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第一篇 数控铣床／加工中心的应用基础 1

第一章 数控机床的基础知识 1

第一节 认识数控机床 1

一、基本概念 1

二、数控加工与传统加工的比较 1

三、数控机床的产生 2

四、数控机床的特点 2

五、数控机床的分类 2

六、数控机床的发展 4

第二节 数控机床的组成与工作原理 6

一、数控机床的组成 6

二、数控机床的工作原理 9

三、数控机床的插补原理 10

第三节 先进制造系统简介 12

一、计算机直接数控系统（DNC） 12

二、柔性制造单元FMC 13

三、柔性制造系统FMS 14

四、计算机集成制造系统CIMS 14

五、数控机床的网络技术 15

第二章 数控铣床／加工中心的应用 17

第一节 数控铣床／加工中心 17

一、数控铣削加工的特点 17

二、数控铣削加工的主要对象 17

三、数控机床坐标系 21

第二节 数控铣床／加工中心的组织与质量管理 23

一、成组技术在数控加工中的应用 23

二、“5S”管理 24

三、文明生产 25

四、数控机床安全生产规程 27

五、质量管理与控制 28

六、9000系列标准 30

第三节 数控铣床／加工中心的安装与精度检验 32

一、数控铣床的安装 32

二、精密量仪 34

三、数控铣床／加工中心几何精度 38

四、数控铣床／加工中心定位精度 39

五、数控铣床／加工中心加工精度 41

六、机床空运转试验 44

七、机床连续空运转试验 45

八、机床负荷试验 46

九、最小设定单位试验 46

十、原点返回试验 48

第四节 数控铣床／加工中心的维护保养 49

一、机械部件的维护 49

二、直流伺服电动机的维护 50

三、位置检测元件的维护 50

四、数控系统日常维护 51

五、数控铣床／加工中心的定期检查 52

六、数控铣床／加工中心的不定期点检 54

第二篇 FANUC系统数控铣床／加工中心部分 55

第三章 数控机床的操作与仿真 55

第一节 数控铣床／加工中心的手动操作 55

一、操作面板简介 55

二、数控铣床／加工中心的手工操作 59

三、手动钻孔 63

四、与参考点有关的指令 64

第二节 对刀与参数设置 65

一、对刀 65

二、工件坐标系的设定 69

三、PMC的参数设置 73

第三节 程序编辑与自动加工 77

一、程序编辑 77

二、程序的输入与输出 79

三、自动加工 80

四、显示数据 81

五、镜像功能 84

六、程序的再启动 84

七、程序的复制 86

八、移动部分程序 87

九、合并程序 87

第四章 平面与外轮廓加工 89

第一节 平面加工 89

一、数控铣床／加工中心用铣平面夹具 89

二、在数控铣床／加工中心加工平面常用刀具 92

三、平面铣削工艺 95

四、数控程序编制的基础 98

五、平面的检测常用量具 103

六、平面度误差的检测 106

七、平面加工中常见误差 108

第二节 外轮廓的加工 109

一、数控铣削加工工序的划分 109

二、铣削内外轮廓的进给路线 110

三、数控加工工艺文件 111

四、手工编程中的数学处理 113

五、指令介绍 117

六、刀具半径补偿 120

第五章 孔系加工与箱体类零件加工 126

第一节 孔系加工 126

一、孔加工用刀具及其选择 126

二、切削液 130

三、孔加工的进给路线 131

四、孔加工的固定循环功能 133

五、孔的测量 141

六、孔加工常见误差及修正 142

第二节 箱体零件的加工 145

一、常用刀具系统 145

二、常用高速数控刀具刀柄 147

三、箱体类零件的测量 157

第六章 槽与复合轮廓加工 165

第一节 槽类零件的加工 165

一、槽的加工工艺 165

二、子程序 167

三、对称度误差的检测 173

四、导致键槽产生加工误差的原因 174

第二节 复合轮廓的加工 174

一、机夹可转位刀片及代码 174

二、刀具磨损和刀具寿命 176

三、高速切削刀具 177

四、坐标变换 178

五、极坐标编程 181

第七章 曲面加工 186

第一节 非圆曲线轮廓的铣削 186

一、加工原理 186

二、用户宏程序 187

三、A类型的宏程序 188

四、粗糙度的测量 191

第二节 固定斜角平面铣削 193

一、B类宏程序编程 193

二、用户宏程序的调用 196

三、一般零件的编程 197

四、通用宏程序的编写 199

五、角度测量 202

第三节 曲面的加工 204

一、刀具 204

二、曲面轮廓加工工艺 205

三、曲面的测量 207

第八章 特殊零件加工 214

第一节 螺旋件的加工 214

一、夹具 214

二、螺旋线加工 214

三、柱面坐标编程［G07.1（G107）］ 215

四、螺纹的测量 218

五、螺旋槽（或面）的检测 219

六、螺旋面和槽（凸轮）的误差分析 220

第二节 型腔加工 220

第三节 异形零件与高速加工 227

一、异形件的加工 227

二、高速铣削的数控编程 231

第四节 配合件的加工 233

第三篇 SIEMENS（802D）系统数控铣床／加工中心部分 237

第九章 SIEMENS（802D）数控铣床／加工中心的操作与仿真 237

第一节 数控铣床／加工中心的程序编辑 237

一、系统控制面板 237

二、SIEMENS 802D数控系统屏幕的划分 239

三、SIEMENS 802D机床控制面板 241

四、程序编辑 242

五、通过RS232接口进行数据传送 245

六、插入固定循环 245

第二节 对刀与参数的设定 247

一、输入刀具参数及刀具补偿参数 247

二、输入／修改零点偏置值 250

三、设定编程数据 253

四、设定R参数值 255

五、PLC参数的设置 255

第三节 数控铣床／加工中心的操作与仿真 259

一、开机与关机 259

二、刀具装夹 259

三、回参考点 260

四、手动控制进给运动 261

五、MDA运行方式（手动输入） 262

六、自动加工 263

七、程序段搜索 266

八、执行外部程序（由RS232接口输入） 267

九、坐标系切换 268

十、数控仿真软件的应用 268

第十章 轮廓加工 275

第一节 外轮廓的加工 275

一、基本知识 275

二、基本准备功能介绍 277

三、其他指令 284

四、循环 285

第二节 内轮廓的加工 295

一、子程序 295

二、极坐标与柱面坐标 296

三、坐标变换 298

第十一章 孔系与型腔加工 306

第一节 孔系零件的加工 306

一、孔加工固定循环概述 306

二、孔加工固定循环指令介绍 306

第二节 槽类零件与型腔的加工 316

一、圆弧形排列键槽铣削LONGHOLE 316

二、圆弧槽铣削SLOT1 318

三、铣圆周槽SLOT2 320

四、矩形型腔铣削POCKET3 322

五、圆形型腔加工POCKET4 325

第十二章 特殊零件与配合件的加工 332

第一节 螺旋加工 332

一、螺旋线加工 332

二、螺纹循环加工 333

三、圆柱分度凸轮的加工（四个坐标轴） 341

第二节 非圆曲线的加工 344

一、参数编程的基本概念 344

二、R参数的运算 345

三、跳转指令 346

四、加工实例 347

第四篇 自动编程部分 349

第十三章 MILL加工 349

第一节 平面铣削的加工 349

一、机床设备的选择 349

二、刀具的设定 349

三、刀具轨迹生成 351

四、实体切削验证 351

五、后置处理 352

第二节 轮廓加工 352

一、外轮廓铣削 352

二、曲面粗加工 354

三、曲面精加工 355

第三节 型腔加工 356

一、挖槽加工 356

二、等高线挖槽 358

三、钻孔加工 358

四、浅平面加工 360

五、实体验证 361

第五篇 数控机床的维修部分 362

第十四章 数控铣床／加工中心的机械故障诊断和排除 362

第一节 概述 362

一、数控机床的故障 362

二、数控机床故障产生的规律 362

三、数控机床故障的分类 362

四、数控机床故障的诊断 363

五、数控机床的修理 364

六、数控机床维修常用的工具 365

七、数控机床维修常用的仪表 366

八、数控机床维修常用的仪器 366

第二节 数控铣床的机械故障诊断和排除 367

一、数控机床的主传动系统 367

二、高速主轴 368

三、数控铣床与加工中心的主轴部件 369

四、滚珠丝杠螺母副 372

五、直线电动机传动 373

六、数控机床用导轨 375

七、自动换刀装置 376

八、辅助装置 382

第三节 数控铣床／加工中心的液压与气压系统 389

一、VP1050加工中心液压系统 389

二、TH6350卧式加工中心液压系统 390

三、H400型卧式加工中心气动系统 391

第十五章 数控铣床／加工中心的电气故障诊断和排除 394

第一节 数控铣床／加工中心的强电系统的故障诊断和排除 394

一、电路介绍 394

二、数控机床的抗干扰技术 395

第二节 PMC参数的调整 397

第三节 典型数控系统故障排除 401

一、SIEMENS数控系统的硬件 401

二、数控系统故障排除实例 406

试题库——技能试题 409

第一部分 中级工技能试题 409

一、铣样板 409

二、圆弧连接板 410

第二部分 高级工技能试题 412

一、按要求加工图5所示零件 412

二、按要求加工图6所示零件 413

第三部分 技师技能试题 413

一、配合件的加工（一） 413

二、配合件的加工（二） 416

三、软件应用题 417

试题库——理论试题 419

一、选择题 419

二、判断题 429

附录一 数控铣削加工常用词汇英汉对照表 436

附录二 数控铣工／加工中心技师（高级技师）论文写作与答辩要点 439

一、论文写作 439

二、论文的答辩 440

参考文献 441