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第一篇 基础篇 1

第1章 数控加工概论 1

1.1 数控技术的产生与发展 1

1.1.1 数控机床的产生与发展 1

1.1.2 数控机床的基本概念 2

1.2 数控机床的组成及分类 2

1.2.1 数控机床的组成及加工原理 2

1.2.2 数控机床的分类 4

1.3 数控机床加工的特点及应用 8

1.3.1 数控机床加工的特点 8

1.3.2 数控机床的适用范围 9

1.4 数控机床的发展方向 10

小结 11

思考与习题 12

第2章 数控加工编程基础 13

2.1 数控机床坐标系 13

2.1.1 数控机床坐标系的确定 13

2.1.2 机床坐标系与工件坐标系 16

2.2 数控编程的步骤及方法 18

2.2.1 数控编程的步骤 18

2.2.2 数控编程的方法 19

2.3 数控编程格式 20

2.3.1 程序结构与格式 20

2.3.2 编程规则 23

2.4 数控编程的数据处理 25

2.4.1 基点坐标系计算 26

2.4.2 节点坐标的计算 26

2.4.3 辅助计算 27

小结 28

思考与习题 29

第二篇 数控车床加工工艺及编程 31

绪论 数控车床认知概论 31

一、数控车床的组成及分类 31

（一）数控车床的组成 31

（二）数控车床的分类 34

二、数控车床的加工对象及加工特点 36

（一）数控车床的加工对象 36

（二）数控车床的加工特点 37

三、数控车床的主要技术参数及系统功能 38

小结 41

思考与习题 41

项目一 数控车削加工工艺分析 42

一、项目导入 42

二、相关知识 43

（一）数控加工工艺的特点 43

（二）数控车削加工工艺内容的选择 44

（三）数控加工零件图的结构工艺性分析 44

（四）数控车削加工工艺过程的拟定 46

（五）零件的定位基准与夹具的选择 51

（六）数控车削加工刀具材料及其选择 53

（七）数控车削加工的切削用量选择 59

三、项目实施 61

（一）零件图工艺分析 61

（二）确定装夹方案 62

（三）确定加工顺序及走刀路线 62

（四）刀具选择 62

（五）切削用量选择 63

（六）数控加工工艺卡的拟订 63

小结 66

思考与习题 66

项目二 阶梯轴的工艺设计、编程与加工 69

一、项目导入 69

二、相关知识 70

（一）阶梯轴的车削加工工艺 70

（二）数控车床坐标系及工件坐标系 76

（三）数控车床编程的特点 76

（四）数控系统功能 77

（五）轴类零件加工编程基本指令 82

（六）轴类零件加工编程的单一循环指令（G90、G94） 85

（七）轴类零件编程实例 89

三、项目实施 90

（一）加工工艺分析 90

（二）加工程序编制 92

（三）仿真加工 94

小结 98

思考与习题 99

项目三 螺纹轴的工艺设计及编程 101

一、项目导入 101

二、相关知识 102

（一）螺纹数控车削加工工艺 102

（二）螺纹加工指令（G32、G92和G76） 107

（三）复合循环指令（G71、G70） 112

三、项目实施 115

（一）加工工艺分析 115

（二）加工程序编制 118

（三）仿真加工 120

小结 121

思考与习题 121

项目四 盘套类零件的工艺设计及编程 125

一、项目导入 125

二、相关知识 126

（一）盘套类零件的加工工艺 126

（二）端面粗车复合循环指令（G72） 133

（三）端面深孔钻削循环指令（G74） 134

（四）径向切槽循环指令（G75） 136

（五）切槽相关知识链接 137

三、项目实施 139

（一）加工工艺分析 139

（二）加工程序编制 142

（三）仿真加工 144

小结 145

思考与习题 146

项目五 典型弧面零件工艺设计及编程 148

一、项目导入 148

二、相关知识 149

（一）圆弧类零件的数控车削工艺知识 149

（二）圆弧插补指令（G02/G03） 152

（三）刀尖圆弧自动补偿指令 153

（四）仿形车粗车循环（G73） 157

三、项目实施 159

（一）加工工艺分析 159

（二）加工程序编制 162

（三）仿真加工 164

小结 166

思考与习题 166

项目六 非圆锥曲线类回转体零件的工艺设计及编程 169

一、项目导入 169

二、相关知识 169

（一）用户宏程序 169

（二）图形的数学处理方法 173

三、项目实施 175

（一）加工工艺分析 175

（二）加工程序编制 176

（三）仿真加工 177

四、知识点拓展 178

（一）变量的类型 179

（二）宏程序调用 180

五、拓展知识应用 182

小结 183

思考与习题 183

项目七 配合件的工艺设计与编程 185

一、项目导入 185

二、项目实施 185

（一）加工工艺分析 185

（二）加工程序编制 189

（三）仿真加工 193

小结 195

思考与习题 195

第三篇 数控铣床及加工中心加工工艺及编程 196

绪论 数控镗铣床及加工中心的认知概论 196

一、数控铣床和加工中心的分类 196

二、数控铣削的加工特点及加工对象 200

小结 202

思考与习题 202

项目一 数控铣削加工工艺分析 204

一、项目导入 204

二、相关知识 204

（一）选择并确定数控铣削的加工内容 204

（二）零件结构工艺性分析及处理 205

（三）零件毛坯的工艺性分析 208

（四）数控铣削加工工艺过程的制定 209

（五）工件装夹定位及夹具的选择 213

（六）数控铣削加工刀具的选择 217

（七）数控铣削加工的切削用量选择 224

（八）数控铣削编程原点的选择与几何尺寸的处理方法 226

三、项目实施 227

（一）零件图工艺分析 227

（二）选择加工方法 227

（三）确定装夹方案 227

（四）确定加工顺序及走刀路线 227

（五）刀具选择 227

（六）切削用量的选择 228

（七）拟定数控铣削加工工序卡 228

小结 229

思考与习题 230

项目二 平面凸轮廓类零件的工艺及编程 232

一、项目导入 232

二、相关知识 232

（一）平面铣削工艺设计 233

（二）数控系统的相关功能指令 235

三、项目实施 245

（一）加工工艺分析 245

（二）加工程序编制 246

（三）仿真加工 248

小结 250

思考与习题 250

项目三 型腔类零件的加工工艺及编程 252

一、项目导入 252

二、相关知识 252

（一）型腔铣削工艺设计 252

（二）铣削加工的系统相关指令M98/M99、G68/G69、G51/G50 255

三、项目实施 260

（一）加工工艺分析 260

（二）加工程序编制 261

（三）仿真加工 263

小结 264

思考与习题 264

项目四 孔系零件的加工工艺及编程 266

一、项目导入 266

二、相关知识 266

（一）孔加工的工艺设计 266

（二）孔加工的固定循环指令 269

三、项目实施 275

（一）加工工艺分析 275

（二）加工程序编制 276

（三）仿真加工 279

小结 279

思考与习题 279

项目五 曲面铣削加工工艺及编程 281

一、项目导入 281

二、相关知识 281

三、项目实施 282

（一）加工工艺分析 282

（二）加工程序编制 284

小结 286

思考与习题 287

项目六 零件综合加工工艺设计及编程 288

一、项目导入 288

二、相关知识 288

（一）平面铣削 288

（二）内、外轮廓面铣削 288

（三）二维型腔区域的铣削 290

（四）孔加工 291

（五）螺纹加工 292

三、项目实施 292

（一）加工工艺分析 292

（二）加工程序编制 296

（三）仿真加工 301

小结 301

思考与习题 301

参考文献 303