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第1篇 数控车床基础知识 1

第1章 数控车床概述 1

1.1 数控车床的组成和工作原理 1

1.1.1 数控技术常用基本概念 1

1.1.2 数控车床的组成 2

1.1.3 数控车床的工作原理 4

1.2 数控车床的分类和用途 4

1.2.1 数控车床的分类 4

1.2.2 数控车床的用途 8

1.3 数控车床的加工特点和应用范围 8

1.3.1 数控车床的加工特点 8

1.3.2 数控车床的应用范围 9

1.4 数控车床的主要结构和技术参数 10

1.4.1 数控车床的主要结构 10

1.4.2 数控车床的主要技术参数 11

1.5 数控系统的主要功能 13

1.6 数控技术的发展及其方向 15

1.6.1 数控系统的发展进程 15

1.6.2 数控技术的发展方向 15

1.6.3 先进的自动化生产制造系统 17

思考与练习题 19

第2章 数控车削加工工艺 20

2.1 数控车削加工工艺概述 20

2.1.1 数控车削加工的主要对象 20

2.1.2 数控车削加工工艺的基本特点 21

2.1.3 数控车削加工工艺的主要内容 21

2.2 数控加工工艺文件 22

2.3 数控车削加工工艺的制订 24

2.3.1 零件图样分析 24

2.3.2 工序的划分 25

2.3.3 加工顺序的安排 26

2.3.4 进给路线的确定 27

2.3.5 定位与装夹方案的确定 29

2.3.6 数控车削夹具的选择 29

2.3.7 数控车削刀具的选择 32

2.3.8 切削用量的选择 37

2.4 典型零件数控车削加工工艺分析 39

2.4.1 轴类零件 39

2.4.2 轴套类零件 41

思考与练习题 44

第3章 数控车床编程基础知识 45

3.1 数控编程概述 45

3.1.1 数控编程的内容与步骤 45

3.1.2 数控编程的分类 48

3.1.3 程序结构与格式 48

3.2 数控车床的编程特点 51

3.3 数控车床的坐标系 52

3.3.1 右手直角笛卡儿坐标系 52

3.3.2 数控车床的坐标系 53

3.4 程序编制中的数学处理 55

3.4.1 数学处理的内容 55

3.4.2 坐标值常用的计算方法 57

3.5 典型数控系统的指令代码 58

思考与练习题 61

第2篇 数控车床编程与操作 62

第4章 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床编程 62

4.1 系统功能 62

4.1.1 准备功能（G功能） 62

4.1.2 辅助功能（M功能） 63

4.1.3 进给功能（F功能） 64

4.1.4 主轴功能（S功能） 64

4.1.5 刀具功能（T功能） 64

4.2 工件坐标系设定 65

4.2.1 用G50设定 65

4.2.2 用G54～G59设定 67

4.3 尺寸系统 67

4.4 快速定位与插补功能指令 69

4.4.1 快速定位指令（G00） 69

4.4.2 直线插补指令（G01） 70

4.4.3 圆弧插补指令（G02/G03） 71

4.5 刀具补偿功能 73

4.5.1 刀具补偿种类 73

4.5.2 刀具半径补偿指令（G41、G42、G40） 74

4.5.3 刀具半径补偿的过程 75

4.5.4 刀尖方位与刀具补偿量的确定 75

4.5.5 刀具补偿功能编程举例 76

4.6 单一固定循环 77

4.6.1 外径／内径切削固定循环（G90） 77

4.6.2 端面切削固定循环（G94） 78

4.7 复合固定循环 80

4.7.1 外径／内径粗车循环（G71） 80

4.7.2 端面粗车循环（G72） 82

4.7.3 固定形状粗车循环（G73） 84

4.7.4 精车循环（G70） 85

4.7.5 端面深孔钻削循环（G74） 86

4.7.6 外径／内径钻孔循环（G75） 87

4.8 螺纹加工 88

4.8.1 螺纹加工基本知识 89

4.8.2 单行程螺纹切削（G32） 92

4.8.3 螺纹切削循环（G92） 94

4.8.4 螺纹切削复循环（G76） 96

4.9 子程序 98

4.9.1 子程序的编程格式 99

4.9.2 子程序的调用格式 99

4.9.3 子程序的嵌套 99

4.10 用户宏程序 99

4.10.1 用户宏程序编程的适用范围 100

4.10.2 变量 100

4.10.3 变量的运算 100

4.10.4 变量的赋值 101

4.10.5 转移和循环语句 102

4.10.6 宏程序调用指令 104

4.10.7 用户宏程序的应用实例 104

思考与练习题 105

第5章 SINUMERIK 802S/C系统数控车床编程 107

5.1 系统功能 107

5.1.1 程序结构 107

5.1.2 系统指令表 107

5.2 工件坐标系设定 111

5.2.1 可设定的零点偏置（G54～G57） 111

5.2.2 可编程的零点偏置（G158） 111

5.3 尺寸系统 113

5.3.1 绝对／增量尺寸编程（G90/G91） 113

5.3.2 半径／直径尺寸编程（G22/G23） 113

5.3.3 米制／寸制尺寸编程（G71/G70） 114

5.4 快速移动与插补功能指令 115

5.4.1 快速线性移动（G00或G0） 115

5.4.2 直线插补（G01或G1） 115

5.4.3 圆弧插补（G02/G03或G2/G3） 116

5.4.4 通过中间点进行圆弧插补（G05或G5） 118

5.5 刀具补偿功能 119

5.5.1 刀具功能（T） 119

5.5.2 刀具补偿号（D） 119

5.5.3 刀尖半径补偿（G41、G42、G40） 120

5.6 恒螺距螺纹车削指令（G33） 122

5.7 子程序 124

5.8 循环指令 126

5.8.1 标准循环概述 126

5.8.2 切槽循环（LCYC93） 127

5.8.3 毛坯切削循环（LCYC95） 129

5.8.4 螺纹切削循环（LCYC97） 132

5.9 R参数编程 134

5.10 程序跳转 135

5.10.1 标记符——程序跳转目标 135

5.10.2 绝对跳转 136

5.10.3 有条件跳转 136

思考与练习题 137

第6章 数控车床自动编程 138

6.1 自动编程概述 138

6.2 CAD/CAM的基本知识 140

6.3 CAD/CAM常用软件 143

思考与练习题 146

第7章 数控车床操作 147

7.1 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床的面板 147

7.1.1 系统操作面板（LCD/MDI单元） 147

7.1.2 机床控制面板 150

7.2 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床的基本操作 153

7.2.1 开机与关机 153

7.2.2 手动返回参考点 153

7.2.3 手动连续进给（JOG进给）操作 154

7.2.4 手轮进给操作 154

7.2.5 MDI运行方式 154

7.2.6 程序的输入与编辑 155

7.2.7 程序的图形模拟运行 157

7.2.8 数据的显示和设定 158

7.2.9 自动运行方式 158

7.2.10 机床的急停 159

7.3 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床对刀操作方法和步骤 159

7.3.1 对刀操作前调整机床 159

7.3.2 工件与刀具的安装 159

7.3.3 对刀操作 160

7.3.4 对刀正确性校验 161

7.3.5 刀具的磨损设置 161

7.3.6 刀位点、起刀点、换刀点和对刀点 162

7.4 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的面板 162

7.4.1 系统操作面板 163

7.4.2 机床控制面板 164

7.4.3 屏幕划分 166

7.4.4 操作区域 167

7.4.5 主菜单及菜单树 167

7.5 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的基本操作 170

7.5.1 开机与关机 170

7.5.2 回参考点 170

7.5.3 手动运行方式（JOG运行方式） 171

7.5.4 MDA运行方式 172

7.5.5 自动运行方式（AUTO运行方式） 172

7.5.6 断点搜索 173

7.5.7 程序的空运行测试 174

7.5.8 程序的管理 175

7.6 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床对刀操作方法和步骤 178

7.6.1 对刀操作 179

7.6.2 刀具的磨损设置 180

7.6.3 G54～G57零点偏移的设置 181

7.6.4 对刀正确性校验 181

7.7 典型零件编程与加工实例 182

7.7.1 零件图样及加工要求 182

7.7.2 工艺分析 182

7.7.3 程序编制 183

7.7.4 数控加工 187

7.7.5 安全操作和注意事项 188

7.8 文明生产与安全操作规程 188

7.9 数控车床日常维护和保养 189

7.10 数控车床常见故障诊断和处理 190

7.10.1 故障的分类 191

7.10.2 故障的诊断原则 192

7.10.3 故障的诊断方法 192

7.10.4 常见故障的处理 192

思考与练习题 194

第3篇 数控车工考级实训 195

第8章 零件加工模块化项目实训 195

8.1 固定循环指令编程与加工 195

8.1.1 项目实训目标 195

8.1.2 项目实训课题 195

8.2 米制、寸制螺纹的编程与加工 205

8.2.1 项目实训目标 205

8.2.2 项目实训课题 206

8.3 刀具圆弧半径补偿编程与加工 212

8.3.1 项目实训目标 212

8.3.2 项目实训课题 212

8.4 应用子程序的编程与加工 218

8.4.1 项目实训目标 218

8.4.2 项目实训课题 218

8.5 应用宏程序的编程与加工 220

8.5.1 项目实训目标 220

8.5.2 项目实训课题 220

思考与练习题 224

第9章 数控车工考级强化训练 226

9.1 数控车工编程与加工入门训练 226

9.1.1 数控车工编程与加工入门训练题一 226

9.1.2 数控车工编程与加工入门训练题二 230

9.2 数控车中级工强化训练 235

9.2.1 数控车中级工强化训练题一 235

9.2.2 数控车中级工强化训练题二 241

9.3 数控车高级工强化训练 248

9.3.1 数控车高级工强化训练题一 248

9.3.2 数控车高级工强化训练题二 256

思考与练习题 264

第10章 创新综合训练——零件设计、编程与加工一体化训练 266

10.1 创新综合训练的目的与意义 266

10.2 创新综合训练的具体实施步骤 266

10.3 国际象棋的编程与加工 267

10.4 其他典型工艺品零件的编程与加工 282

思考与练习题 294

附录 295

附录A 数控车工国家职业标准 295

附录B 数控车床操作工（中级）考试模拟试卷及答案 306

附录C 数控车床操作工（高级）考试模拟试卷及答案 312

参考文献 318