第1篇 数控机床的基础知识 3
第1章 数控机床的工作原理 3
1.1 数控机床的工作原理 3
1.2 数控机床的特点 4
1.2.1 数控机床与普通机床的区别 5
1.2.2 数控机床的优势 6
1.3 数控机床的分类 8
1.3.1 按控制方式分类 8
1.3.2 按工艺用途分类 10
1.3.3 按运动方式分类 11
1.4 数控加工的编程基础 12
1.4.1 机床坐标系的基本概念 12
1.4.2 工件坐标系的概念 14
1.4.3 绝对坐标系统和相对坐标系统 16
1.4.4 数控机床常用的功能指令 17
1.4.5 程序的结构和格式 21
习题1 22
第2章 数控加工的工作过程 23
2.1 原始信息采集 24
2.2 决策加工方案 25
2.2.1 确定工件毛坯 25
2.2.2 数控机床的选用 25
2.2.3 刀具选择 27
2.2.4 夹具选择 28
2.2.5 切削液的选择 28
2.3 制订加工计划 30
2.4 加工实施 33
2.5 质量检查 34
2.6 结果评估 36
习题2 38
第2篇 数控机床的刀具及其选用第3章 数控机床刀具的基础知识 41
3.1 数控机床刀具的种类及特点 41
3.2 数控机床刀具材料及其选用 42
3.2.1 高速钢刀具材料及其选用 43
3.2.2 硬质合金刀具材料及其选用 44
3.2.3 陶瓷刀具材料及其选用 45
3.2.4 聚晶金刚石刀具材料及其选用 45
3.2.5 立方氮化硼刀具材料及其选用 46
3.3 机夹可转位刀具 48
3.4 数控工具系统 49
习题3 49
第4章 机夹可转位车削刀具的选用 50
4.1 机夹可转位刀片的型号及其选用 50
4.1.1 机夹可转位刀片的标记方法 50
4.1.2 机夹可转位刀片的设计要求 51
4.1.3 机夹可转位刀片的选用 51
4.2 可转位车刀刀把的型号及其选用原则 53
4.2.1 可转位车刀刀把的标记方法 53
4.2.2 刀把的选择 54
4.3 可转位刀具紧固方式的选取 54
4.4 车削类数控工具系统 56
习题4 58
第5章 数控铣削刀具的选用 59
5.1 平面铣刀的选用 59
5.1.1 平面铣刀直径的选择 59
5.1.2 平面铣刀齿数的选择 60
5.1.3 平面铣刀其他参数的选取 60
5.1.4 平面铣刀的装夹 61
5.2 立铣刀的选用 62
5.3 键槽铣刀的选用 63
5.4 球头铣刀的选用 64
5.5 其他铣刀的选用 64
5.6 孔加工刀具的选用 66
5.6.1 中心钻 66
5.6.2 麻花钻 66
5.6.3 扩孔钻 67
5.6.4 铰刀 68
5.6.5 锪孔钻 70
5.6.6 镗孔刀 71
5.6.7 丝锥 72
5.7 镗铣类数控工具系统 74
习题5 76
第3篇 数控车削加工 79
第6章 数控车削的基础知识 79
6.1 数控车削的加工范围及其特点 79
6.1.1 数控车削的加工范围 79
6.1.2 数控车削的加工特点 80
6.2 数控车床的组成 81
6.2.1 数控装置 82
6.2.2 伺服驱动系统 82
6.2.3 机床主体 82
6.2.4 辅助装置 84
6.3 数控车削系统的控制功能和机床规格 85
习题6 87
第7章 轴类零件车削工艺过程 88
7.1 采集加工信息 89
7.2 决策轴类零件加工方案 89
7.2.1 确定零件毛坯 89
7.2.2 选择机床 90
7.2.3 确定装夹方式 90
7.2.4 车刀的选用 92
7.3 制订轴类零件加工计划 94
7.3.1 工步顺序和加工路线的确定 94
7.3.2 选择切削用量 96
7.3.3 填写数控加工工序卡片 99
7.4 轴类零件程序编制 100
7.4.1 数值计算 100
7.4.2 编写程序单 102
7.5 加工实施——（SINUMERIK 802S/802C数控车床的基本操作） 122
7.5.1 SINUMERIK 802S/802C车削系统的功能介绍 123
7.5.2 开机、回参考点 126
7.5.3 装夹工件、刀具 127
7.5.4 对刀、设置零点偏置 128
7.5.5 程序输入、编辑与调试 131
7.5.6 加工零件 136
7.5.7 数控车床安全操作注意事项 138
7.5.8 维护机床、关机 138
7.6 轴类零件的质量检查 139
7.6.1 尺寸精度检测 139
7.6.2 位置精度检测 140
7.6.3 表面粗糙度检验 141
7.7 轴类零件加工结果评估 141
7.7.1 圆弧面、锥面或倒角尺寸不符合要求 141
7.7.2 端面的表面粗糙度不符合要求 143
习题7 145
第8章 套类零件车削工艺过程 149
8.1 套类零件工艺分析 150
8.1.1 分析零件图纸 150
8.1.2 确定加工的工艺系统 150
8.1.3 制订加工计划 152
8.1.4 填写加工工序卡片 154
8.2 程序编制 155
8.2.1 衬套外轮廓加工程序的编制 155
8.2.2 衬套内轮廓加工程序的编制 157
8.3 加工实施——FANUC0i-Mate TB数控车床的基本操作 162
8.3.1 FANUC0i-Mate TB数控系统的功能介绍 162
8.3.2 开机、回参考点 164
8.3.3 装夹工件、刀具，完成工件预加工 165
8.3.4 工件预加工、对刀 165
8.3.5 程序的输入、编辑与调试 168
8.3.6 加工零件 171
8.3.7 安全操作注意事项 173
8.3.8 维护机床、关机 173
8.4 套轴类零件的质量检查 174
8.5 加工结果评估 175
8.5.1 磨损偏置的设置 176
8.5.2 磨损偏置的调用 177
习题8 180
第4篇 数控铣削加工 185
第9章 数控铣削的基础知识 185
9.1 数控铣削的加工范围 185
9.1.1 数控铣床的加工对象 185
9.1.2 加工中心的加工对象 186
9.2 数控铣削的加工特点 187
9.2.1 数控铣床加工的特点 187
9.2.2 加工中心的加工特点 188
9.3 数控铣床和加工中心的工作原理及其组成 188
9.3.1 主轴箱 189
9.3.2 数控装置 190
9.3.3 进给伺服系统 191
9.3.4 机床基础件及辅助装置 191
9.3.5 刀具自动交换装置 191
9.3.6 工作台自动交换装置 192
9.4 数控铣床和加工中心的分类 193
9.5 数控铣削系统的控制功能及其机床规格 194
9.5.1 数控铣削系统的控制功能 194
9.5.2 机床的规格 195
习题9 196
第10章 平面铣削工艺过程 197
10.1 确定平面铣削加工方案 198
10.2 制订平面铣削加工计划 201
10.2.1 工步顺序的确定 201
10.2.2 加工路线的确定 202
10.2.3 选择切削用量 203
10.3 编制平面铣削加工程序 205
10.3.1 平面铣削的编程技巧 205
10.3.2 编制平面铣削程序 207
10.4 加工实施——华中HNC-21M数控铣床的基本操作 212
10.4.1 华中世纪星HNC-21M系统操作面板的功能介绍 212
10.4.2 开机操作 216
10.4.3 返回机床参考点操作 216
10.4.4 对刀、设置零点偏置 217
10.4.5 程序编辑 220
10.4.6 程序调试 222
10.4.7 加工零件 223
10.4.8 维护机床、关机 227
10.4.9 数控铣床安全操作注意事项 227
10.5 平面铣削的质量检查及加工结果评估 227
10.5.1 质量检查 227
10.5.2 加工结果评估 228
习题10 229
第11章 平面凸台铣削工艺过程 231
11.1 确定平面凸台的铣削方案 231
11.2 制订平面凸台的加工计划 233
11.2.1 工步的划分及工步顺序的确定 233
11.2.2 加工路线的确定 233
11.2.3 选择切削用量 235
11.3 平面凸台零件的编程 236
11.3.1 铣削圆台 239
11.3.2 铣削四角余量 244
11.4 平面凸台零件的加工——FANUC0i-Mate MB系统的基本操作 248
11.4.1 FANUC0i-Mate MB数控系统的功能介绍 249
11.4.2 开机、回参考点 250
11.4.3 对刀、设置零点偏置 252
11.4.4 程序的输入、编辑与调试 256
11.4.5 加工零件 257
11.4.6 安全操作注意事项 258
11.4.7 维护机床、关机 259
11.5 平面凸台零件的质量检验和加工结果评估 259
11.5.1 轮廓拐点处的过切现象及其改进措施 259
11.5.2 圆弧轮廓与直线轮廓表面质量不一致及其改进措施 262
习题11 264
第12章 型腔铣削和孔系加工的工艺过程 265
12.1 确定铣削方案 266
12.2 制订加工计划 271
12.2.1 工步的划分及工步顺序的确定 271
12.2.2 加工路线的确定 271
12.2.3 选择切削用量 273
12.2.4 填写数控加工工序卡片 275
12.3 编制加工程序 275
12.3.1 加工中心的换刀 278
12.3.2 铣削矩形槽 279
12.3.3 孔系加工 284
12.4 加工实施——SINUMERIK 802D加工中心的基本操作 295
12.4.1 SINUMERIK 802D数控系统的功能介绍 295
12.4.2 开机、回参考点 298
12.4.3 装夹工件、刀具 298
12.4.4 参数设定 300
12.4.5 程序的输入、编辑与调试 305
12.4.6 加工零件 309
12.4.7 维护机床、关机 312
12.5 型腔和孔系零件的质量检验及加工结果评估 312
习题12 314
第5篇 特种加工 319
第13章 电火花成形加工 319
13.1 电火花成形加工的基础知识 319
13.1.1 电火花成形机床的工作原理 319
13.1.2 电火花加工的必备条件 322
13.1.3 电火花成形机床的基本组成 322
13.1.4 电火花成形机床的型号及主要技术参数 324
13.1.5 电火花成形加工的特点及应用 325
13.1.6 电火花成形加工的工艺过程 326
13.2 电火花穿孔加工实例 327
13.2.1 加工方法的选择 328
13.2.2 电极材料的选择 329
13.2.3 电极设计 330
13.2.4 电极加工 330
13.2.5 工件准备 330
13.2.6 机床准备 331
13.2.7 电极和工件的装夹与定位 332
13.2.8 加工准备 335
13.2.9 电火花加工 339
13.2.10 工件质量检验与分析 344
13.3 电火花型腔加工实例 345
13.3.1 加工方法的选择 346
13.3.2 电极材料的选择 347
13.3.3 电极的设计 348
13.3.4 电极的制造 349
13.3.5 电极和工件的装夹定位 349
13.3.6 加工准备 351
13.3.7 型腔的后续抛光处理 353
习题13 354
第14章 电火花线切割加工的基础知识 357
14.1 电火花线切割加工的原理 357
14.2 电火花线切割加工的特点和应用范围 360
14.3 电火花线切割机床的基本组成 361
14.4 电火花线切割机床的型号及主要技术参数 363
14.5 电火花线切割加工的工艺过程 364
14.5.1 工件的准备 365
14.5.2 线电极的选择与安装 366
14.5.3 工艺基准的确定 367
14.5.4 工件的装夹 368
14.5.5 电极丝的校正和定位 369
14.5.6 加工准备 371
14.5.7 电火花线切割加工 373
14.5.8 工件的质量检验与分析 373
14.5.9 电火花线切割机床的保养方法 374
习题14 375
第15章 偏心花键线切割加工实例 376
15.1 工艺分析 376
15.2 编制加工程序——YH编程控制一体化系统的编程功能 377
15.2.1 YH编程控制一体化系统的编程功能 377
15.2.2 编制零件程序 380
15.3 加工实施——YH编控一体化系统的控制功能 388
15.3.1 选择待加工的程序并进行模拟校验 389
15.3.2 设置加工电规准 391
15.3.3 机床功能检查 392
15.3.4 电火花切割加工 393
15.4 加工质量检验和分析 397
习题15 398
第16章 凸模线切割加工实例 400
16.1 工艺分析 400
16.2 编制加工程序——HF绘图式线切割微机编程系统 402
16.2.1 HF绘图式线切割微机编程系统的功能 403
16.2.2 凸模的全绘式编程 406
16.3 线切割加工——HF绘图式线切割微机控制系统 414
16.4 加工质量检验和分析 420
习题16 420
第17章 激光加工的编程与操作 421
17.1 激光加工的基础知识 421
17.1.1 激光加工的原理 421
17.1.2 激光加工设备的基本组成 422
17.1.3 激光加工的特点及其应用 423
17.2 激光精密打孔和切割的工艺过程 424
17.2.1 激光打孔和切割加工的步骤 425
17.2.2 激光打孔和切割的特点及其应用 429
17.3 激光焊接的工艺过程 431
17.3.1 激光焊接加工的步骤 431
17.3.2 激光焊接的特点及其应用 434
习题17 436
参考文献 437