绪论 1
一、数控加工在机械制造业中的地位和作用 1
二、数控加工技术的发展 1
三、数控加工技术的特点 5
四、数控机床的适用范围 7
五、数控加工工艺与编程的研究内容和任务 7
思考题与习题 8
第一章 数控加工工艺基础 9
第一节 金属切削的基本知识 9
一、金属切削运动 9
二、金属切削加工中的工件表面 10
三、切削要素 10
四、数控机床使用的刀具 12
五、数控机床切削用量的选择 19
六、切削液的选择 25
第二节 机械加工工艺规程的制订 27
一、生产过程和生产系统 27
二、工艺过程和工艺规程 28
三、生产纲领和生产类型 30
四、工艺规程制订的步骤及方法 32
五、定位基准的选择 40
六、制订工艺路线实例 46
第三节 机床工序的设计 50
一、加工余量的确定 50
二、工序基准的选择 54
三、工序尺寸及公差的确定 59
四、工艺设备和工艺装备的选择 61
五、时间定额的确定 63
六、切削用量的确定 64
七、填写工艺文件 64
第四节 工艺尺寸的计算 69
一、工艺尺寸链的基本概念 69
二、工艺尺寸链的基本计算公式 70
三、工艺尺寸链封闭环的选择 71
四、工艺尺寸链的分析和计算 71
第五节 机械加工精度及表面质量 83
一、加工精度和表面质量 83
二、工艺系统的几何误差及改善措施 85
三、工艺系统受力变形产生的误差及改善措施 88
四、工艺系统热变形产生的误差及改善措施 89
五、工件内应力引起的误差及改善措施 90
六、影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施 90
思考题与习题 91
第二章 数控加工程序编制的基本知识 98
第一节 数控程序编制中的有关标准及代码 98
一、数控加工程序编制的内容与方法 98
二、穿孔带和代码 100
三、数控机床坐标系和运动方向的规定 103
四、坐标系的原点 105
五、坐标计算单位 107
六、程序结构和程序段格式 108
第二节 数控程序编制的工艺指令 111
一、准备功能G指令 111
二、辅助功能M指令 119
三、其他功能指令 123
第三节 数控机床加工工艺分析 124
一、工件在数控机床上的装夹 124
二、对刀点和换刀点的确定 133
三、加工路线的确定 134
四、确定加工用量 137
五、选择切削刀具 139
六、确定程序编制的允许误差 139
七、平面及曲面加工的工艺处理 140
第四节 数控加工程序编制的数值计算 144
一、直线和圆弧轮廓的基点计算 144
二、非圆曲线的节点计算 146
三、刀位点轨迹坐标的计算 152
四、列表曲线的数学处理 154
五、简单立体型面零件的数值计算 156
六、自由曲面的数学处理及算法 157
七、组合曲面的数学处理 158
思考题与习题 159
第三章 数控车床加工工艺 164
第一节 数控车削的主要加工对象 164
一、精度要求高的回转体零件 164
二、表面质量要求高的回转体零件 164
三、表面形状复杂的回转体零件 164
四、带特殊螺纹的回转体零件 165
第二节 数控车削加工工艺的制订 165
一、零件图工艺分析 165
二、工序和装夹方式的确定 166
三、加工顺序的确定 167
四、进给路线的确定 168
五、切削用量的选择 170
第三节 轴类零件的数控车削加工工艺分析 171
一、轴类零件的结构特点和技术要求 171
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 171
三、轴类零件的加工工艺分析 172
第四节 数控车床的编程基础 174
一、数控车床编程特点 174
二、坐标系 175
三、数控车床加工参数的选择 175
四、数控车床编程基本功能指令 175
第五节 数控车床编程的基本方法 177
一、坐标值编程方式 178
二、机床原点与参考点 179
三、机床坐标系与工件坐标系 180
四、快速点定位指令G00 181
五、直线插补编程指令G01 182
六、圆弧插补指令G02、G03 183
七、暂停指令G04 184
八、循环加工编程 184
九、多重复合循环指令G71、G72、G73、G70 187
十、螺纹加工编程 191
十一、子程序 196
十二、孔加工、外径切槽加工 198
十三、自动倒角、倒圆弧角功能 202
第六节 圆头车刀的编程与补偿 203
一、刀尖圆弧半径的概念 203
二、刀具半径补偿的实施 204
思考题与习题 207
第四章 数控铣床加工工艺 210
第一节 数控铣削加工的主要对象 210
一、平面类零件 210
二、变斜角类零件 210
三、曲面类零件 212
四、孔类零件 212
第二节 数控铣削加工工艺的制订 212
一、零件的工艺分析 212
二、装夹方案的确定 213
三、刀具选择的基本要求 214
四、切削用量的选择 215
五、进给路线的确定 215
六、平面凸轮零件的数控铣削工艺 217
第三节 数控铣床的编程基础 219
一、数控铣床的程序编制功能 219
二、SINUMERIK 840C系统 220
三、常用的G指令功能和M指令功能 222
第四节 数控铣床的基本编程方法 238
一、数控铣床程序编制的基本模式 238
二、铣削轮廓类零件的加工程序 239
三、孔类零件的加工程序 242
四、去余量类零件的加工程序 245
五、空间曲面类零件的程序 248
六、适用坐标变换编程的零件程序 249
七、适用于极坐标编程的零件 251
八、螺旋线加工 251
思考题与习题 252
第五章 加工中心的加工工艺 255
第一节 加工中心的主要加工对象 255
一、加工中心的工艺特点 255
二、加工中心的主要加工对象 255
第二节 加工中心加工工艺方案的制订 256
一、零件的工艺分析 256
二、加工中心的选用 259
三、零件的工艺设计 260
四、加工中心加工底板零件的加工工艺方案 264
第三节 加工中心的程序编制基础 269
一、加工中心程序编制的特点 269
二、加工中心的坐标系 270
三、准备功能 271
四、工件坐标系的设置 272
五、主轴、刀具和辅助功能 273
第四节 圆弧程序的编制 275
一、圆心法圆弧加工程序的编制 275
二、半径法圆弧加工程序的编制 276
第五节 刀具偏置和补偿功能 277
一、刀具位置偏置 277
二、刀具长度补偿 280
三、刀具半径补偿 281
第六节 固定循环功能 285
一、固定循环功能 285
二、固定循环指令 287
三、固定循环中重复次数的使用方法 291
第七节 子程序 292
一、子程序的格式 292
二、子程序的执行过程 293
三、子程序的特殊调用方法 294
思考题与习题 295
第六章 数控线切割机床的加工工艺 297
第一节 数控线切割机床加工原理、特点及应用 297
一、数控线切割机床的加工原理 297
二、数控线切割机床加工的特点 298
三、数控线切割机床加工的应用 298
四、主要工艺指标 298
第二节 影响数控线切割加工工艺指标的主要因素 299
一、脉冲电源主要参数的影响 299
二、电极丝及其走丝速度的影响 300
三、零件厚度及材料的影响 300
四、其他因素对工艺指标的影响 300
第三节 数控线切割加工工艺的制订 301
一、零件图的工艺分析 301
二、工艺准备 301
三、零件的装夹和位置校正 305
四、加工参数的选择 307
第四节 数控线切割机床的基本编程方法 308
一、数控线切割机床编程基础 308
二、ISO格式编程 309
三、3B格式编程 311
四、4B格式编程 313
思考题与习题 315
第七章 自动编程 316
第一节 自动编程概述 316
一、自动编程的概念 316
二、自动编程系统简介 317
三、自动编程的工作过程 319
第二节 Mastercam图文交互式自动编程系统 320
一、Mastercam功能简介 320
二、生成刀具轨迹的工作步骤 323
三、后置处理 331
第三节 2D刀具轨迹的生成 332
一、外形铣削 332
二、孔加工 334
三、挖腔槽加工 336
四、平面铣削 338
第四节 3D刀具轨迹的生成 339
一、三坐标加工刀具轨迹的特点 340
二、3D刀具轨迹的生成要点 342
思考题与习题 342
参考文献 344