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第1篇 数控机床的基础知识 3

第1章 数控机床的工作原理 3

1.1 数控机床的工作原理 3

1.2 数控机床的特点 4

1.2.1 数控机床与普通机床的区别 5

1.2.2 数控机床的优势 6

1.3 数控机床的分类 8

1.3.1 按控制方式分类 8

1.3.2 按工艺用途分类 10

1.3.3 按运动方式分类 11

1.4 数控加工的编程基础 12

1.4.1 机床坐标系的基本概念 12

1.4.2 工件坐标系的概念 14

1.4.3 绝对坐标系统和相对坐标系统 16

1.4.4 数控机床常用的功能指令 17

1.4.5 程序的结构和格式 21

习题1 22

第2章 数控加工的工作过程 23

2.1 原始信息采集 24

2.2 决策加工方案 25

2.2.1 确定工件毛坯 25

2.2.2 数控机床的选用 25

2.2.3 刀具选择 27

2.2.4 夹具选择 28

2.2.5 切削液的选择 28

2.3 制订加工计划 30

2.4 加工实施 33

2.5 质量检查 34

2.6 结果评估 36

习题2 38

第2篇 数控机床的刀具及其选用第3章 数控机床刀具的基础知识 41

3.1 数控机床刀具的种类及特点 41

3.2 数控机床刀具材料及其选用 42

3.2.1 高速钢刀具材料及其选用 43

3.2.2 硬质合金刀具材料及其选用 44

3.2.3 陶瓷刀具材料及其选用 45

3.2.4 聚晶金刚石刀具材料及其选用 45

3.2.5 立方氮化硼刀具材料及其选用 46

3.3 机夹可转位刀具 48

3.4 数控工具系统 49

习题3 49

第4章 机夹可转位车削刀具的选用 50

4.1 机夹可转位刀片的型号及其选用 50

4.1.1 机夹可转位刀片的标记方法 50

4.1.2 机夹可转位刀片的设计要求 51

4.1.3 机夹可转位刀片的选用 51

4.2 可转位车刀刀把的型号及其选用原则 53

4.2.1 可转位车刀刀把的标记方法 53

4.2.2 刀把的选择 54

4.3 可转位刀具紧固方式的选取 54

4.4 车削类数控工具系统 56

习题4 58

第5章 数控铣削刀具的选用 59

5.1 平面铣刀的选用 59

5.1.1 平面铣刀直径的选择 59

5.1.2 平面铣刀齿数的选择 60

5.1.3 平面铣刀其他参数的选取 60

5.1.4 平面铣刀的装夹 61

5.2 立铣刀的选用 62

5.3 键槽铣刀的选用 63

5.4 球头铣刀的选用 64

5.5 其他铣刀的选用 64

5.6 孔加工刀具的选用 66

5.6.1 中心钻 66

5.6.2 麻花钻 66

5.6.3 扩孔钻 67

5.6.4 铰刀 68

5.6.5 锪孔钻 70

5.6.6 镗孔刀 71

5.6.7 丝锥 72

5.7 镗铣类数控工具系统 74

习题5 76

第3篇 数控车削加工 79

第6章 数控车削的基础知识 79

6.1 数控车削的加工范围及其特点 79

6.1.1 数控车削的加工范围 79

6.1.2 数控车削的加工特点 80

6.2 数控车床的组成 81

6.2.1 数控装置 82

6.2.2 伺服驱动系统 82

6.2.3 机床主体 82

6.2.4 辅助装置 84

6.3 数控车削系统的控制功能和机床规格 85

习题6 87

第7章 轴类零件车削工艺过程 88

7.1 采集加工信息 89

7.2 决策轴类零件加工方案 89

7.2.1 确定零件毛坯 89

7.2.2 选择机床 90

7.2.3 确定装夹方式 90

7.2.4 车刀的选用 92

7.3 制订轴类零件加工计划 94

7.3.1 工步顺序和加工路线的确定 94

7.3.2 选择切削用量 96

7.3.3 填写数控加工工序卡片 99

7.4 轴类零件程序编制 100

7.4.1 数值计算 100

7.4.2 编写程序单 102

7.5 加工实施——（SINUMERIK 802S/802C数控车床的基本操作） 122

7.5.1 SINUMERIK 802S/802C车削系统的功能介绍 123

7.5.2 开机、回参考点 126

7.5.3 装夹工件、刀具 127

7.5.4 对刀、设置零点偏置 128

7.5.5 程序输入、编辑与调试 131

7.5.6 加工零件 136

7.5.7 数控车床安全操作注意事项 138

7.5.8 维护机床、关机 138

7.6 轴类零件的质量检查 139

7.6.1 尺寸精度检测 139

7.6.2 位置精度检测 140

7.6.3 表面粗糙度检验 141

7.7 轴类零件加工结果评估 141

7.7.1 圆弧面、锥面或倒角尺寸不符合要求 141

7.7.2 端面的表面粗糙度不符合要求 143

习题7 145

第8章 套类零件车削工艺过程 149

8.1 套类零件工艺分析 150

8.1.1 分析零件图纸 150

8.1.2 确定加工的工艺系统 150

8.1.3 制订加工计划 152

8.1.4 填写加工工序卡片 154

8.2 程序编制 155

8.2.1 衬套外轮廓加工程序的编制 155

8.2.2 衬套内轮廓加工程序的编制 157

8.3 加工实施——FANUC0i-Mate TB数控车床的基本操作 162

8.3.1 FANUC0i-Mate TB数控系统的功能介绍 162

8.3.2 开机、回参考点 164

8.3.3 装夹工件、刀具，完成工件预加工 165

8.3.4 工件预加工、对刀 165

8.3.5 程序的输入、编辑与调试 168

8.3.6 加工零件 171

8.3.7 安全操作注意事项 173

8.3.8 维护机床、关机 173

8.4 套轴类零件的质量检查 174

8.5 加工结果评估 175

8.5.1 磨损偏置的设置 176

8.5.2 磨损偏置的调用 177

习题8 180

第4篇 数控铣削加工 185

第9章 数控铣削的基础知识 185

9.1 数控铣削的加工范围 185

9.1.1 数控铣床的加工对象 185

9.1.2 加工中心的加工对象 186

9.2 数控铣削的加工特点 187

9.2.1 数控铣床加工的特点 187

9.2.2 加工中心的加工特点 188

9.3 数控铣床和加工中心的工作原理及其组成 188

9.3.1 主轴箱 189

9.3.2 数控装置 190

9.3.3 进给伺服系统 191

9.3.4 机床基础件及辅助装置 191

9.3.5 刀具自动交换装置 191

9.3.6 工作台自动交换装置 192

9.4 数控铣床和加工中心的分类 193

9.5 数控铣削系统的控制功能及其机床规格 194

9.5.1 数控铣削系统的控制功能 194

9.5.2 机床的规格 195

习题9 196

第10章 平面铣削工艺过程 197

10.1 确定平面铣削加工方案 198

10.2 制订平面铣削加工计划 201

10.2.1 工步顺序的确定 201

10.2.2 加工路线的确定 202

10.2.3 选择切削用量 203

10.3 编制平面铣削加工程序 205

10.3.1 平面铣削的编程技巧 205

10.3.2 编制平面铣削程序 207

10.4 加工实施——华中HNC-21M数控铣床的基本操作 212

10.4.1 华中世纪星HNC-21M系统操作面板的功能介绍 212

10.4.2 开机操作 216

10.4.3 返回机床参考点操作 216

10.4.4 对刀、设置零点偏置 217

10.4.5 程序编辑 220

10.4.6 程序调试 222

10.4.7 加工零件 223

10.4.8 维护机床、关机 227

10.4.9 数控铣床安全操作注意事项 227

10.5 平面铣削的质量检查及加工结果评估 227

10.5.1 质量检查 227

10.5.2 加工结果评估 228

习题10 229

第11章 平面凸台铣削工艺过程 231

11.1 确定平面凸台的铣削方案 231

11.2 制订平面凸台的加工计划 233

11.2.1 工步的划分及工步顺序的确定 233

11.2.2 加工路线的确定 233

11.2.3 选择切削用量 235

11.3 平面凸台零件的编程 236

11.3.1 铣削圆台 239

11.3.2 铣削四角余量 244

11.4 平面凸台零件的加工——FANUC0i-Mate MB系统的基本操作 248

11.4.1 FANUC0i-Mate MB数控系统的功能介绍 249

11.4.2 开机、回参考点 250

11.4.3 对刀、设置零点偏置 252

11.4.4 程序的输入、编辑与调试 256

11.4.5 加工零件 257

11.4.6 安全操作注意事项 258

11.4.7 维护机床、关机 259

11.5 平面凸台零件的质量检验和加工结果评估 259

11.5.1 轮廓拐点处的过切现象及其改进措施 259

11.5.2 圆弧轮廓与直线轮廓表面质量不一致及其改进措施 262

习题11 264

第12章 型腔铣削和孔系加工的工艺过程 265

12.1 确定铣削方案 266

12.2 制订加工计划 271

12.2.1 工步的划分及工步顺序的确定 271

12.2.2 加工路线的确定 271

12.2.3 选择切削用量 273

12.2.4 填写数控加工工序卡片 275

12.3 编制加工程序 275

12.3.1 加工中心的换刀 278

12.3.2 铣削矩形槽 279

12.3.3 孔系加工 284

12.4 加工实施——SINUMERIK 802D加工中心的基本操作 295

12.4.1 SINUMERIK 802D数控系统的功能介绍 295

12.4.2 开机、回参考点 298

12.4.3 装夹工件、刀具 298

12.4.4 参数设定 300

12.4.5 程序的输入、编辑与调试 305

12.4.6 加工零件 309

12.4.7 维护机床、关机 312

12.5 型腔和孔系零件的质量检验及加工结果评估 312

习题12 314

第5篇 特种加工 319

第13章 电火花成形加工 319

13.1 电火花成形加工的基础知识 319

13.1.1 电火花成形机床的工作原理 319

13.1.2 电火花加工的必备条件 322

13.1.3 电火花成形机床的基本组成 322

13.1.4 电火花成形机床的型号及主要技术参数 324

13.1.5 电火花成形加工的特点及应用 325

13.1.6 电火花成形加工的工艺过程 326

13.2 电火花穿孔加工实例 327

13.2.1 加工方法的选择 328

13.2.2 电极材料的选择 329

13.2.3 电极设计 330

13.2.4 电极加工 330

13.2.5 工件准备 330

13.2.6 机床准备 331

13.2.7 电极和工件的装夹与定位 332

13.2.8 加工准备 335

13.2.9 电火花加工 339

13.2.10 工件质量检验与分析 344

13.3 电火花型腔加工实例 345

13.3.1 加工方法的选择 346

13.3.2 电极材料的选择 347

13.3.3 电极的设计 348

13.3.4 电极的制造 349

13.3.5 电极和工件的装夹定位 349

13.3.6 加工准备 351

13.3.7 型腔的后续抛光处理 353

习题13 354

第14章 电火花线切割加工的基础知识 357

14.1 电火花线切割加工的原理 357

14.2 电火花线切割加工的特点和应用范围 360

14.3 电火花线切割机床的基本组成 361

14.4 电火花线切割机床的型号及主要技术参数 363

14.5 电火花线切割加工的工艺过程 364

14.5.1 工件的准备 365

14.5.2 线电极的选择与安装 366

14.5.3 工艺基准的确定 367

14.5.4 工件的装夹 368

14.5.5 电极丝的校正和定位 369

14.5.6 加工准备 371

14.5.7 电火花线切割加工 373

14.5.8 工件的质量检验与分析 373

14.5.9 电火花线切割机床的保养方法 374

习题14 375

第15章 偏心花键线切割加工实例 376

15.1 工艺分析 376

15.2 编制加工程序——YH编程控制一体化系统的编程功能 377

15.2.1 YH编程控制一体化系统的编程功能 377

15.2.2 编制零件程序 380

15.3 加工实施——YH编控一体化系统的控制功能 388

15.3.1 选择待加工的程序并进行模拟校验 389

15.3.2 设置加工电规准 391

15.3.3 机床功能检查 392

15.3.4 电火花切割加工 393

15.4 加工质量检验和分析 397

习题15 398

第16章 凸模线切割加工实例 400

16.1 工艺分析 400

16.2 编制加工程序——HF绘图式线切割微机编程系统 402

16.2.1 HF绘图式线切割微机编程系统的功能 403

16.2.2 凸模的全绘式编程 406

16.3 线切割加工——HF绘图式线切割微机控制系统 414

16.4 加工质量检验和分析 420

习题16 420

第17章 激光加工的编程与操作 421

17.1 激光加工的基础知识 421

17.1.1 激光加工的原理 421

17.1.2 激光加工设备的基本组成 422

17.1.3 激光加工的特点及其应用 423

17.2 激光精密打孔和切割的工艺过程 424

17.2.1 激光打孔和切割加工的步骤 425

17.2.2 激光打孔和切割的特点及其应用 429

17.3 激光焊接的工艺过程 431

17.3.1 激光焊接加工的步骤 431

17.3.2 激光焊接的特点及其应用 434

习题17 436

参考文献 437