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模块1 数控加工技术基础 1

项目1 数控技术与数控机床的认识 2

1.1 概述 2

1.2 数控技术的发展 3

1.2.1 国内、外数字控制技术的发展 3

1.2.2 数控机床的发展 5

1.2.3 现代数控技术的发展趋势 10

1.3 数控机床的基本认识 13

1.3.1 数控机床的组成及各部分功能 13

1.3.2 数控机床的加工特点及适用范围 14

1.3.3 数控机床的分类 16

项目实训1 20

习题1 21

项目2 零件的数控加工工艺分析 24

2.1 数控加工工艺概述 24

2.1.1 数控加工工艺的特点 24

2.1.2 数控加工工艺的分析步骤 25

2.2 数控加工工艺守则及基本原则 25

2.2.1 数控加工工艺守则 25

2.2.2 零件数控加工工艺设计过程应遵循的基本原则 26

2.3 零件的数控加工工艺设计 28

2.3.1 数控加工内容及加工方法 28

2.3.2 数控加工工艺性分析 29

2.3.3 数控加工工艺路线设计 30

项目实训2 34

习题2 35

项目3 零件的数控加工工序设计 37

3.1 数控加工工序的拟定 37

3.1.1 工艺尺寸链及其计算 37

3.1.2 切削用量的选择 40

3.1.3 对刀点与换刀点的选择 42

3.1.4 进给路线的选择 43

3.2 数控机床及其工艺装备的选择 46

3.2.1 数控机床的选择 46

3.2.2 定位与夹紧方案的选择 47

3.2.3 刀具的选择 48

3.2.4 量具的选择 50

3.3 球形万向节的数控加工工序设计 50

项目实训3 52

习题3 53

项目4 数控加工专用技术文件的编写 56

4.1 数控加工专用技术文件 56

4.2 案例：零件的数控加工专用技术文件的编写 60

项目实训4 62

习题4 63

项目5 数控加工程序的编制基础 64

5.1 数控程序编制的概念 64

5.1.1 数控程序编制的定义 65

5.1.2 字与字的功能 67

5.1.3 程序格式 69

5.2 数控机床的坐标系 70

5.2.1 机床坐标系与运动方向 70

5.2.2 坐标系的原点 72

5.2.3 工件坐标系 72

5.3 数控编程的常用指令 73

5.3.1 与坐标和坐标系有关的指令 73

5.3.2 单位设定指令 75

5.3.3 运动路径控制指令 76

5.3.4 辅助功能指令（M指令） 80

5.3.5 其他指令 81

5.4 程序编制中的数学处理 82

5.4.1 选择编程原点 82

5.4.2 基点计算 83

项目实训5 83

习题5 84

模块2 数控车削加工技术 87

项目6 数控车削加工工艺特点 88

6.1 数控车削加工特点 88

6.1.1 数控车床的分类、结构特点及工艺内容 88

6.1.2 数控车削加工的工艺特点 90

6.1.3 数控车削加工零件的类型 91

6.2 零件数控车削加工方案的拟订 91

6.2.1 数控车床的选用 91

6.2.2 数控车削加工工艺路线的设计 92

6.2.3 车削用量的确定 94

项目实训6 95

习题6 96

项目7 简单轴类零件的编程与加工 99

7.1 轴类零件编程的基本方法 99

7.1.1 零件数控车加工坐标系统的建立 99

7.1.2 零件的数控车编程方式 101

7.1.3 常用数控车床指令 102

7.2 FANUC数控车床编程案例 109

7.2.1 一般轴类零件编程 109

7.2.2 一般圆弧类轮廓编程 110

项目实训7 111

习题7 111

项目8 螺纹车削的编程与加工 113

8.1 螺纹车削编程的基本方法 113

8.2 切削螺纹的基本指令及案例 115

8.2.1 切削螺纹循环（G32） 115

8.2.2 切削螺纹循环（G92） 117

8.2.3 切削螺纹循环指令（G76） 118

项目实训8 120

习题8 121

项目9 数控车床的编程技巧 122

9.1 固定循环指令及其案例 122

9.1.1 单一形状车削循环指令（G90、G94） 122

9.1.2 复合循环指令（G71、G72、G73、G70、G74、G75） 125

9.2 典型零件的数控车编程及其程序调试 129

9.2.1 零件数控车加工工艺方案的拟订 129

9.2.2 零件数控车加工程序的编制 130

9.2.3 零件数控程序调试 132

项目实训9 133

习题9 134

模块3 数控铣削加工技术 137

项目10 数控铣削加工的工艺特点 138

10.1 数控铣床的加工特点 138

10.1.1 数控铣床的主要功能 138

10.1.2 数控铣床的加工工艺范围 139

10.1.3 数控铣床的工艺装备 140

10.2 切削用量的确定 142

项目实训10 143

习题10 144

项目11 外形轮廓零件的数控铣编程与加工 146

11.1 加工坐标系的建立 146

11.2 刀具半径补偿及实现 148

11.2.1 刀具半径补偿指令（G40、G41、G42） 148

11.2.2 刀具半径补偿的应用 151

11.3 刀具长度补偿及实现 153

11.3.1 刀具长度补偿指令（G43、G44、G49） 153

11.3.2 刀具长度补偿的应用 154

11.4 案例：外形轮廓零件的数控铣加工 155

项目实训11 159

习题11 159

项目12 数控铣床的编程技巧 162

12.1 子程序及其应用 162

12.1.1 子程序调用指令（M98、M99） 162

12.1.2 子程序的应用 163

12.2 比例缩放及镜像 164

12.2.1 比例缩放及镜像功能指令（G51、G50） 164

12.2.2 比例缩放及镜像功能应用 165

12.3 坐标系旋转 166

12.3.1 坐标系旋转功能指令（G68、G69） 166

12.3.2 坐标系旋转功能应用 166

12.4 极坐标编程 168

12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16） 168

12.4.2 极坐标编程应用 169

项目实训12 170

习题12 171

项目13 孔系的编程与加工 174

13.1 孔加工固定循环 174

13.1.1 固定循环指令 174

13.1.2 固定循环动作 175

13.1.3 固定循环指令格式 176

13.2 孔加工固定循环应用 177

13.2.1 高速深孔钻削循环指令（G73） 177

13.2.2 钻削循环指令（G81） 178

13.2.3 钻削循环指令（G82、G83） 179

13.2.4 镗孔循环（G76、G85～G89） 180

13.2.5 螺纹加工循环（G74、G84） 182

项目实训13 184

习题13 185

项目14 SIEMENS数控系统编程基础 187

14.1 概述 187

14.1.1 SIEMENS数控系统特点及应用 187

14.1.2 SIEMENS数控系统程序结构 188

14.2 SIEMENS 802D系统数控铣编程原理 189

14.2.1 常用数控指令 189

14.2.2 计算参数R 199

14.2.3 程序跳转 200

14.3 SIEMENS 802D系统数控铣编程实例 202

14.3.1 基础编程实例 202

14.3.2 轮廓编程实例 204

14.3.3 参数编程实例 206

项目实训14 208

习题14 209

项目15 SIEMENS数控系统编程技巧 210

15.1 子程序及其调用 210

15.1.1 SIEMENS 802D子程序结构特点 210

15.1.2 SIEMENS 802D子程序调用实例 212

15.2 固定循环与应用 213

15.2.1 钻孔循环 213

15.2.2 钻孔样式循环 218

15.2.3 铣削循环 220

15.2.4 固定循环编程实例 221

项目实训15 223

习题15 223

模块4 数控自动编程技术 225

项目16 MastercamX工作环境及其基本操作 226

16.1 自动编程概述 226

16.1.1 数控语言型批处理式自动编程 226

16.1.2 人机对话型图形化自动编程 227

16.2 MastercamX系统及其功能 227

16.2.1 工作界面 227

16.2.2 文件管理 229

16.3 环境设置 230

16.3.1 屏幕环境设置 230

16.3.2 工作环境设定 230

16.4 基本概念及操作 231

16.5 常用快捷键 232

项目实训16 233

习题16 233

项目17 MastercamX数控车削加工技术 234

17.1 Mastercam数控车工作环境及其设置 234

17.1.1 Mastercam生成NC程序的一般流程 234

17.1.2 进入车削模块的方法 235

17.1.3 刀具路径管理器 236

17.1.4 刀具设置 238

17.1.5 素材设置 241

17.1.6 车床加工操作模组 243

17.2 轴类零件车削编程实例 244

17.2.1 零件的数控加工工艺分析 244

17.2.2 零件的数控加工自动编程 245

项目实训17 250

习题17 250

项目18 MastercamX数控铣削加工技术 253

18.1 MastercamX二维加工技术 253

18.2 简单二维零件的数控铣加工 254

18.2.1 Mastercam外形轮廓铣削 254

18.2.2 Mastercam挖槽加工 258

18.2.3 Mastercam钻孔加工 261

18.2.4 Mastercam平面铣 262

18.3 Mastercam三维加工技术 263

项目实训18 265

习题18 266

模块5 数控电火花线切割加工技术 269

项目19 电火花线切割加工工艺基础 270

19.1 电火花加工的一般认识 270

19.1.1 电火花加工的基本原理 270

19.1.2 电火花加工的基本特点及分类 272

19.2 电火花线切割的加工技术 273

19.2.1 电火花线切割的原理、应用范围和特点 273

19.2.2 线切割加工的基本工艺 274

项目实训19 277

习题19 277

项目20 数控电火花线切割手工程序编制 279

20.1 3B代码编程 279

20.1.1 线切割3B代码程序格式 279

20.1.2 斜线（直线）的编程 280

20.1.3 圆弧编程 281

20.2 ISO代码编程 283

20.2.1 ISO代码编程格式 283

20.2.2 线切割G功能指令 284

20.2.3 ISO代码编程实例 284

20.2.4 典型型孔零件的线切割加工编程 285

项目实训20 288

习题20 289

项目21 线切割加工自动编程 291

21.1 线切割自动编程概述 291

21.2 文字的线切割编程与加工 292

21.2.1 文字图形的绘制 292

21.2.2 文字轮廓工艺参数的确定 293

21.2.3 文字轨迹的生成及仿真 294

21.2.4 文字加工代码的生成 298

21.2.5 文字程序校验及传输 299

21.2.6 文字的线切割加工 301

项目实训21 302

习题21 302

模块6 数控机床面板及操作技术 303

项目22 FANUC 0i车床标准面板及操作 304

22.1 面板简介 304

22.2 车床准备 306

22.3 对刀 307

22.3.1 用试切法设置G54～G59 307

22.3.2 用T指令设置工件坐标系 308

22.3.3 多把刀具的对刀设置 309

22.4 手动操作 309

22.4.1 手动／连续方式 309

22.4.2 手动脉冲方式 310

22.5 自动加工方式 310

22.5.1 自动／连续方式 310

22.5.2 自动／单段方式 310

22.5.3 检查运行轨迹 310

项目实训22 311

习题22 311

项目23 FANUC 0i铣床标准面板及操作 312

23.1 面板简介 312

23.2 机床准备 314

23.3 对刀 315

23.3.1 刚性靠棒X,Y轴对刀 315

23.3.2 寻边器X,Y轴对刀 316

23.3.3 塞尺法Z轴对刀 317

23.3.4 试切法Z轴对刀 318

23.4 手动操作 318

23.4.1 手动／连续方式 318

23.4.2 手动脉冲方式 318

23.5 自动加工方式 318

23.5.1 自动／连续方式 318

23.5.2 自动／单段方式 319

23.5.3 检查运行轨迹 319

项目实训23 319

习题23 320

项目24 SIEMENS 802D铣床标准面板及操作 321

24.1 面板简介 321

24.2 机床准备 323

24.3 选择刀具 324

24.4 对刀 325

24.4.1 X,Y轴对刀 326

24.4.2 Z轴对刀 328

24.4.3 多把刀对刀 329

24.5 设定参数 330

24.5.1 设置运行程序时的控制参数 330

24.5.2 刀具参数管理 331

24.6 自动加工 333

24.6.1 自动／连续方式 333

24.6.2 自动／单段方式 334

项目实训24 334

习题24 334

参考文献 335