数控编程与加工

目 录

第1章 概论 1

1.1 数控机床的产生与发展过程 1

1.1.1 数控机床的产生 1

1.1.2 数控机床的发展 2

1.2 数控机床的工作原理与组成 5

1.2.1 数控机床的工作原理 5

1.2.2 数控机床的组成 5

1.3 数控机床的种类与特点 7

1.3.1 数控机床的种类 7

1.3.2 数控机床的工艺特点 12

1.3.3 数控机床的使用要求 13

1.4 数控机床的发展趋势 14

思考与练习 17

第2章 数控机床的操作 18

2.1 数控机床的操作常识 18

2.1.1 数控机床操作的一般常识 18

2.1.2 数控机床操作的安全常识 26

2.1.3 数控机床的维护与保养 27

2.2 数控车床的基本操作 29

2.2.1 概述 29

2.2.2 数控车床的操作界面 30

2.2.3 数控车床的基本操作 33

2.3 加工中心（数控铣）的基本操作 35

2.3.1 概述 35

2.3.2 加工中心（数控铣）的操作界面 35

2.3.3 加工中心（数控铣）的基本操作 41

思考与练习 45

第3章 数控加工工艺设计基础 46

3.1 概述 46

3.1.1 数控加工工艺过程 46

3.1.2 数控加工的工艺特点 48

3.1.3 数控工艺设计的内容与步骤 48

3.2 数控工艺分析 49

3.2.1 数控加工内容选择 49

3.2.2 数控加工工艺性分析 50

3.3 数控工艺方案考虑的主要问题 52

3.3.1 工件装夹方案确定 52

3.3.2 数控加工工序与工步的划分 52

3.3.3 数控加工走刀路线的确定 53

3.4 机床和工艺装备选择 56

3.4.1 机床选择 56

3.4.2 刀具选择 58

3.4.3 装夹方式与夹具的选择 71

3.5 工艺参数选择 77

3.5.1 切削用量确定 77

3.5.2 对刀点和换刀点位置的确定 80

3.6 数学处理 80

3.6.1 编程轨迹与运动轨迹 81

3.6.2 数控处理的任务 81

3.6.3 数学处理的方法 82

3.6.4 数控加工误差的构成 84

3.7 数控工艺文件的填写 84

3.7.1 数控编程任务书 85

3.7.2 工件装夹与原点设定卡 85

3.7.3 数控加工工序卡 86

3.7.4 数控加工走刀路线图 86

3.7.5 数控加工刀具选择卡 86

思考与练习 88

第4章 数控编程与加工基础 90

4.1 数控程序编制的概念 90

4.1.1 数控程序与编制 90

4.1.2 数控程序编制的内容 90

4.1.3 数控程序的编制方法 92

4.2 数控程序的结构 93

4.2.1 主程序与子程序 93

4.2.2 数控程序段 96

4.2.3 字与字的功能 98

4.3 数控机床的坐标系 107

4.3.1 机床坐标系 107

4.3.2 编程坐标系 110

4.3.3 加工坐标系 110

4.4 数控编程与加工中的各种点 111

4.4.1 坐标系原点与参考点 111

4.4.2 刀位点与对刀点 112

4.4.3 起刀点、下刀点和换刀点 113

4.4.4 基点与节点 114

4.5 基本编程指令 114

4.5.1 直线运动控制指令G00、G01 114

4.5.2 圆弧运动控制指令G02、G03 116

4.5.3 坐标系建立指令G50（G92） 118

4.5.4 绝对/增量坐标值转换指令G90/G91 120

4.5.5 坐标平面选择指令G17/G18/G19 121

4.5.6 坐标尺寸公/英制选择指令G20/G21 121

4.5.7 坐标系选择指令G54～G59 121

4.5.8 刀具半径补偿指令G41、G42、G40 123

思考与练习 127

第5章 数控车床编程与加工 128

5.1 概述 128

5.1.1 数控车床的加工特点 128

5.1.2 数控车床的工艺范围 129

5.2 数控车床的常用编程指令 130

5.2.1 数控车削加工的F、S、T功能 130

5.2.2 切削速度控制指令 131

5.2.3 直径/半径编程指令 133

5.2.4 单一固定循环指令 136

5.2.5 复合固定循环指令 140

5.2.6 螺纹切削指令 144

5.3 数控车床的刀具补偿 150

5.3.1 数控车床的刀尖半径补偿 150

5.3.2 数控车床的刀具位置补偿 153

5.3.3 数控车床的编程要点 154

5.4 数控车床加工编程综合举例 154

思考与练习 156

第6章 加工中心（数控铣床）编程与加工 158

6.1 加工中心概述 158

6.1.1 数控加工中心的组成 158

6.1.2 数控加工中心的分类 158

6.1.3 加工中心（数控铣床）的加工特点 161

6.1.4 加工中心（数控铣床）的工艺范围 162

6.2 加工中心常用编程指令 163

6.2.1 加工中心的程序代码 163

6.2.2 加工中心（数控铣床）加工的F、S、T功能 167

6.2.3 孔加工循环指令 167

6.2.4 坐标旋转（G68，G69）编程指令 178

6.2.5 极坐标编程指令G15、G16 180

6.2.6 比例缩放G50/G51 181

6.2.7 镜像编程指令G50.1/G51.1 183

6.3 加工中心刀具补偿与编程要点 185

6.3.1 加工中心的刀具半径补偿 185

6.3.2 加工中心（数控铣床）的刀具长度补偿 190

6.3.3 数控铣床的特点及编程要点 191

6.4 数控加工编程综合举例 193

6.4.1 外形铣削（凸轮加工） 193

6.4.2 挖槽加工 195

6.4.3 孔系加工 200

6.4.4 简单曲面加工 204

思考与练习 206

第7章 数控加工宏编程 207

7.1 概述 207

7.1.1 概念 207

7.1.2 宏编程的技术特点 209

7.1.3 变量及其应用 210

7.2 FANUC系统的A类宏程序及其应用 212

7.2.1 宏调用指令 213

7.2.2 宏功能指令 219

7.2.3 编程实例 224

7.3 FANUC系统的B类宏程序及其应用 228

7.3.1 宏功能基本指令 228

7.3.2 宏功能控制指令 230

7.3.3 编程实例 234

第8章 数控电火花线切割机床编程与加工 249

8.1 概述 249

8.1.1 数控电火花线切割加工原理 249

8.1.2 数控电火花线切割机床及特点 250

8.1.3 坐标系 252

8.2 数控电火花线切割加工工艺 252

8.2.1 工件的装夹与调整 252

8.2.2 电极丝的选择与调整 255

8.2.3 加工参数选择 257

8.3 数控电火花线切割加工的编程方法 258

8.3.1 分隔符格式程序编制 258

8.3.2 地址符格式程序编制 264

8.4 综合加工应用编程举例 267

第9章 数控加工自动编程技术 271

9.1 概述 271

9.1.1 自动编程技术的产生 271

9.1.2 自动编程技术的特点 271

9.1.3 自动编程技术的发展趋势 272

9.2 CAD/CAM技术介绍 272

9.2.1 CAD/CAM与数控加工的关系 273

9.2.2 CAD/CAM软件的技术特点 273

9.2.3 国内外流行的CAD/CAM软件 274

9.2.4 CAD/CAM技术的发展趋势 275

9.3 Pro/NC应用介绍 275

9.3.1 Pro/NC概述 275

9.3.2 Pro/NC数控加工编程实例 285

参考文献 300