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第1章 绪论 1

1.1　数控机床的产生和发展过程 1

1.2　数控机床加工控制原理及插补算法 2

1.2.1　加工控制原理 2

1.2.2　脉冲增量插补算法 3

1.2.3　数据采样插补算法 7

1.3　数控机床的组成和作用 8

1.3.1　数控系统 8

1.3.2　机床本体 10

1.4　数控机床的分类 10

1.4.1　按工艺用途分类 10

1.4.2　按控制系统的特点分类 11

1.4.3　按进给伺服系统的类型分类 11

1.4.4　按数控系统的功能水平分类 12

1.5　数控机床的发展趋势和特点 13

1.5.1　数控加工技术的趋势 13

1.5.2　数控系统功能的主要发展趋势 13

1.5.3　当代数控技术发展的特点 14

思考与练习题 16

第2章　数控机床编程基础 17

2.1　数控程序编制的概念 17

2.1.1　数控程序编制的定义 17

2.1.2　数控程序编制的内容及步骤 18

2.1.3　数控程序编制的方法 19

2.2　编程的基础知识 20

2.2.1　加工程序的构成 20

2.2.2　加工程序的一般格式 20

2.2.3　程序段格式 21

2.2.4　字与字的功能 22

2.3　数控机床的坐标系 25

2.3.1　机床坐标系 25

2.3.2　编程坐标系 28

2.3.3　加工坐标系 29

2.4　常用编程指令 29

2.4.1　绝对尺寸指令和增量尺寸指令（G90、G91） 29

2.4.2　预置寄存指令（G92） 30

2.4.3　坐标平面选择指令（G17、G18、G19） 30

2.4.4　快速点定位指令（G00） 31

2.4.5　直线插补指令（G01） 31

2.4.6　圆弧插补指令（G02、G03） 31

2.4.7　暂停指令（G04） 33

2.4.8　刀具半径补偿指令（G41、G42、G40） 33

2.4.9　刀具长度补偿指令（G43、G44、G49） 37

2.5　程序编制中的数学处理 38

2.5.1　选择编程原点 38

2.5.2　基点 39

2.5.3　非圆曲线数学处理的基本过程 40

2.5.4　数控加工误差的组成 40

思考与练习题 41

第3章　数控加工工艺设计 42

3.1　数控加工工艺设计主要内容 42

3.1.1　数控加工工艺内容的选择 42

3.1.2　数控加工工艺性分析 43

3.1.3　数控加工工艺路线的设计 43

3.2　数控加工工艺设计方法 45

3.2.1　确定走刀路线和安排加工顺序 45

3.2.2　确定定位和夹紧方案 46

3.2.3　夹具的选择 47

3.2.4　刀具选择和刀具材料 47

3.2.5　确定刀具与工件的相对位置 47

3.2.6　确定切削用量 48

3.3　填写数控加工技术文件 48

3.3.1　数控编程任务书 49

3.3.2　数控加工工件安装和原点设定卡片 49

3.3.3　数控加工工序卡片 50

3.3.4　数控加工走刀路线图 50

3.3.5　数控刀具卡片 51

思考与练习题 52

第4章　数控车床程序编制 53

4.1　数控车床程序编制的基础 53

4.1.1　数控车床的分类 53

4.1.2　数控车床的基本构成 54

4.1.3　数控车床的加工特点 54

4.1.4　数控车床的工艺装备 54

4.1.5　对刀 55

4.1.6　数控车床的编程特点 55

4.2　数控车床的基本编程方法 56

4.2.1　F代码 57

4.2.2　S代码 57

4.2.3　T代码 58

4.2.4　辅助功能指令（M代码） 58

4.2.5　准备功能指令（G代码） 58

4.2.6　坐标系设定或选择 60

4.2.7　公制／英制尺寸输入制式（G21/G20） 61

4.2.8　快速定位（G00） 61

4.2.9　直线插补（G01） 62

4.2.10　圆弧插补（G02/G03） 62

4.2.11　倒角、倒圆编程 63

4.2.12　刀尖圆弧自动补偿功能 65

4.2.13　单一固定循环 67

4.2.14　复合固定循环 71

4.2.15　螺纹切削指令 77

4.3　数控车削编程综合举例 82

思考与练习题 85

第5章　数控铣床程序编制 87

5.1　数控铣床程序编制的基础 87

5.1.1　数控铣床的主要功能 87

5.1.2　数控铣床的加工工艺范围 88

5.1.3　数控铣床的工艺装备 89

5.1.4　数控铣削的工艺性分析 96

5.2　数控铣床程序编制的基本方法 101

5.2.1　概述 101

5.2.2　加工坐标系的建立 104

5.2.3　回参考点控制指令 106

5.2.4　主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 107

5.2.5　刀具半径补偿功能（G40、G41、G42） 108

5.2.6　坐标系旋转功能（G68、G69） 111

5.2.7　子程序调用 112

5.2.8　比例及镜像功能 114

5.3　数控铣削加工综合举例 117

思考与练习题 123

第6章　加工中心程序编制 125

6.1　加工中心程序编制的基础 125

6.1.1　加工中心的主要功能 125

6.1.2　加工中心的工艺及工艺装备 125

6.1.3　加工中心编程的特点 128

6.2　FANUC系统固定循环功能 129

6.2.1　固定循环的基本动作 130

6.2.2　固定循环的程序格式 130

6.2.3　典型的固定循环加工指令 132

6.2.4　使用孔加工固定循环的注意事项 138

6.2.5　应用举例 138

6.3　SIEMENS系统固定循环功能 141

6.3.1　计算参数R 141

6.3.2　固定循环主要参数 142

6.3.3　钻削循环 142

6.3.4　镗削循环 143

6.3.5　线性孔排列钻削 144

6.3.6　矩形槽、键槽和圆形凹槽的铣削循环 145

6.4　加工中心的调整 150

6.4.1　加工中心的对刀方法 150

6.4.2　加工中心回转工作台的调整 151

思考与练习题 153

第7章　数控宏程序 155

7.1　FANUC 0i用户宏程序 155

7.1.1　用户宏功能 155

7.1.2　宏程序编程的技术特点 155

7.1.3　FANUC 0i系统的用户宏程序 156

7.1.4　变量 156

7.2　FANUC系统A类宏程序应用 157

7.2.1　A类宏变量 157

7.2.2　宏指令（G65） 158

7.2.3　宏功能指令 158

7.2.4　用户宏程序使用注意 162

7.2.5　用户宏程序应用举例 162

7.3　FANUC系统B类宏程序应用 165

7.3.1　基本指令 165

7.3.2　应用举例 169

7.4　SIEMENS系统宏程序应用 175

7.4.1　计算参数 175

7.4.2　赋值方式 175

7.4.3　控制指令 175

7.4.4　应用举例 176

7.5　华中世纪星数控系统宏程序应用 176

7.5.1　宏变量及常量 176

7.5.2　运算符与表达式 179

7.5.3　赋值语句 179

7.5.4　条件判别语句IF,ELSE,ENDIF 179

7.5.5　循环语句WHILE,ENDW 179

7.5.6　宏程序编制举例 179

思考与练习题 181

第8章　数控电火花线切割机床程序编制8.1　概述 183

8.1.1　电火花线切割加工原理 183

8.1.2　数控电火花线切割机床的基本组成 184

8.1.3　数控电火花线切割机床的坐标系 184

8.1.4　电火花线切割加工的分类及工艺特点 184

8.2　数控电火花线切割加工工艺 186

8.2.1　模坯准备 186

8.2.2　工件的装夹与调整 187

8.2.3　电极丝的选择和调整 188

8.2.4　工艺参数的选择 190

8.3　数控电火花线切割机床的基本编程方法 192

8.3.1　3B格式编制程序 193

8.3.2　4B格式编制程序 196

8.3.3　ISO代码数控程序编制 196

8.4　计算机自动编制程序 200

8.4.1 3B格式线切割加工程序自动编制 200

8.4.2 G代码格式线切割加工程序自动编制 201

8.4.3　代码传输 201

8.5　数控电火花线切割加工综合应用 202

思考与练习题 205

第9章　数控自动编程 207

9.1　数控自动编程概述 207

9.1.1　常用CAD/CAM软件 207

9.1.2 CAD/CAM技术的发展趋势 209

9.2 Mastercam软件简介 210

9.2.1 软件概述 210

9.2.2 Mastercam软件的工作界面 211

9.3 Mastercam软件铣削实例 212

9.3.1　理解零件图纸，确定加工内容 213

9.3.2　确定加工工艺和刀具原点位置 213

9.3.3　利用Mastercam的CAD模块建立加工模型 213

9.3.4　利用Mastercam的CAM模块，选择合适的加工策略，自动生成刀具轨迹 222

9.3.5　确认加工结果和刀具路径与设想一致 243

9.3.6　将刀具路径转换成加工代码 245

9.3.7　传输加工代码，完成零件加工 247

9.4　UG软件介绍 247

9.4.1 UG产品介绍 248

9.4.2 UG产品特点 249

9.4.3 UG各功能模块 250

思考与练习题 255

参考文献 258