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第1章 数控加工概论 1

1.1 数控加工的基本概念 1

1.2 数控加工中的基本术语 3

1.2.1 坐标数 3

1.2.2 点位控制和轮廓控制 4

1.2.3 插补 4

1.2.4 开环、闭环和半闭环 5

1.2.5 绝对坐标和相对坐标 5

1.2.6 刀具补偿 6

1.2.7 伺服系统 6

1.3 数控加工的内容和实例 6

1.3.1 分析零件图纸和工艺处理 6

1.3.2 数学处理 8

1.3.3 编写零件加工程序清单 9

本章小结 14

习题 14

第2章 数控加工工艺 15

2.1 数控加工基础 15

2.1.1 数控加工的定义及特点 15

2.1.2 数控加工的适应性 18

2.1.3 选择并确定零件的数控加工内容 18

2.2 数控加工的工艺分析处理 19

2.2.1 数控加工工艺分析的特点及内容 19

2.2.2 零件的加工工艺分析 20

2.2.3 加工方法的选择及加工方案的确定 24

2.2.4 工艺路线设计 26

2.2.5 加工路线的确定 29

2.3 零件的安装与夹具的选择 40

2.3.1 工件定位安装的基本原则 40

2.3.2 选择夹具的基本原则 40

2.4 刀具的选择 41

2.5 切削用量的确定 41

2.5.1 背吃刀量ap（mm） 42

2.5.2 主轴转速n（r/min） 42

2.5.3 进给量f（或进给速度vf）（mm/r或mm/min） 42

2.6 对刀点与换刀点的确定 43

2.7 数控加工工艺文件 45

本章小结 47

习题 47

第3章 数控刀具 49

3.1 数控刀具概述 49

3.1.1 数控机床的应用与数控刀具的关系 49

3.1.2 数控刀具的发展和展望 51

3.2 数控刀具的特点 52

3.2.1 数控刀具的分类 52

3.2.2 可转位刀具 55

3.2.3 刀具的磨损、破损与检测 72

3.2.4 整体硬质合金刀具 74

3.2.5 刀具涂层技术 76

3.2.6 刀柄 79

3.3 高速切削技术 82

3.3.1 高速切削简介 82

3.3.2 高速切削的速度范围 82

3.3.3 高速切削刀具 84

3.3.4 高速切削的工艺技术 85

3.3.5 高速切削的测试技术 85

本章小结 86

习题 86

第4章 数控机床 87

4.1 数控机床概述 87

4.1.1 数控机床的基本概念 87

4.1.2 数控机床的特点 88

4.1.3 数控机床的分类 89

4.1.4 数控机床机械结构的主要组成 89

4.1.5 数控机床机械结构的主要特点 91

4.2 数控机床电气控制原理 94

4.2.1 总体框图 95

4.2.2 数控柜和伺服、机床电气柜的联系 99

4.3 CAK 6150数控车床 103

4.3.1 数控车床概述 103

4.3.2 CK 6136卧式车床 104

4.3.3 CAK 6150机床的原理和使用 106

4.4 VMC 800立式加工中心 115

4.4.1 加工中心的特点 115

4.4.2 加工中心的分类 115

4.4.3 加工中心的发展 116

4.4.4 VMC 800立式加工中心 119

本章小结 126

习题 126

第5章 机床夹具 127

5.1 现代机械制造业对机床夹具的要求 127

5.2 组合夹具与拼装夹具 128

5.2.1 组合夹具 128

5.2.2 拼装夹具 129

5.3 成组夹具与可调夹具 130

5.3.1 成组夹具 130

5.3.2 通用可调夹具 130

5.4 定位及定位元件 132

5.4.1 六点定位原则 132

5.4.2 定位方法、定位件和定位误差 136

5.5 夹紧及夹紧装置 146

5.5.1 夹紧装置的基本要求 146

5.5.2 夹紧力三要素的选择 147

5.5.3 常见手动夹紧装置 150

5.5.4 机动夹紧装置 153

5.6 夹具设计 157

5.6.1 夹具设计步骤 157

5.6.2 夹具设计示例 158

本章小结 162

习题 162

第6章 华中“世纪星”数控机床的编程与操作 163

6.1 数控车床的基本编程 163

6.1.1 数控车床的编程特点 163

6.1.2 数控车床常用的各种指令 163

6.1.3 固定循环指令 167

6.2 数控车床的基本操作 172

6.2.1 HNC-21T数控系统操作面板 172

6.2.2 数控车床程序输入的基本操作 174

6.3 数控铣床的编程概述 175

6.3.1 数控编程概述 175

6.3.2 数控机床概述 175

6.3.3 零件程序的结构 176

6.3.4 程序和子程序的格式 177

6.4 HNC-21M的编程指令体系 178

6.4.1 辅助功能M代码 178

6.4.2 PLC设定的辅助功能 178

6.4.3 主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 179

6.4.4 准备功能G代码 179

6.4.5 有关坐标系和坐标的指令 180

6.4.6 进给控制指令 181

6.4.7 刀具补偿功能指令 182

6.4.8 其他功能指令 183

6.4.9 简化编程指令 184

6.4.10 固定循环 185

6.4.11 铣削编程实例一 190

6.4.12 铣削编程实例二 192

6.5 数控铣床基础 193

6.5.1 操作台结构 193

6.5.2 显示器 193

6.5.3 NC键盘 193

6.5.4 操作面板按钮功能 193

6.5.5 软件操作界面 194

6.5.6 数控机床基本操作流程 196

本章小结 196

习题 196

第7章 FANUC 0i数控机床的编程与操作 199

7.1 数控加工过程 199

7.2 操作面板 200

7.2.1 MDI操作面板 200

7.2.2 机床主轴箱上的面板 202

7.2.3 机床操作面板 203

7.3 FANUC数控机床的基本操作 204

7.3.1 机床开、关机 204

7.3.2 移动机床的方法 205

7.3.3 机床轴返回参考点 205

7.3.4 主轴启动和停止 205

7.3.5 从主轴上手动装卸刀 206

7.3.6 冷却启动和停止 206

7.3.7 从刀盘上装卸刀具 207

7.3.8 超程的解除 207

7.3.9 急停 207

7.4 刀补及工件坐标系设置 208

7.4.1 设置工件的原点偏移 208

7.4.2 在刀库表中设置对应的长度和半径补偿 208

7.5 程序的校验和加工 209

7.6 FANUC 0i系统编程 211

7.7 编辑程序 219

7.7.1 程序的检索和删除 219

7.7.2 复制程序 220

7.7.3 替换字和地址 221

7.7.4 程序的输入 221

7.8 传输软件 222

本章小结 223

习题 223

第8章 SIEMENS 802D数控机床编程与操作 225

8.1 SIEMENS 802D系统面板介绍 225

8.1.1 SINUMERIK 802D键符定义 225

8.1.2 机床面板介绍 227

8.1.3 屏幕界面划分 228

8.2 SIEMENS 802D数控系统的基本操作 231

8.2.1 机床开、关机与回零 231

8.2.2 JOG——手动方式 231

8.2.3 手动数据输入（MDA）工作方式 232

8.2.4 自动方式 233

8.2.5 加工参数设定 234

8.2.6 零件的编程 235

8.2.7 选择和启动零件程序模拟加工 235

8.2.8 启动零件程序进行加工 236

8.2.9 执行外部程序（RS-232接口输入） 237

8.2.10 急停解除（硬限位超程） 237

8.3 SIEMENS 802D系统编程 237

8.3.1 NC编程基本结构 237

8.3.2 系统指令 239

本章小结 247

习题 248

第9章 常用测量器具与测量机 249

9.1 量块简介 249

9.1.1 量块的主要用途 249

9.1.2 量块的使用及尺寸组合 251

9.2 游标卡尺简介 251

9.2.1 游标卡尺的结构与工作原理 251

9.2.2 游标卡尺的读数原理和读数方法 252

9.3 外径千分尺简介 253

9.3.1 外径千分尺的结构和工作原理 253

9.3.2 外径千分尺的读数原理和读数方法 254

9.3.3 外径千分尺的使用方法 254

9.4 深度千分尺简介 255

9.4.1 深度千分尺的结构 255

9.4.2 使用方法 255

9.5 内径百分表简介 255

9.5.1 内径百分表的结构 255

9.5.2 测量原理 256

9.5.3 测量步骤 257

9.6 杠杆百分表简介 258

9.6.1 杠杆百分表的结构与工作原理 258

9.6.2 杠杆百分表的使用 258

9.7 万能游标量角器简介 258

9.7.1 万能游标量角器的结构 258

9.7.2 扇形万能游标量角器的分度原理和读数方法 259

9.7.3 扇形万能游标量角器的测量范围 260

9.7.4 测量角度 261

9.8 MCMS 544S型触发式手动三坐标测量机简介 261

9.8.1 仪器原理与结构特征 262

9.8.2 Automet基本软件操作界面的进入及界面简介 263

9.8.3 操作前的准备 265

9.8.4 测点与几何元素 270

9.8.5 坐标系及工件坐标系的建立 274

9.8.6 形状与位置公差 277

9.8.7 测量结果报告与公差评定 282

本章小结 288

习题 288

第10章 华中数控铣床与数控车床的操作 289

10.1 华中数控“世纪星”数控系统简介 289

10.1.1 数控单元 290

10.1.2 进给伺服系统 290

10.1.3 主轴系统 290

10.1.4 主要技术规格 291

10.2 “世纪星”数控系统操作装置 291

10.2.1 显示装置 292

10.2.2 NC键盘 292

10.2.3 机床控制面板MCP 293

10.2.4 手持单元MPG 295

10.3 软件操作界面 296

10.3.1 软件操作界面 296

10.3.2 系统菜单结构 297

10.4 数控机床的一般操作步骤 298

10.5 开机、关机及返回参考点 299

10.5.1 开机步骤 299

10.5.2 复位 299

10.5.3 返回机床参考点 300

10.5.4 紧急情况的处理 300

10.5.5 关机步骤 301

10.6 数控机床的手动控制 301

10.6.1 坐标轴的运行控制 301

10.6.2 主轴手动操作 303

10.6.3 其他手动操作 303

10.7 工作参数设置 304

10.7.1 工件坐标系的设置（F4→F3） 305

10.7.2 铣床的刀具补偿值设置 305

10.7.3 车床的刀具补偿值设置 307

10.7.4 铣床显示参数的设置（F9） 310

10.7.5 车床显示参数的设定（F9→F2） 312

10.8 显示 313

10.8.1 铣床显示切换（F9→F6） 313

10.8.2 运行状态显示 316

10.8.3 PLC状态显示 317

10.8.4 报警信息显示 318

10.9 文件管理 319

10.9.1 新建目录 320

10.9.2 更改文件名 321

10.9.3 拷贝文件 322

10.9.4 删除文件 323

10.9.5 选择编辑程序（F2→F2） 323

10.9.6 选择当前正在加工的程序 325

10.9.7 编辑当前程序（F2→F2） 325

10.9.8 删除一行（F8） 326

10.9.9 查找替换（F6） 326

10.10 自动加工运行 327

10.10.1 零件程序的校验（F1→F3） 327

10.10.2 程序运行与控制 328

10.10.3 MDI运行（F4→F6） 334

10.11 网络与通信 335

10.11.1 以太网连接 335

10.11.2 建立网络路径 336

10.11.3 断开网络路径 336

本章小结 337

习题 337

附录A 公差与配合 338

附录B 金属材料 347

参考文献 359