第1章 数控加工基础 1
1.1 数控加工基本概念 1
1.1.1 数控、数控机床和加工程序 1
1.1.2 数控机床的组成 1
1.1.3 数控机床的工作过程 3
1.1.4 FANUC数控系统 3
1.1.5 数控系统发展与数控机床类型 5
1.1.6 数控加工使用范围 6
1.2 数控铣床及加工中心设备 6
1.2.1 数控铣床及加工中心概述 6
1.2.2 数控铣床结构及主要技术参数 7
1.2.3 立式加工中心结构及主要技术参数 9
1.3 FANUC系统数控铣床、加工中心的日常保养与维护 12
1.3.1 数控机床的保养、维护工作内容 12
1.3.2 更换控制部分（CNC）电源单元的保险丝 13
1.3.3 更换电池的方法 13
1.3.4 数控柜和电器柜散热通风系统的维护 16
第2章 数控镗铣工艺 20
2.1 数控加工工艺分析 20
2.1.1 数控镗、铣削主要加工对象 20
2.1.2 分析零件图样 21
2.2 在数控铣床、加工中心上装夹工件 21
2.2.1 定位基准的选择 21
2.2.2 数控铣加工对工件装夹的要求 23
2.2.3 数控机床上工件装夹方法 24
2.2.4 使用平口虎钳装夹工件 25
2.2.5 使用压板和T形螺钉固定工件 27
2.2.6 弯板的使用 28
2.2.7 V形块的使用 28
2.2.8 工件通过托盘装夹在工作台上 30
2.2.9 使用组合夹具、专用夹具等 30
2.3 数控加工刀具材料 30
2.3.1 刀具材料的种类 30
2.3.2 高速钢 30
2.3.3 硬质合金 31
2.3.4 其他刀具材料和涂层刀具 33
2.3.5 刀体材料 33
2.4 数控铣床、加工中心加工常用刀具 33
2.4.1 数控铣床、加工中心常用铣刀的种类 33
2.4.2 铣刀的选择 40
2.4.3 数控铣床、加工中心常用孔加工刀具 41
2.4.4 硬质合金刀片装夹在刀体上 44
2.4.5 刀具安装在铣床（加工中心）主轴上 46
2.5 选择铣削用量 48
2.5.1 背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ae（圆周铣）的选择 48
2.5.2 进给速度vf的选择 49
2.5.3 切削速度vc的选择 49
2.5.4 球头铣刀的切削厚度 50
2.6 数控镗铣方法 51
2.6.1 端铣和周铣 51
2.6.2 顺铣与逆铣 52
2.6.3 工步顺序的安排 52
2.6.4 立铣刀轴向下刀路线 53
2.6.5 立铣刀径向进刀和退刀（切入、切出工件）路线 54
2.6.6 选择合理的走刀路线 55
2.7 数控铣床及加工中心操作规程 58
2.7.1 金属切削加工工艺守则 59
2.7.2 数控机床操作安全规范 60
2.7.3 数控铣床、加工中心操作规程 61
第3章 FANUC系统数控铣床及加工中心编程 62
3.1 程序编制的基础 62
3.1.1 数控编程步骤与方法 62
3.1.2 程序代码与程序的组成 63
3.1.3 数控程序结构与程序段格式 64
3.2 坐标系 68
3.2.1 数控机床坐标系 68
3.2.2 工件坐标系与程序原点 71
3.2.3 小数点编程 71
3.2.4 绝对坐标值编程与增量坐标值编程 71
3.2.5 在机床上建立工件坐标系 72
3.3 进给编程指令 77
3.3.1 刀具定位 77
3.3.2 刀具切削直线进给——直线插补G01 79
3.3.3 刀具切削圆弧进给——圆弧插补G02、G03 80
3.3.4 Z轴移动指令 84
3.3.5 螺旋线插补 85
3.4 返回参考点 88
3.4.1 参考点 88
3.4.2 指令格式 89
3.5 刀具补偿功能 90
3.5.1 刀具端刃加工——刀具长度补偿 90
3.5.2 刀具侧刃加工——刀具半径补偿 95
3.5.3 刀具半径补偿C的几点说明 100
3.5.4 刀具偏置补偿（G45～G48） 104
3.5.5 利用程序输入补偿值（G10） 106
3.6 孔加工固定循环 107
3.6.1 固定循环概述 107
3.6.2 钻孔加工循环（G81、G82、G73、G83） 110
3.6.3 攻螺纹循环（G84、G74） 112
3.6.4 镗孔循环（G85、G89、G86、G88、G76、G87） 114
3.6.5 固定循环加工实例 116
3.7 任意角度倒角与倒圆 119
3.8 子程序 121
3.8.1 子程序调用 121
3.8.2 子程序编程应用实例 124
3.9 比例缩放功能（G50、G51） 125
3.9.1 比例缩放功能 125
3.9.2 可编程镜像 128
3.9.3 比例缩放编程应用实例——铣削宽圆槽 129
3.10 坐标系旋转功能（G68,G69） 131
3.10.1 坐标系旋转功能 131
3.10.2 刀具半径补偿与坐标系旋转 133
3.10.3 比例缩放中的坐标系旋转 134
3.10.4 坐标系旋转重复指令 135
3.10.5 坐标系旋转编程实例——平底偏心圆弧槽的数控铣加工 136
3.11 极坐标编程 137
3.11.1 极坐标与极坐标指令 137
3.11.2 极坐标编程实例——孔的镗削 138
第4章 FANUC系统数控铣床及加工中心操作 141
4.1 FANUC系统操作设备 141
4.1.1 数控系统操作面板（CRT/MDI面板） 141
4.1.2 机床操作面板 144
4.2 数控铣床通电操作 146
4.2.1 通电操作 146
4.2.2 关闭电源 149
4.2.3 数控系统的构成 149
4.3 显示屏幕 149
4.3.1 按下Pos功能键后的屏幕显示 150
4.3.2 数控系统（CNC）状态显示界面 152
4.3.3 按下功能键PRoG的屏幕显示 153
4.3.4 按下功能键OFFSETSETTING的屏幕显示 153
4.4 数控铣床的手动操作 157
4.4.1 手动返回参考点 157
4.4.2 手动连续进给操作 158
4.4.3 手动增量（INS）进给 159
4.4.4 手摇脉冲发生器（HANDLE）进给操作 159
4.4.5 主轴手动操作 161
4.4.6 安全操作 161
4.5 编辑程序 162
4.5.1 字的插入、替换和删除 162
4.5.2 程序段的删除 165
4.5.3 程序的编辑 166
4.6 创建数控加工程序 168
4.6.1 用MDI键盘创建程序 168
4.6.2 加入自动插入程序段顺序号 169
4.6.3 在示教方式中创建程序 170
4.7 设置偏移值操作 172
4.7.1 在机床上设置工件坐标系 172
4.7.2 设定和显示刀具偏置值、补偿值 175
4.7.3 刀具长度测量及其偏移值存储操作 176
4.7.4 显示和设定用户宏程序公共变量 178
4.8 数控加工程序管理 178
4.8.1 显示数控程序内容界面的操作 178
4.8.2 检索数控程序 180
4.8.3 删除程序 181
4.8.4 运行数控程序（自动加工） 181
4.8.5 数控程序的检查 184
4.8.6 试切削 185
4.9 维修FANUC0i系统时数据备份与数据恢复 186
4.9.1 概述 186
4.9.2 系统输入／输出数据所需参数的设定方法 187
4.9.3 数控程序的传送 189
4.9.4 偏置数据的传送 191
4.9.5 CNC数据输入／输出操作 192
4.10 报警和自诊断功能 193
4.10.1 报警显示屏幕 194
4.10.2 自诊断屏幕检查系统 195
附录 FANUC数控系统操作一览表 197
第5章 铣床及加工中心应用实例 199
5.1 数控孔系加工实例 199
5.1.1 镗孔加工 199
5.1.2 立铣刀螺旋铣削加工孔 201
5.1.3 孔系加工 203
5.2 腔、槽的数控铣削 205
5.2.1 精密铣削键槽 205
5.2.2 铣削槽形凸轮 207
5.2.3 圆腔的数控铣削 208
5.2.4 矩形槽数控铣削 209
5.2.5 不规则形状挖腔程序的编制 212
5.2.6 带弧岛的挖腔程序的编制 212
5.3 工件上多个相同图形的加工 212
5.3.1 极坐标编程实现相同图形的加工 212
5.3.2 重新设置编程原点偏移量实现相同图形的加工 215
5.3.3 镜像加工实现相同图形的加工 217
5.3.4 坐标系旋转实现相同图形的加工 218
5.4 数控铣削平面、曲面实例 220
5.4.1 平面轮廓加工 220
5.4.2 凹形曲面槽的加工 222
5.4.3 斜面及弧面的数控铣精加工 223
5.5 加工箱体类零件实例 225
5.5.1 壳体零件加工（平行孔系加工） 225
5.5.2 减速箱体镗铣加工（同轴孔系的加工） 229
第6章 自动编程 237
6.1 CAXA制造工程师自动编程概述 237
6.1.1 什么是自动编程 237
6.1.2 CAXA制造工程师自动编程软件简介 237
6.1.3 应用CAXA制造工程师软件自动编程的操作步骤 238
6.1.4 CAXA-ME2004软件界面 238
6.1.5 CAXA-ME2004软件常用术语 239
6.2 跟我学零件实体造型 241
6.3 通用参数表设置 245
6.3.1 毛坯设置 245
6.3.2 选用刀具 246
6.3.3 加工边界 247
6.3.4 确定切削用量 248
6.3.5 下刀方式 249
6.4 跟我学平面零件的自动编程 250
6.4.1 零件数控加工工艺分析 250
6.4.2 零件三维造型 251
6.4.3 生成加工轨迹 251
6.5 自动编程数控加工实例选编 258
6.5.1 高效率切除加工余量方法——插铣式粗加工 258
6.5.2 等高线粗加工方式 263
6.5.3 扫描线精加工 269
6.5.4 扫描线粗加工 273
6.5.5 参数线精加工方式 276
6.5.6 三维偏置加工 281
6.5.7 导动线精加工 285
6.5.8 叶轮数控铣精加工 288
6.5.9 箱体类零件镗铣加工 292
附录1 职业技能鉴定（初级工、中级工、高级工）试题精选及解答 298
试卷1：数控铣床工初级理论知识试卷 298
试卷2：数控铣床操作工（中级）应知考核试题 303
试卷3：数控铣床操作工（高级）应知考核试题 306
试卷4：加工中心操作工（中级）应知考核试题 309
试卷5：加工中心操作工（高级）应知考核试题 314
附录2 数控工艺员（数控铣部分）试题库及解答 325
试卷6：数控工艺员（数控铣部分）理论测试 325
试卷7：数控工艺员（数控铣部分）理论测试 330
试卷8：数控工艺员（数控铣部分）理论测试 337
试卷9：数控工艺员（数控铣）上机测试（CAD/CAM） 342
试卷10：数控工艺员（数控铣）上机测试（CAD/CAM） 344
试卷11：数控工艺员（数控铣）上机测试（CAD/CAM） 346
附录3 数控技能大赛试题及解答 348
试卷12：数控铣／加工中心理论知识竞赛样题 348
试卷13：数控铣／加工中心软件应用竞赛样题 353
参考文献 359