数控铣削加工宏程序及应用实例 第2版PDF电子书下载

第1章 宏程序应用概述 1

1.1 宏程序与普通程序的对比 1

1.2 数控编程技术的应用现状 1

1.3 宏程序编程的技术特点 2

1.4 宏程序与CAD/CAM软件生成程序的加工性能对比 3

第2章 宏程序基础理论（FANUC 0i系统） 6

2.1 FANUC 0i系统的用户宏程序 6

2.2 变量 6

2.2.1 变量的表示 6

2.2.2 变量的类型 6

2.2.3 变量值的范围 6

2.2.4 小数点的省略 7

2.2.5 变量的引用 7

2.3 系统变量 7

2.3.1 接口（输入／输出）信号 8

2.3.2 刀具补偿值 8

2.3.3 模态信息 9

2.3.4 当前位置信息 10

2.3.5 工件坐标系补偿值（工件零点偏移值） 11

2.4 算术和逻辑运算 12

2.5 赋值与变量 16

2.6 转移和循环 17

2.6.1 无条件转移（GOTO语句） 17

2.6.2 条件转移（IF语句） 17

2.6.3 循环（WHILE语句） 18

第3章 用户宏程序功能A 21

3.1 用户宏指令（用户宏程序调用指令） 21

3.1.1 宏程序模态调用与取消（G66、G67） 21

3.1.2 子程序调用（M98） 21

3.1.3 用M代码调用子程序 21

3.1.4 用T代码调用子程序 22

3.2 用户宏程序本体 22

3.2.1 用户宏程序本体的结构 22

3.2.2 变量的表示和引用 23

3.2.3 变量的种类 23

3.2.4 宏程序的运算和控制指令 23

第4章 用户宏程序功能B 25

4.1 用户宏指令（用户宏程序调用指令） 25

4.1.1 宏程序非模态调用（G65） 25

4.1.2 宏程序模态调用与取消（G66、G67） 28

4.1.3 用G代码调用宏程序（G<g>） 29

4.1.4 用M代码调用宏程序（M<m>） 30

4.1.5 用M代码调用子程序 31

4.1.6 用T代码调用子程序 32

4.2 宏程序语句和NC语句 32

4.2.1 宏程序语句和NC语句的定义 32

4.2.2 宏程序语句和NC语句的异同 32

4.2.3 宏程序语句的处理 33

4.3 用户宏程序的使用限制 33

第5章 宏程序应用实例1——孔系加工 35

5.1 概述 35

5.2 圆柱孔及螺纹孔的铣削加工实例 35

5.2.1 圆孔轮廓加工（螺旋铣削） 35

5.2.2 多个圆孔（或台阶圆孔）轮廓加工（螺旋铣削） 38

5.3 孔群的固定循环加工实例 39

5.3.1 沿圆周均布的孔群加工 39

5.3.2 沿直线均布的多组孔群加工 43

5.3.3 沿圆周均布的多组孔群加工 45

5.3.4 沿圆周（旋转）均布的多组孔群加工 47

5.3.5 平行阵列的孔群加工 48

5.4 钻深可变式深孔钻加工实例 51

5.5 运用四轴在圆柱面上钻蜂窝状孔群加工实例 54

第6章 宏程序应用实例2——口袋及轮廓加工 59

6.1 矩形类口袋加工实例 59

6.1.1 矩形开放区域平面加工 59

6.1.2 封闭矩形口袋加工（即矩形内腔加工） 61

6.1.3 四角圆角过渡矩形内腔加工 63

6.2 圆孔类口袋加工实例 65

6.2.1 圆孔内腔加工（中心垂直下刀） 65

6.2.2 台阶圆孔内腔加工（中心垂直下刀） 66

6.2.3 圆孔内腔加工（螺旋铣削） 68

6.3 其他规则形状类口袋加工实例 69

6.3.1 正多边形内腔加工（中心垂直下刀） 69

6.3.2 椭圆内腔加工（中心垂直下刀） 70

6.4 规则形状轮廓加工实例 72

6.4.1 标准矩形外轮廓加工 73

6.4.2 四角圆角过渡矩形外轮廓加工 74

6.4.3 标准正多边形外轮廓加工 75

6.4.4 顶点圆角过渡正五边形外轮廓加工 77

6.4.5 顶点圆角过渡正六边形外轮廓加工 78

6.4.6 顶点圆角过渡正八边形外轮廓加工 80

6.4.7 椭圆轨迹加工 81

6.4.8 椭圆内轮廓加工 84

6.4.9 椭圆外轮廓加工 87

6.5 其他规则形状轮廓加工实例 89

6.5.1 圆弧凹槽加工 90

6.5.2 圆弧凸台加工 91

6.5.3 放射状凹槽加工 92

6.5.4 放射状凸台加工 94

第7章 宏程序应用实例3——各类圆柱面加工（球头铣刀） 96

7.1 轴线垂直于坐标平面的外圆柱面加工 96

7.1.1 G17/G18/G19与G02/G03圆弧插补的定义 96

7.1.2 ZX坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 97

7.1.3 YZ坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 98

7.2 轴线不垂直于坐标平面的外圆柱面加工 100

7.2.1 对进给方式选择的说明 100

7.2.2 圆柱面右侧Y＋→Y0单向推进加工 101

7.2.3 圆柱面左侧Y0→Y＋单向推进加工 102

7.3 轴线垂直于坐标平面的内圆柱面加工 104

7.3.1 ZX坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 104

7.3.2 YZ坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 105

7.4 轴线不垂直于坐标平面的内圆柱面加工 107

7.4.1 圆柱面右侧Y0→Y＋单向推进加工 107

7.4.2 圆柱面左侧Y＋→Y0单向推进加工 109

第8章 宏程序应用实例4——各类斜面加工 111

8.1 简单斜面加工（平底立铣刀） 112

8.1.1 标准矩形周边外斜面加工 112

8.1.2 前侧斜面X0→X－单向推进加工 113

8.1.3 后侧斜面X0→X＋单向推进加工 114

8.1.4 左侧斜面Y0→Y＋单向推进加工 115

8.1.5 右侧斜面Y0→Y－单向推进加工 116

8.2 简单斜面加工（球头铣刀） 117

8.2.1 标准矩形周边外斜面加工 117

8.2.2 前侧斜面X0→X－单向推进加工 119

8.2.3 后侧斜面X0→X＋单向推进加工 120

8.2.4 左侧斜面Y0→Y＋单向推进加工 121

8.2.5 右侧斜面Y0→Y－单向推进加工 122

8.3 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边斜面加工 123

8.3.1 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边外斜面加工（平底立铣刀） 123

8.3.2 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边内斜面加工（平底立铣刀） 124

8.3.3 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边外斜面加工（球头铣刀） 126

8.3.4 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边内斜面加工（球头铣刀） 127

8.4 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边斜面加工 129

8.4.1 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边外斜面加工（平底立铣刀） 129

8.4.2 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边内斜面加工（平底立铣刀） 130

8.4.3 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边外斜面加工（球头铣刀） 132

8.4.4 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边内斜面加工（球头铣刀） 133

8.5 标准正多边形周边外斜面加工 134

8.5.1 标准正多边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 135

8.5.2 标准正多边形周边外斜面加工（球头铣刀） 136

8.6 顶点圆角过渡（上下等半径）正多边形周边外斜面加工 138

8.6.1 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 138

8.6.2 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边外斜面加工（球头铣刀） 139

8.6.3 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 141

8.6.4 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边外斜面加工（球头铣刀） 142

8.7 顶点圆角过渡（上下等半径）正多边形周边内斜面加工 144

8.7.1 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 144

8.7.2 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边内斜面加工（球头铣刀） 145

8.7.3 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 146

8.7.4 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边内斜面加工（球头铣刀） 147

8.8 顶点圆角过渡（上下变半径）正多边形周边外斜面加工 149

8.8.1 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 149

8.8.2 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边外斜面加工（球头铣刀） 149

8.8.3 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 150

8.8.4 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边外斜面加工（球头铣刀） 150

8.9 顶点圆角过渡（上下变半径）正多边形周边内斜面加工 150

8.9.1 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 150

8.9.2 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边内斜面加工（球头铣刀） 151

8.9.3 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 151

8.9.4 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边内斜面加工（球头铣刀） 152

第9章 宏程序应用实例5——内／外球面及倒R面加工 153

9.1 外球面加工 153

9.1.1 自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 153

9.1.2 自下而上等角度水平圆弧环绕球面精加工（球头铣刀） 155

9.2 内球面加工 157

9.2.1 自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 157

9.2.2 自上而下等角度水平圆弧环绕曲面精加工（球头铣刀） 158

9.3 标准矩形周边外凸倒R面加工 160

9.3.1 标准矩形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 160

9.3.2 标准矩形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 161

9.4 四角圆角过渡矩形周边倒R面加工 163

9.4.1 四角圆角过渡矩形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 163

9.4.2 四角圆角过渡矩形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 164

9.4.3 四角圆角过渡矩形周边内凸倒R面加工（平底立铣刀） 165

9.4.4 四角圆角过渡矩形周边内凸倒R面加工（球头铣刀） 167

9.5 标准正多边形周边外凸倒R面加工 168

9.5.1 标准正多边形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 168

9.5.2 标准正多边形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 170

9.6 顶点圆角过渡正多边形周边外凸倒R面加工 171

9.6.1 顶点圆角过渡正五边形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 171

9.6.2 顶点圆角过渡正五边形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 173

9.6.3 顶点圆角过渡正六边形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 174

9.6.4 顶点圆角过渡正六边形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 176

9.7 顶点圆角过渡正多边形周边内凸倒R面加工 177

9.7.1 顶点圆角过渡正五边形周边内凸倒R面加工（平底立铣刀） 177

9.7.2 顶点圆角过渡正五边形周边内凸倒R面加工（球头铣刀） 178

9.7.3 顶点圆角过渡正六边形周边内凸倒R面加工（平底立铣刀） 180

9.7.4 顶点圆角过渡正六边形周边内凸倒R面加工（球头铣刀） 181

第10章 宏程序应用实例6——圆柱内螺纹铣削加工 183

10.1 螺纹铣削加工概述 183

10.2 螺纹铣削刀具 183

10.3 内螺纹铣削加工的工艺分析 186

10.4 使用多齿螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 187

10.4.1 单向（多齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 187

10.4.2 双向（多齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 191

10.5 使用单齿螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 192

10.5.1 单向（单齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 192

10.5.2 双向（单齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 195

第11章 宏程序应用实例7——圆柱外螺纹铣削加工 197

11.1 外螺纹铣削加工的工艺分析 197

11.2 使用多齿螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 198

11.2.1 单向（多齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 198

11.2.2 双向（多齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 200

11.3 使用单齿螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 201

11.3.1 单向（单齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 201

11.3.2 双向（单齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 203

第12 章宏程序应用实例8——规则旋转面加工 205

12.1 内外圆锥面等高加工 205

12.1.1 外圆锥面（圆台）自上而下等高加工（圆鼻刀） 205

12.1.2 内圆锥面（锥孔）自上而下等高加工（圆鼻刀） 206

12.1.3 外圆锥面（圆台）等高加工（平底立铣刀） 207

12.1.4 内圆锥面（锥孔）等高加工（平底立铣刀） 209

12.2 圆柱顶部倒R面加工 210

12.2.1 圆柱顶部倒R面等角度加工（平底立铣刀） 210

12.2.2 圆柱顶部倒R面等角度加工（球头铣刀） 211

12.3 圆孔倒R面加工 213

12.3.1 圆孔顶部倒R面等角度加工（平底立铣刀） 213

12.3.2 圆孔顶部倒R面等角度加工（球头铣刀） 214

12.3.3 圆孔底部倒R面等角度加工（球头铣刀） 215

12.4 球面与平面过渡的倒R面加工 216

12.4.1 凹球面与（上）平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 216

12.4.2 凸球面与（下）平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 217

第13章 宏程序应用实例9——椭圆轮廓周边斜面及倒R面加工 220

13.1 FANUC系统的G10指令（用程序输入刀具补偿值） 220

13.2 椭圆外轮廓周边斜面及倒R面加工 221

13.2.1 椭圆外轮廓周边斜面加工（平底立铣刀） 221

13.2.2 椭圆外轮廓周边倒R面加工（球头铣刀） 223

13.3 椭圆内轮廓周边斜面及倒R面加工 224

13.3.1 椭圆内轮廓周边斜面加工（平底立铣刀） 224

13.3.2 椭圆内轮廓周边倒R面加工（球头铣刀） 225

第14章 宏程序应用实例10——圆柱面与平面过渡的倒R面加工 227

14.1 坐标平面内的圆柱面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 227

14.1.1 ZX坐标平面内的凸圆柱面及其与平面过渡的倒R面加工 227

14.1.2 ZX坐标平面内的凹圆柱面与平面过渡的倒R面加工 228

14.1.3 YZ坐标平面内的凸圆柱面与平面过渡的倒R面加工 229

14.1.4 YZ坐标平面内的凹圆柱面与平面过渡的倒R面加工 231

14.2 轴线不垂直于坐标平面的圆柱面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 232

14.2.1 凸圆柱面与平面过渡的倒R面加工 232

14.2.2 凹圆柱面与平面过渡的倒R面加工 233

第15章 宏程序应用实例11——斜面与平面过渡的倒R面加工 236

15.1 坐标平面内的斜面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 236

15.1.1 ZX坐标平面内的斜面与底平面过渡的倒R面加工 236

15.1.2 YZ坐标平面内的斜面与底平面过渡的倒R面加工 237

15.1.3 ZX坐标平面内的斜面与上下平面过渡的倒R面加工 238

15.1.4 YZ坐标平面内的斜面与上下平面过渡的倒R面加工 239

15.2 不垂直于坐标平面的斜面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 240

15.2.1 斜面与底平面过渡的倒R面加工 240

15.2.2 斜面与上下平面过渡的倒R面加工 242

第16章 宏程序应用实例12——椭圆柱面加工 245

16.1 凹椭圆柱面加工（球头铣刀） 245

16.1.1 ZX坐标平面内的凹椭圆柱面加工 245

16.1.2 YZ坐标平面内的凹椭圆柱面加工 247

16.2 凸椭圆柱面加工（球头铣刀） 248

16.2.1 ZX坐标平面内的凸椭圆柱面加工 248

16.2.2 YZ坐标平面内的凸椭圆柱面加工 249

第17章 宏程序应用实例13——G10指令在宏程序中的其他应用 251

17.1 平面任意轮廓周边斜面加工（平底立铣刀） 251

17.2 平面任意轮廓周边顶部倒R面加工 252

17.2.1 平面任意轮廓周边顶部倒R面加工（平底立铣刀） 252

17.2.2 平面任意轮廓周边顶部倒R面加工（球头铣刀） 254

17.3 平面任意轮廓周边底部倒R面加工 255

17.3.1 平面任意轮廓周边底部倒R面加工（平底立铣刀） 255

17.3.2 平面任意轮廓周边底部倒R面加工（球头铣刀） 256

第18章 宏程序应用实例14——特殊加工实例 259

18.1 单刃螺纹铣刀铣削加工内锥螺纹 259

18.2 凸半球体曲面三维螺旋加工 261

18.3 凸椭球面加工 263

18.3.1 凸椭球面自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 263

18.3.2 凸椭球面自下而上等角度放射状曲面精加工（球头铣刀） 265

18.4 凹椭球面加工 269

18.4.1 凹椭球面自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 269

18.4.2 凹椭球面自上而下放射状曲面精加工（球头铣刀） 273

18.5 非圆曲线轮廓（凸轮）加工 276

第19章 宏程序应用实例15——宏程序应用的其他实例 278

19.1 平面上两椭圆正交所构成轮廓的加工 278

19.1.1 平面上两椭圆正交所构成外轮廓的加工 278

19.1.2 平面上两椭圆正交所构成内轮廓的加工 280

19.2 带岛屿曲面的加工 283

19.3 典型直纹曲面的加工 286

19.3.1 横置圆锥面的加工 286

19.3.2 圆变正多边形直纹面的加工 288

19.4 S形直纹曲面的加工 291

19.5 平行导动曲面的加工 294

第20章 宏程序应用的数学基础 298

20.1 解析几何基础 298

20.1.1 直线和圆 298

20.1.2 二次曲线（椭圆、双曲线、抛物线） 299

20.1.3 其他平面曲线（摆线、渐开线、螺线等） 301

20.1.4 （空间）二次曲面（椭球面、双曲抛物面等） 303

20.2 典型几何图形计算图解 304

20.2.1 正多边形及其简单衍生图形 304

20.2.2 正多边形圆弧连接类图形 306

20.2.3 直线与直线圆弧过渡类图形 311

20.2.4 圆弧与圆弧间以圆弧连接类图形 312

参考文献 315