第1章 数控加工常用刀具 1
1.1刀具材料类型与性能 1
1.1.1刀具材料类型 1
1.1.2刀具材料应具备的基本性能 2
1.2高速钢 3
1.2.1通用型高速钢 4
1.2.2高生产率高速钢 5
1.2.3粉末冶金高速钢 5
1.2.4涂层高速钢 6
1.3硬质合金 6
1.3.1硬质合金组成与性能 6
1.3.2硬质合金分类与牌号 7
1.3.3细晶粒及超细晶粒硬质合金 9
1.3.4涂层硬质合金 9
1.4陶瓷刀具 10
1.4.1陶瓷刀具的特点 10
1.4.2陶瓷刀具的类型和应用 10
1.5可转位刀具 11
1.5.1可转位刀具的概念 11
1.5.2可转位刀具的种类和用途 11
1.5.3可转位刀具的夹紧方式与典型结构 13
第2章 超硬刀具 15
2.1金刚石刀具 15
2.1.1金刚石刀具的种类 15
2.1.2金刚石刀具的性能特点 16
2.1.3单晶金刚石刀具 16
2.1.4聚晶金刚石刀具 16
2.1.5 CVD金刚石刀具 16
2.1.6金刚石刀具的制备 17
2.1.7金刚石刀具材料的选用 17
2.2立方氮化硼刀具 17
2.2.1立方氮化硼刀具的性能特点 18
2.2.2聚晶立方氮化硼刀具 18
2.2.3立方氮化硼刀具的制备 18
2.2.4立方氮化硼涂层刀具 19
2.2.5立方氮化硼刀具材料的选用 19
2.3陶瓷刀具 19
2.3.1陶瓷刀具材料的组成、种类和性能 19
2.3.2陶瓷刀具材料的增韧补强 21
2.4 TiC （ N）基硬质合金 21
2.4.1 TiC（N）基硬质合金的组成及性能 22
2.4.2涂层硬质合金 22
2.4.3超细晶粒硬质合金 23
2.5粉末冶金高速钢 23
第3章 数控机床的机械结构 24
3.1数控机床组成与技术参数 24
3.1.1数控机床的组成与加工特点 24
3.1.2数控机床主要性能指标 28
3.1.3数控车床主要技术参数 30
3.1.4数控铣床/加工中心主要技术参数 30
3.2数控机床的机械结构 31
3.2.1数控加工对机床机械结构的要求 31
3.2.2数控机床的机械结构 32
3.2.3常见数控铣床加工中心的结构布局 43
3.2.4数控车床的机械结构 48
第4章 计算机数控系统 56
4.1计算机数控系统概述 56
4.1.1 CNC系统的组成与特点 56
4.1.2计算机数控系统的硬件结构 58
4.1.3计算机数控系统的软件结构 62
4.2计算机数控系统的基本原理 66
4.2.1数控加工程序的译码 67
4.2.2刀具半径补偿 67
4.2.3速度计算 69
4.2.4位置控制原理 71
4.2.5误差补偿原理 71
4.2.6插补原理 73
4.2.7加减速控制 83
4.3数控机床的进给伺服系统 88
4.3.1进给伺服系统概述 88
4.3.2步进伺服驱动控制 93
4.3.3直流伺服驱动控制 99
4.3.4交流伺服驱动控制 105
4.3.5直线电机在机床进给伺服系统中的应用 108
4.4数控机床的位置检测装置 111
4.4.1概述 111
4.4.2旋转变压器 113
4.4.3光栅尺的结构与工作原理 114
4.4.4脉冲编码器结构与工作原理 117
4.5可编程控制器 119
4.5.1 PLC控制 119
4.5.2 PLC的基本构成 119
4.5.3 PLC的工作过程 121
4.5.4 PLC在机床控制中的应用 121
4.5.5 PLC梯形图解释 123
第5章 数控铣削加工工艺分析 125
5.1加工工艺分析与设计 125
5.1.1加工准备 125
5.1.2工艺设计与规则 126
5.1.3典型工件的铣削工艺分析 134
5.2数控铣削工具系统 135
5.2.1旋转刀具系统 135
5.2.2铣削加工夹具的选择 141
5.2.3常用量具的选用 143
第6章 数控铣床编程与操作 157
6.1数控加工的坐标系 157
6.1.1机床坐标系 157
6.1.2工件坐标系 157
6.1.3装夹坐标系 158
6.2常用编程指令的应用 158
6.2.1程序代码与结构 158
6.2.2与坐标系有关的编程指令 159
6.2.3准备指令 160
6.2.4辅助功能 165
6.2.5刀具长度补偿 166
6.2.6刀具半径补偿 167
6.3简化编程功能 169
6.3.1子程序编程 169
6.3.2镜像编程 170
6.3.3旋转编程 171
6.3.4比例缩放编程 172
6.3.5宏程序编程 173
6.4孔加工指令的应用 175
6.4.1钻孔循环指令 175
6.4.2镗孔循环指令 177
6.4.3攻螺纹指令 178
6.5数控铣床操作 179
6.5.1操作面板 179
6.5.2系统面板 182
6.5.3操作流程 183
第7章 数控铣削加工实例 187
7.1平面凸轮类零件的加工实例 187
7.1.1基础知识 187
7.1.2平面槽形凸轮 187
7.1.3心形凸轮 188
7.2支承套类零件的加工实例 190
7.2.1基本知识 190
7.2.2支承块 191
7.2.3支承套 192
7.3配合件类零件的加工实例 195
7.3.1基本知识 195
7.3.2配合件实例一 195
7.3.3配合件实例二 199
7.4孔类零件的加工实例 202
7.4.1基本知识 202
7.4.2单孔加工 204
7.4.3双孔加工 205
7.4.4螺纹加工 206
第8章 数控车削加工工艺分析 207
8.1加工工艺分析与设计 207
8.1.1加工准备——分析零件图 207
8.1.2工艺设计与规则 208
8.1.3典型零件的数控车削加工工艺分析 216
8.2数控车削工具系统 223
8.2.1车床工装夹具的概念 223
8.2.2车床刀具系统 226
第9章 数控车床编程与操作 230
9.1数控系统的功能 230
9.1.1数控编程指令功能简介 230
9.1.2数控车削加工程序 231
9.2数控车床的编程特点 232
9.2.1加工坐标系 232
9.2.2直径指定或半径指定 232
9.2.3进刀和退刀 232
9.3数控车床常用编程指令的应用 233
9.3.1加工准备类指令 233
9.3.2基本加工类指令 235
9.3.3刀具补偿功能指令 238
9.4简化编程功能 242
9.4.1循环加工类指令 242
9.4.2车螺纹指令 249
9.4.3 FANUC系统宏程序编程 251
9.5数控车床的操作 254
9.5.1 CRT/MDI操作面板 254
9.5.2 CRT/MDI操作面板中各键功能介绍 255
9.5.3机床操作面板 256
9.5.4 FANUC Oi Mate-TC系统机床操作面板中各键功能介绍 256
9.5.5数控车床操作 257
第10章 数控车削加工实例 260
10.1轴类零件实例 260
10.1.1编程加工轴类零件 260
10.1.2编程加工哑铃状轴 262
10.1.3编程加工带组合非圆曲线的轴 266
10.2孔加工编程实例 269
10.2.1编程加工内锥度零件 269
10.2.2套类零件加工编程 272
10.2.3编程加工非圆内孔 275
10.3配合件实例 279
10.3.1配合件实例一 279
10.3.2配合件实例二 282
10.3.3配合件实例三 289
第11章 超硬刀具在数控加工中的应用 294
11.1超硬刀具在精密切削加工中的应用 294
11.1.1精密与超精密加工技术 294
11.1.2超硬刀具在精密与超精密切削中的应用 294
11.2超硬刀具在难加工材料切削加工中的应用 295
11.2.1高强度钢的加工 296
11.2.2不锈钢的加工 298
11.2.3钛合金的加工 301
11.2.4非金属材料加工 304
11.3超硬刀具硬切削加工 305
11.3.1硬切削技术 305
11.3.2硬切削对刀具性能的要求 306
11.3.3硬切削加工参数的选择与刀具的应用 306
11.4超硬刀具干切削加工 307
11.4.1干切削技术 307
11.4.2干切削对刀具性能的要求 308
11.4.3干切削加工参数的选择与刀具的应用 309
11.5超硬刀具在高速切削加工中的应用 311
11.5.1高速切削加工对刀具材料的要求 311
11.5.2高速切削加工的刀具材料种类、性能及其合理选择 312
11.5.3超硬刀具的选择 317
11.5.4陶瓷刀具的选择 318
11.5.5涂层刀具的选择 320
11.5.6高速切削加工刀具的构造特点 320
第12章 CAD/CAM简介 325
12.1 CAM软件发展过程 325
12.2 CAD/CAM集成数控编程系统简介 325
12.2.1 CAD/CAM集成数控编程系统的基本原理 325
12.2.2 CAD/CAM集成数控编程系统的应用 326
12.2.3常见的几种CAD/CAM软件简介 328
参考文献 330