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第1篇 数控车床基础知识 1

第1章 数控车床概述 1

1.1数控车床的组成和工作原理 1

1.1.1数控技术常用基本概念 1

1.1.2数控车床的组成 2

1.1.3数控车床的工作原理 4

1.2数控车床的分类和用途 4

1.2.1数控车床的分类 4

1.2.2数控车床的用途 8

1.3数控车床的加工特点和应用范围 8

1.3.1数控车床的加工特点 8

1.3.2数控车床的应用范围 9

1.4数控车床的主要结构和技术参数 10

1.4.1数控车床的主要结构 10

1.4.2数控车床的主要技术参数 11

1.5数控系统的主要功能 13

1.6数控技术的发展及其方向 15

1.6.1数控系统的发展进程 15

1.6.2数控技术的发展方向 15

思考与练习题 17

第2章 数控车削加工工艺 18

2.1数控车削加工工艺概述 18

2.1.1数控车削加工的主要对象 18

2.1.2数控车削加工工艺的基本特点 19

2.1.3数控车削加工工艺的主要内容 19

2.2数控加工工艺文件 20

2.3数控车削加工工艺的制订 22

2.3.1零件图样分析 22

2.3.2工序的划分 23

2.3.3加工顺序的安排 24

2.3.4进给路线的确定 25

2.3.5定位与装夹方案的确定 27

2.3.6数控车削夹具的选择 27

2.3.7数控车削刀具的选择 30

2.3.8切削用量的选择 35

2.4典型零件数控车削加工工艺分析 37

2.4.1轴类零件 37

2.4.2轴套类零件 39

思考与练习题 42

第3章 数控车床编程基础知识 43

3.1数控编程概述 43

3.1.1数控编程的内容与步骤 43

3.1.2数控编程的分类 45

3.1.3程序结构与格式 46

3.2数控车床的编程特点 49

3.3数控车床的坐标系 49

3.3.1右手直角笛卡儿坐标系 49

3.3.2数控车床的坐标系 51

3.4程序编制中的数学处理 52

3.4.1数学处理的内容 52

3.4.2坐标值常用的计算方法 54

3.5典型数控系统的指令代码 55

思考与练习题 58

第2篇 数控车床编程与操作 59

第4章FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床编程 59

4.1系统功能介绍 59

4.1.1准备功能（G功能） 59

4.1.2辅助功能（M功能） 60

4.1.3进给功能（F功能） 61

4.1.4主轴功能（S功能） 61

4.1.5刀具功能（T功能） 61

4.2工件坐标系设定 62

4.2.1用G50设定 62

4.2.2用G54～G59设定 64

4.3尺寸系统 64

4.4快速定位与插补功能指令 66

4.4.1快速定位指令（G00） 66

4.4.2直线插补指令（G01） 67

4.4.3圆弧插补指令（G02/G03） 68

4.5刀具补偿功能 70

4.5.1刀具补偿种类 70

4.5.2刀具半径补偿指令（G41、G42、 G40） 71

4.5.3刀具半径补偿的过程 72

4.5.4刀尖方位与刀具补偿量的确定 72

4.5.5刀具补偿功能编程举例 73

4.6单一固定循环 74

4.6.1外径/内径切削固定循环（G90） 74

4.6.2端面切削固定循环（G94） 75

4.7复合固定循环 77

4.7.1外径/内径粗车循环（G71） 77

4.7.2端面粗车循环（G72） 79

4.7.3固定形状粗车循环（G73） 81

4.7.4精车循环（G70） 82

4.7.5端面深孔钻削循环（G74） 83

4.7.6外径/内径钻孔循环（G75） 84

4.8螺纹加工 85

4.8.1螺纹加工基本知识 86

4.8.2单行程螺纹切削（G32） 88

4.8.3螺纹切削循环（G92） 89

4.8.4螺纹切削复循环（G76） 92

4.9子程序 94

4.9.1子程序的编程格式 94

4.9.2子程序的调用格式 94

4.9.3子程序的嵌套 94

4.10用户宏程序 95

4.10.1用户宏程序编程的适用范围 95

4.10.2变量 95

4.10.3变量的运算 96

4.10.4变量的赋值 97

4.10.5转移和循环语句 98

4.10.6宏程序调用指令 99

4.10.7用户宏程序的应用实例 100

思考与练习题 101

第5章SINUMERIK 802S/C系统数控车床编程 103

5.1系统功能介绍 103

5.1.1程序结构 103

5.1.2系统指令表 103

5.2工件坐标系设定 107

5.2.1可设定的零点偏置（G54～G57） 107

5.2.2可编程的零点偏置（G158） 107

5.3尺寸系统 109

5.3.1绝对/增量尺寸编程（G90/G91） 109

5.3.2半径/直径尺寸编程 （G22/G23 ） 109

5.3.3米制/寸制尺寸编程（G71/G70 ） 110

5.4快速移动与插补功能指令 111

5.4.1快速线性移动（G00或G0） 111

5.4.2直线插补（G01或G1） 111

5.4.3圆弧插补（G02/G03或G2/G3） 112

5.4.4通过中间点进行圆弧插补（G05或G5） 114

5.5刀具补偿功能 115

5.5.1刀具功能（T） 115

5.5.2刀具补偿号（D） 115

5.5.3刀尖半径补偿（G41、G42、 G40） 116

5.6恒螺距螺纹切削（G33） 118

5.7子程序 120

5.8循环指令 122

5.8.1标准循环概述 122

5.8.2切槽循环（LCYC93 ） 123

5.8.3毛坯切削循环（LCYC95） 125

5.8.4螺纹切削循环（LCYC97） 128

5.9 R参数编程 130

5.10程序跳转 131

5.10.1标记符——程序跳转目标 131

5.10.2绝对跳转 132

5.10.3有条件跳转 132

思考与练习题 133

第6章 数控车床自动编程 134

6.1自动编程概述 134

6.2 CAD/CAM的基本知识 136

6.3 CAD/CAM常用软件介绍 139

思考与练习题 142

第7章 数控车床操作 143

7.1 FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床的面板介绍 143

7.1.1系统操作面板（LCD/MDI单元） 143

7.1.2机床控制面板 146

7.2 FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床的基本操作 149

7.2.1开机与关机 149

7.2.2手动返回参考点 149

7.2.3手动连续进给（JOG进给）操作 150

7.2.4手轮进给操作 150

7.2.5 MDI运行方式 150

7.2.6程序的输入与编辑 150

7.2.7程序的图形模拟运行 153

7.2.8数据的显示和设定 154

7.2.9自动运行方式 154

7.2.10机床的急停 155

7.3 FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床对刀操作方法和步骤 155

7.3.1对刀操作前调整机床 155

7.3.2工件与刀具的安装 155

7.3.3对刀操作 155

7.3.4对刀正确性校验 157

7.3.5刀具的磨损设置 157

7.3.6刀位点、起刀点、换刀点和对刀点 158

7.4 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的面板介绍 158

7.4.1系统操作面板 158

7.4.2机床控制面板 160

7.4.3屏幕划分 162

7.4.4操作区域 163

7.4.5主菜单及菜单树 163

7.5 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的基本操作 166

7.5.1开机与关机 166

7.5.2回参考点 166

7.5.3 JOG运行方式（手动运行方式） 167

7.5.4 MDA运行方式 168

7.5.5自动运行方式（AUTO运行方式） 169

7.5.6断点搜索 169

7.5.7程序的空运行测试 170

7.5.8程序的管理 171

7.6 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床对刀操作方法和步骤 174

7.6.1对刀操作 174

7.6.2刀具的磨损设置 176

7.6.3 G54～G57零点偏移的设置 177

7.6.4对刀正确性校验 177

7.7典型零件编程与加工实例 177

7.7.1零件图样及加工要求 177

7.7.2工艺分析 178

7.7.3程序编制 179

7.7.4数控加工 183

7.7.5安全操作和注意事项 184

7.8文明生产与安全操作规程 184

7.9数控车床日常维护和保养 185

7.10数控车床常见故障诊断和处理 186

7.10.1故障的分类 186

7.10.2故障的诊断原则 187

7.10.3故障的诊断方法 188

7.10.4常见故障的处理 188

思考与练习题 190

第3篇 数控车工考级实训 191

第8章 零件加工模块化项目实训 191

8.1直线、圆弧插补指令编程与加工 191

8.1.1项目实训目标 191

8.1.2项目实训课题 191

8.2简单固定循环指令编程与加工 194

8.2.1项目实训目标 194

8.2.2项目实训课题 194

8.3复合固定循环指令编程与加工 198

8.3.1项目实训目标 198

8.3.2项目实训课题 199

8.4米、寸制螺纹的编程与加工 209

8.4.1项目实训目标 209

8.4.2项目实训课题 209

8.5刀具圆弧半径补偿编程与加工 215

8.5.1项目实训目标 215

8.5.2项目实训课题 216

8.6应用子程序的编程与加工 221

8.6.1项目实训目标 221

8.6.2项目实训课题 221

8.7应用宏程序的编程与加工 223

8.7.1项目实训目标 223

8.7.2项目实训课题 224

8.8典型零件编程与加工实例 227

8.8.1项目实训目标 227

8.8.2项目实训课题 227

思考与练习题 241

第9章 数控车工考级强化训练 243

9.1数控车工编程与加工入门训练 243

9.1.1数控车工编程与加工入门训练题一 243

9.1.2数控车工编程与加工入门训练题二 247

9.2数控车中级工强化训练 251

9.2.1数控车中级工强化训练题一 251

9.2.2数控车中级工强化训练题二 257

9.2.3数控车中级工强化训练题三 263

9.3数控车高级工强化训练 270

9.3.1数控车高级工强化训练题一 270

9.3.2数控车高级工强化训练题二 278

思考与练习题 286

第10章 创新综合训练 288

10.1创新综合训练的目的与意义 288

10.2创新综合训练的具体实施步骤 288

10.3国际象棋的编程与加工 289

10.4其他工艺品的编程与加工 304

思考与练习题 313

附录A数控车工国家职业标准 314

附录B数控车床操作工（中级）考试模拟试卷 325

数控车床操作工（中级）考试模拟试卷答案 328

附录C数控车床操作工（高级）考试模拟试卷 331

数控车床操作工（高级）考试模拟试卷答案 335

参考文献 337