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第一章 数控加工基础 1

第一节 概述 1

一、数控机床 1

二、数控机床分类及控制方式 3

第二节 数控编程与加工基础 5

一、概述 5

二、自动编程概念与相应的规定 8

三、常用自动编程软件 14

四、数控加工的基本指令代码举例 15

五、数控编程与工艺参数 18

第三节 数控加工工艺过程 24

一、概述 24

二、数控加工工艺过程 25

三、刀具材料 30

四、数控车床刀具 33

五、数控铣床刀具 42

六、数控机床的保养及维修 49

第四节 数控编程技术及其发展 55

一、数控编程技术的发展概况 55

二、数控编程的核心技术及方法 56

第五节 快速成型数控模具技术发展 59

一、快速成型技术发展现状与趋势 59

二、激光快速成型技术的原理及特点 64

三、精密数控机床的未来发展 66

四、高端的数控系统的发展与创新 67

五、国产数控系统产品品质分析 69

第六节 数控冲压模具及其快速成型技术 73

一、概述 73

二、冲孔的基本理论 74

三、数控冲床加工工艺特点 77

四、数控冲床模具使用和维护 77

五、数控冲床模具的装配及保养 79

六、数控冲压模具标准及技术要求 80

第二章 数控技术的发展 82

第一节 数控机床技术发展概况 82

一、概述 82

二、由高速切削推进至全面高速化 83

三、推进高速化发展的两大关键技术 85

四、数控机床的高效柔性化加工 86

五、可重组制造技术将成为发展低成本高效柔性制造系统的基础 87

六、国产数控冲床的发展趋势 88

七、数控机床未来技术的发展趋势 90

第二节 高速、高精加工技术及装备 90

一、概述 90

二、数控系统发展阶段简史 91

三、国内数控机床产业群的现状 92

四、国内高端数控系统应用重点 93

五、数控机床仍未掌握高端技术 95

六、高速、高精度数字控制技术发展实例 95

七、卧式数控机床高速、高精度加工模具的解决方案 100

第三节 五轴联动加工和编程技术及发展前景 104

一、概述 104

二、五轴数控加工的重要原理 106

三、为五轴加工选择合适的CAM软件 106

四、Hyper MILL软件与五轴编程 110

五、WorkNC CAM软件实现五轴联动刀轨的转换 114

六、WorkNC Auto 5模具加工五轴编程技术 116

七、对五轴数控机床振动控制的新技术应用举例 117

八、Meissner公司五轴加工成功的案例 118

九、五轴加工发展前景 121

第四节 数控复合加工机床的发展 124

一、概述 124

二、数控复合加工机床的发展 124

三、组合加工机床的出现和数控复合加工机床的兴起 125

四、数控复合加工机床的门类及其代表性产品 126

五、数控复合加工机床的发展趋势与方向 131

第五节 多零件加工数控技术的发展与应用 133

一、概述 133

二、多零件加工技术及其应用现状 133

三、实现多零件数控加工的关键问题 134

四、多零件数控加工的技术实践 135

五、经济效益与推广应用 136

第六节 智能化、开放式、网络化成为当代的数控系统 136

一、概述 136

二、开放式智能化、网络化数控技术的基本概念 138

三、开放式智能化、网络化数控平台的基本结构 139

四、开放式智能化、网络化数控系统的应用 139

第七节 重视新技术标准、规范的建立 142

一、概述 142

二、关于数控系统设计开发规范 142

三、关于数控标准 142

第三章 数控车床编程与处理 144

第一节 数控车削加工工艺 144

一、数控车床的主要加工对象 144

二、数控车削加工工艺的主要内容 145

三、高速切削工艺的特点和优点 146

四、数控车削加工工艺 147

五、高速机床主轴刀具联结设计 150

六、高速切削数控编程的特点与要求 152

七、圆锥的数控车削加工实例 153

八、高速铣削在模具制造中的应用 154

九、高速铣削是模具制造最重要的加工工艺 155

第二节 高速切削技术在数控加工中的应用 157

一、概述 157

二、发展高速切削的意义 158

三、发展高速切削技术的特点 158

四、发展高速切削的适用性 159

五、发展高速切削的关键技术 160

六、高速切削技术应用 165

七、齿轮滚削技术应用 169

八、高速铣削技术应用 171

第三节 数控车削刀具及刀具参数处理与测量技术 175

一、概述 175

二、数控机床刀具的正确使用 175

三、数控刀具工件坐标系的建立 179

四、数控机床选用刀具及编程 179

五、数控车床刀具参数补偿指令 180

六、CNC编程如何确定切削用量与进给量 180

七、刀具测量装置的正确使用 181

八、数控刀具几何参数测量技术 186

第四节 数控机床结构与分类 189

一、概述 189

二、数控车床的组成 190

三、数控车床的结构特点 192

四、数控车床的分类 192

五、数控车床的布局 197

六、数控车床的传动系统 197

七、数控车床的自动换刀装置 200

八、数控车床的卡盘 203

九、数控车床的尾座 203

第五节 FANUC系统数控系统操作面板 205

一、数控系统操作面板 205

二、数控车床操作 210

第六节 数控机床程序编制步骤及操作与实例 212

一、概述 212

二、数控编程步骤 213

三、数控机床程序过程实例 214

四、FANUC数控车床编程实例 217

五、数控机床零件加工编程与操作实例 219

第七节 数控车削加工仿真技术 223

一、概述 223

二、计算机仿真的概念及应用 224

三、数控仿真技术的研究现状 224

四、数控车削加工仿真流程 225

五、NC程序的编译解释 226

六、仿真行为 227

七、零件加工过程干涉碰撞检查 228

第八节 数控机床的安全控制设计 229

一、概述 229

二、PLC程序在数控机床上的应用 229

三、数控机床的安全控制设计 230

四、数控机床的虚拟制造系统与设计系统 231

第四章 零件图的数学处理 235

第一节 基点坐标的计算 235

一、概述 235

二、基点坐标的计算 235

第二节 节点坐标的计算 236

一、概述 236

二、节点的定义 236

三、节点坐标的计算 236

第三节 数控机床的坐标系统 236

一、概述 236

二、坐标轴及其运动方向 237

三、坐标原点 238

四、原点偏移 241

五、绝对坐标编程及增量坐标编程 241

第四节 国产数控机床核心创新技术能力不足 242

第五节 零件造型的计算机模型的技术实例 243

一、概述 243

二、钣金零件的特征与I-SMS系统构架 244

三、钣金造型系统 245

四、系统数据结构 245

五、不同模式下的展开算法 245

六、实例验证 247

七、钣金零件的程序算法与有效性实例验证 249

第五章 数控铣床编程与操作 250

第一节 数控铣削加工工艺 250

一、概述 250

二、数控铣削加工工艺内容 253

三、高速铣削加工工艺技术 254

四、数控铣削加工参数的确定原则 256

五、超高速切削技术现状及发展趋势 256

第二节 高速铣削技术在数控加工中的应用 258

一、概述 258

二、高速电主轴技术 259

三、高速进给系统 261

四、数控、伺服控制系统 263

五、排屑和安全防护 264

六、动平衡与热平衡的结构 265

七、高速铣削冷却方式的合理选择 265

第三节 数控铣削刀具及刀具技术与应用 266

一、概述 266

二、数控铣刀的结构及其工具系统类型 267

三、数控铣刀常用的类型 268

四、合理选用数控切削刀具 269

五、数控铣削技术发展对刀具材料的要求 270

六、数控铣削刀具系统与基本要求 271

七、CNC刀柄铣削技术 272

八、CNC铣床和加工中心与新概念刀具应用 272

九、整体式立铣刀与刀片式铣刀应用 275

十、PCD和CBN刀具高速干铣削的应用 276

第四节 模具高速铣削加工技术及其数控编程实例应用 278

一、概述 278

二、高速切削加工应用的关键技术 279

三、高速铣削编程中的常用策略和CAM软件 284

四、高速切削加工在模具制造中的典型应用实例 286

第五节 螺纹数控铣削加工数控技术的应用 288

一、概述 288

二、螺纹铣削的发展 289

三、螺纹铣刀的优点 290

四、螺纹数控铣削加工 292

五、螺纹铣削数控编程系统 293

六、螺纹铣切削参数选择 293

七、螺纹铣削加工与铣刀的应用 294

第六节 数控铣床典型编程指令 294

一、概述 294

二、数控铣床编程基础 294

三、数控铣床基本指令 295

第七节 数控铣床加工的循环指令和子程序 298

一、概述 298

二、孔加工固定循环 299

三、子程序 305

第八节 数控铣床结构与分类 306

一、概述 306

二、数控铣床的组成 306

三、数控铣床的结构特点 307

四、数控铣床的分类 308

五、数控铣床的布局 310

六、数控铣床的传动系统 311

七、万能铣头 312

八、回转工作台 313

第九节 FANUCO-MD数控铣床操作面板 316

一、概述 316

二、数控铣床操作面板 316

三、数控铣床操作 320

第十节 CimatronE数控铣削加工编程的关键技术及应用 325

一、概述 325

二、CimatronE数控铣削加工关键技术 325

三、CimatronE数控铣削加工编程实例 330

第六章 加工中心编程与操作 333

第一节 数控加工中心编程 333

一、概述 333

二、加工中心特点及组成 334

三、加工中心编程 338

四、西门子PLC编程指令 341

五、典型数控车床编程常用指令 341

第二节 系统加工中心的操作 344

一、数控加工工序规划 344

二、加工中心工艺参数的选用 346

三、加工中心核心部件介绍 348

四、利用立式加工中心进行孔加工的方法 348

五、数控加工中合理设计加工工艺 349

六、加工中心三菱系统的面板 350

第三节 对刀仪及使用 354

一、概述 354

二、标准零点 355

三、被测刀具X、Z坐标尺寸的测量 355

四、刀尖投影角度测量 355

五、使用说明 355

六、对刀仪维护保养 356

七、数控磨床、车床用测头检测问题 357

第四节 加工中心刀具补偿与数控改造 358

一、加工中心数控系统中的刀具补偿 358

二、数控加工中刀具补偿的应用 359

三、进口加工中心机床数控改造 362