他功能指令

1.6自动编程系统简介

第2章程序编制中的工艺分析处理

2.1数控加工工艺分析的特点及内容

2.1.1数控加工的工艺设计特点

2.1.2数控加工工艺的主要内容

2.2零件的加工工艺性分析

2.2.1选择并决定进行数控加工的内容

2.2.2零件图样上尺寸数据的标注原则

2.2.3零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点

2.2.4零件毛坯的工艺性分析

2.3加工方法选择及加工方案确定

2.3.1机床的选用

2.3.2加工方法的选择

2.3.3加工方案设计的原则

2.4工艺路线设计

2.4.1工序的划分

2.4.2工步的划分

2.4.3顺序的安排

2.4.4数控加工工序与普通加工工序的衔接

2.5加工路线的确定

2.5.1点位控制机床加工路线

2.5.2孔系加工的路线

2.5.3车螺纹的加工线路

2.5.4铣削平面的加工路线

2.5.5铣削曲面的加工路线

2.6确定零件的夹紧方法和夹具的选择

2.6.1工件的定位与夹紧方案的确定

2.6.2夹具的选择

2.7刀具的选择

2.8切削用量的确定

2.9顺铣与逆铣

2.10冷却液的选择

2.11数控编程的误差控制

2.12在线测量

2.13数控加工工艺文件

2.13.1工序卡

2.13.2数控加工刀具明细表

2.13.3机床调整单

2.13.4数控加工程序单

2.14计算机辅助工艺设计

第3章程序编制中的数值计算

3.1数控加工中的常用数学模式

3.1.1常用的曲线曲面

3.1.2三次参数样条

3.1.3Bezier曲线

3.1.4抛物线拟合

3.1.5双三次参数曲面(孔斯曲面)

3.1.6Bezier曲面

3.1.7B样条曲面

3.1.8单线性曲面(直纹面)

3.2数值计算的内容

3.2.1基点与节点的计算

3.2.2刀位点轨迹的计算

3.2.3辅助计算

3.3直线圆弧系统零件轮廓的基点计算

3.3.1联立方程组法求解基点坐标

3.3.2三角函数法求解基点坐标

3.4直线圆弧系统刀位点轨迹计算

3.4.1刀位点的选择及对刀

3.4.2刀具中心编程的数值计算

3.4.3尖角过渡的数值计算

3.4.4刀具轨迹设计中的几个优化问题

3.5一般非圆曲线节点坐标计算

3.5.1概述

3.5.2用直线段逼近非圆曲线

3.5.3用圆弧段逼近非圆曲线时的计算方法

3.5.4双圆弧法求节点坐标

3.5.5NURBS曲线插补技术

3.6列表曲线的节点坐标计算

3.6.1列表曲线

3.6.2插值

3.6.3拟合

3.6.4光顺

3.7曲面曲线加工刀位点轨迹的处理和计算

3.7.1曲面的数学处理

3.7.2多坐标点位加工刀具轨迹设计

3.7.3三坐标球刀多面体曲面加工

3.7.4曲面交线的加工

3.7.5曲面间过渡区域的加工

3.7.6多坐标加工刀位计算

第4章数控车床编程

4.1数控车床编程基础

4.1.1数控车床的分类与特点

4.1.2数控车床的编程特点

4.1.3数控系统的功能

4.1.4数控车床刀具补偿

4.1.5数控车床坐标系统

4.2数控车床常用编程方法

4.3数控车床典型编程实例

4.3.1数控车床典型加工编程实例

4.3.2FANUC系统编程与加工实例

4.3.3SIEMENS系统编程与加工实例

第5章数控铣床编程

5.1数控铣床概述

5.1.1数控铣床的用途与组成

5.1.2数控铣床的分类

5.1.3数控铣床加工的主要对象

5.1.4铣床的主要技术参数

5.2数控铣床编程基础

5.2.1数控系统的功能

5.2.2坐标系统

5.3基本编程方法

5.4A类宏功能应用

5.5数控铣床编程要点及实例

第6章加工中心编程

6.1加工中心

6.1.1概述

6.1.2自动换刀装置

6.2加工中心编程基础

6.2.1数控系统的功能

6.2.2工作坐标系和参考点

6.3基本编程方法

6.4B类宏功能应用

6.5加工中心编程要点及实例

6.5.1编程要点

6.5.2编程实例

第7章其他数控机床编程

7.1数控电火花成形加工技术

7.1.1电火花成形加工原理与特征

7.1.2电火花成形加工的应用

7.1.3数控电火花成形加工工艺过程

7.1.4数控电火花加工编程方法

7.1.5数控电火花加工实例

7.2数控线切割编程

7.2.1数控线切割机床简介

7.2.2数控电火花线切割加工工艺

7.2.3数控电火花线切割编程方法及加工实例

7.3数控磨床

7.3.1数控磨床简介

7.3.2数控外圆磨削技术

7.4数控激光加工技术

7.4.1激光产生的原理及特点

7.4.2激光加工工艺及特点

7.4.3数控激光加工程序的编制

7.4.4用户宏程序在激光加工中的应用

第8章自动编程

8.1自动编程概述

8.1.1自动编程的基本原理

8.1.2APT语言简介

8.2典型CAM系统功能软件及应用

8.2.1MasterCAM软件及应用实例

8.2.2PRO-ECAM软件及应用实例

8.3CNC技术的新进展STEt-NC

第9章刀位验证与轨迹编辑

9.1刀位数据验证

9.2程序文件检查

9.3显示验证

9.3.1刀位轨迹显示验证

9.3.2加工表面与刀位轨迹的组合显示验证

9.3.3组合模拟显示验证

9.4截面验证法

9.4.1横截面验证

9.4.2纵截面验证

9.4.3曲截面验证

9.5距离验证

9.6加工过程动态仿真

9.6.1数控加工仿真系统结构

9.6.2几何仿真

9.6.3加工过程物理仿真

9.7刀具轨迹编辑功能

第10章编程系统的后置处理

10.1后置处理过程及特点

10.1.1刀具路径文件格式的多样性

10.1.2NC程序格式的多样性

10.1.3技术需求的多样性

10.2后置处理算法

10.2.1带回转工作台的四坐标数控机床后置处理算法

10.2.2五坐标数控机床后置处理算法

10.2.3五坐标数控机床进给速度的计算

10.3通用后置处理系统原理及实现途径

10.3.1通用后置处理系统结构原理

10.3.2通用后置处理系统的实现途径

参考文献

　　本书为第3版，在加工中心的编程部分，增加四轴、五轴加工中心编程内容的介绍，同时增加大型CAD软件中CAM部分的内容，如Pro/E、MasterCAM等，全书共分10章，主要从数控编程基础、程序编制中的工艺分析处理、程序编制中的数值计算、数控车床手工编程、数控铣床的编程等方面进行了系统的介绍。　　《现代数控编程技术及应用》（第3版）共分10章。主要內容有数控编程基础、程序编制中的工艺分析处理、程序编制中的数值计算、数控车床手工编程、数控铣床的编程、加工中心的编程、其他数控机床的编程、自动编程、刀位验证与轨迹编辑、编程系统的后置处理。　　本书既适合作高等工科院校机械工程、机电工程、材料工程等专业的本科专业教材，也可作为硕士、博士生进行数控编程理论深入研究的参考用书；同时，还可作为继续工程教育的教材，也适合企事业单位和社会上从事数控的工程技术人员用作参考资料。