数控车工全技师培训教程

第一篇 数控车床的应用基础1

第一章 数控机床的基础知识1

第一节 认识数控机床1

一、基本概念1

二、数控加工与传统加工的比较1

三、数控机床的产生2

四、数控机床的特点2

五、数控机床的分类2

六、数控机床的发展5

第二节 数控机床的组成与工作原理5

一、数控机床的组成5

二、数控机床的工作原理8

三、数控机床的插补原理9

第三节 先进制造系统简介10

一、计算机直接数控系统(DNC)10

二、柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)10

三、柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing System)11

四、计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegrated Manufacturing System)11

五、数控机床的网络技术12

第二章 数控车床的应用14

第一节 数控车床14

一、数控车床的加工对象14

二、数控车床的分类14

三、数控车床坐标系15

四、数控机床上相关位置点17

五、数控机床的组成17

第二节 数控加工的质量管理18

一、数控生产的组织与管理18

二、文明生产21

三、质量管理与控制22

四、9000系列标准24

五、质量的波动性25

六、质量控制26

第三节 数控机床的安装与检验27

一、数控车床的安装27

二、数控车床的调试30

三、数控车床几何精度32

四、数控车床定位精度32

五、数控车床切削精度33

六、返回基准点（参考点）检验与最小设定单位进给检验33

七、激光干涉仪简介33

八、球杆仪简介35

第四节 数控车床的维护保养37

一、机械部件的维护37

二、直流伺服电动机的维护38

三、位置检测元件的维护38

四、数控系统日常维护38

五、数控车床的日常检查40

六、数控机床不同时间的维护与保养41

第二篇 FANUC系统数控车床与车削中心部分43

第三章 数控机床与仿真43

第一节 数控车床的手动操作43

一、FANUC系统数控车床系统操作界面介绍43

二、机床控制面板44

三、系统通电45

四、关机45

五、急停与超程45

六、数控车床手动操作46

七、回参考点程序编制48

第二节 程序编辑与参数设置51

一、程序编辑51

二、程序的输入与输出53

三、对刀54

四、参数控设置56

五、程序的复制57

六、PMC的参数设置58

七、采用G50XαZβ指令建立工件坐标系对刀61

八、零点偏置62

九、刀具的位置功能64

第三节 数控车床的自动运行65

一、图形模拟65

二、单段方式66

三、机床的试运转66

四、自动运行67

五、程序的再启动69

第四章 轴类零件的加工72

第一节 轴类零件加工用夹具与刀具72

一、工件在数控车床上的定位72

二、工件在数控车床上的装夹73

三、车削用刀具79

四、车外圆所用刀具80

五、车端面和阶台82

六、刀具的磨损82

七、刀具的刃磨84

八、刀具涂层技术86

第二节 圆柱零件加工88

一、进给路线的确定88

二、切削用量的确定89

三、数控程序的编制91

四、程序组成93

五、程序段格式94

六、数控编程规则94

七、指令介绍95

八、工件坐标系原点99

九、工件的测量101

十、质量分析102

第三节 圆锥零件加工104

一、加工工艺104

二、程序编制104

三、刀尖圆弧半径补偿111

四、角度测量114

五、质量分析116

第四节 圆弧零件的加工117

一、加工工艺117

二、手工编程中的数学处理118

三、程序编制123

四、子程序编程125

五、常见球面的测量127

第五节 一般轴类零件的加工128

一、数控加工工艺文件128

二、刀具几何参数的选择130

三、进给路线的确定134

四、加工指令135

第五章 孔类零件与槽类零件的加工142

第一节 孔类零件的加工142

一、孔加工刀具142

二、切削液147

三、指令介绍149

四、内孔测量152

五、孔加工常见误差及修正153

第二节 槽的切削156

一、加工工艺分析156

二、刀具的选择157

三、指令介绍157

四、切槽时常见的质量问题161

第六章 螺纹加工163

第一节 普通三角形螺纹加工163

一、三角形螺纹加工工艺163

二、刀具选择164

三、螺纹车刀的刃磨166

四、螺纹车刀的装夹171

五、指令介绍172

六、螺纹测量177

七、螺纹加工质量分析178

第二节 梯形螺纹加工179

一、梯形螺纹的基本知识179

二、梯形螺纹加工用车刀180

三、梯形螺纹的加工183

四、指令介绍184

五、梯形螺纹的测量187

六、梯形螺纹的质量分析188

第七章 特殊特形面的加工189

第一节 抛物面的车削189

一、加工原理189

二、用户宏程序190

三、A类型的宏程序192

四、通用程序的编写194

第二节 其他非圆曲面的车削196

一、B类型的宏程序196

二、用户宏程序的调用198

三、非圆曲线组成零件的加工199

四、通用宏程序的编制202

第八章 复杂轴类零件的加工206

第一节 一般复杂轴类零件的加工206

一、加工余量的确定206

二、工序尺寸及其公差的确定208

三、基准不重合时工序尺寸及其公差的计算209

四、加工方法的选择211

五、加工阶段的划分212

六、工序的划分212

七、加工顺序的安排213

八、粗糙度的测量215

九、影响表面粗糙度的因素及修正措施218

第二节 配合件的加工219

一、配合件加工实例219

二、线/面轮廓度误差的检测224

三、三坐标测量机(仪)225

四、误差分析231

第九章 在车削中心上对复合件的加工235

第一节 轴向与周向孔的加工235

一、数控车削刀具系统的形式235

二、基本指令介绍235

三、车削中心上的钻孔固定循环238

第二节 复合件的车铣加工248

一、车削中心上常用的铣刀248

二、铣削加工刀具半径补偿250

三、极坐标插补(G121、G131)251

四、柱面坐标编程［G071(G107)］254

五、同步驱动256

第三篇 SIEMENS（802D）系统数控车床与车削中心部分264

第十章 SIEMENS（802D）数控车床与仿真264

第一节 数控车床的程序编辑264

一、SIEMENS802D系统数控车床操作面板264

二、SIEMENS802D机床控制面板268

三、程序的编辑268

四、插入固定循环273

第二节 对刀与参数的设定274

一、对刀的方法274

二、工件坐标系的设定方法275

三、输入刀具参数及刀具补偿参数276

四、输入/修改零点偏置值278

五、编程设定数据279

六、R参数设定281

七、PLC参数的设置281

第三节 数控车床的操作284

一、开机284

二、回参考点285

三、“加工”操作区——JOG运行方式285

四、手轮进给287

五、MDA手动输入方式287

六、自动加工289

七、坐标系切换291

第十一章 一般轴类零件的车削293

第一节 轮廓的加工293

一、程序命名规则293

二、主轴运动指令293

三、刀具与刀具补偿293

四、进给功能297

五、工件坐标系298

六、尺寸指令298

七、坐标指令300

八、毛坯切削循环编程301

九、蓝图编程306

第二节 槽类零件的加工308

一、用G01加工槽类零件308

二、一般切槽循环指令(CYCLE93)309

三、E型和F型退刀槽切削循环指令(CYCLE94)311

四、螺纹退刀槽指令(CYCLE96)311

第三节 螺纹的加工313

一、等距螺纹切削指令G33313

二、变距螺纹切削指令315

三、攻螺纹(G331/G332)316

四、螺纹切削循环(CYCLE97)316

五、螺纹的相邻排列(CYCLE98)318

第十二章 特殊零件的车削322

第一节 非圆曲线类零件的车削322

一、R参数的有关知识322

二、程序跳转语句及其应用323

三、通用程序的编制325

第二节 其他特殊零件的加工328

一、坐标变换编程328

二、坐标平移指令328

三、可编程的比例系数（SCALE、ASCALE）328

第十三章 在车削中心上对复合件的加工331

第一节 多面体的加工331

一、第2主轴331

二、第3轴和第4轴331

三、铣削功能332

四、柱面铣削加工TRACYL335

第二节 轴线与Z轴不重合孔的加工336

一、引入与切出尺寸的确定336

二、SPOS主轴准停336

三、孔加工循环337

第四篇 CAM部分347

第十四章 MasterCAM加工部分347

第一节 固定循环加工347

一、粗加工347

二、精加工349

三、切槽加工349

四、螺纹加工350

第二节 综合实例352

一、分析图样制定加工工艺352

二、左端面加工353

三、右端加工效果图355

第五篇 数控机床的故障维修357

第十五章 数控车床的机械结构与常见故障的排除357

第一节 概述357

一、数控机床的故障357

二、数控机床故障产生的规律357

三、数控机床故障的分类357

四、数控机床故障的诊断359

五、数控机床的修理360

六、数控机床维修常用的工具361

七、数控机床维修常用的仪表361

八、数控机床维修常用的仪器362

第二节 数控车床的机械故障诊断和排除363

一、数控机床的主传动系统363

二、滚珠丝杠螺母副367

三、数控机床用导轨368

四、自动换刀装置370

五、辅助装置374

第十六章 数控车床的液压与气压常见故障的排除377

第一节 数控车床液压与冷却系统的故障诊断和排除377

一、MJ50数控车床液压系统377

二、CK3225数控车床液压系统378

第二节 数控车床气压系统的分析380

第十七章 数控车床的电气系统常见故障的排除381

第一节 数控车床强电系统的故障诊断和排除381

一、主回路分析381

二、电源电路分析381

三、控制电路分析382

四、数控机床的抗干扰措施383

第二节 可编程控制器在数控车床上的应用385

一、PMC在数控机床上的应用385

二、PMC接口地址的分配391

第三节 典型数控系统故障维修395

一、SIEMENS数控系统的硬件396

二、SIEMENS数控系统的故障诊断与维修400

试题库404

理论试题404

一、判断题404

二、选择题409

技能试题423

第一部分 中级工技能试题423

一、轴类零件的加工(一)423

二、轴类零件的加工(二)424

第二部分高级工技能试题424

一、非圆曲线加工424

二、配合件的加工426

第三部分 技师技能试题427

一、配合件的加工(一)427

二、配合件的加工(二)427

三、车床软件应用测试试题428

理论试题答案430

一、判断题430

二、选择题431

附录一4 33

数控车削加工常用词汇英汉对照表433

附录二 441

数控车工技师论文写作与答辩要点441

一、论文写作441

二、论文的答辩442

参考文献443

《数控车工全技师培训教程》是面向职业技能鉴定的全技师教程，内容涵盖从中级工到高级技师的全部考核知识点，让读者在了解数控操作知识和技能全貌的基础上，进行有针对性和有选择性的学习。编者的教学实践证明，较使用按各等级分册教材学习，这种学习方法效率更高、效果更好。《数控车工全技师培训教程》内容包括：数控车床应用基础、FANUC系统数控车床与车削中心、SIEMENS(802D)系统数控车床与车削中心、软件应用、数控机床的维修、试题库等。《数控车工全技师培训教程》在每节设有思考与练习题，便于企业培训、考核鉴定和读者自测自查。《数控车工全技师培训教程》重点突出、特色鲜明，内容取自于实践，主要用作企业培训部门、职业技能鉴定培训机构的教材，也可以作为工厂中数控机床操作人员的参考书，还适合于高等职业学校、高等专科学校、成人高校及本科院校举办的二级职业技术学院、技术(技师)学院、高级技校、继续教育学院和民办高校的数控与机电专业用书。