第1章 数控机床基本知识 1
1.1 数控机床与数控技术 1
1.1.1 数控机床的出现和发展 1
1.1.2 数控技术的发展趋势 2
1.2 数控机床的组成、基本工作原理以及特点和应用 3
1.2.1 数控机床的组成 3
1.2.2 数控机床的基本工作原理 5
1.2.3 数控机床的特点和应用 6
1.3 数控系统 7
1.3.1 数控系统的组成 7
1.3.2 CNC装置的工作过程 8
1.3.3 CNC装置的功能 9
1.3.4 CNC装置的硬件结构 11
1.3.5 CNC装置的软件结构 15
1.4 数控机床的分类 17
1.4.1 按加工方式分类 17
1.4.2 按控制运动的方式分类 17
1.4.3 按同时控制轴数分类 19
1.4.4 按伺服系统分类 19
1.5 思考题 20
第2章 数控加工工艺知识 21
2.1 数控刀具和夹具 21
2.1.1 数控刀具的种类及特点 21
2.1.2 数控刀具的选择 21
2.1.3 六点定位原理 23
2.1.4 夹具的分类 24
2.1.5 夹具的选择 25
2.2 数控加工工艺 25
2.2.1 数控加工工艺过程 25
2.2.2 毛坯的种类及选择原则 26
2.2.3 定位基准的选择 27
2.2.4 工序尺寸及其公差的确定 29
2.2.5 数控加工工艺路线的确定 30
2.2.6 切削用量的选择 31
2.2.7 编写数控加工工艺文件 32
2.3 数控编程中的工艺准备 33
2.3.1 数控加工零件的工艺性分析 33
2.3.2 加工方法的选择原则和加工方案的确定原则 34
2.3.3 工序与工步的划分 35
2.3.4 对刀点与换刀点的确定 36
2.4 思考题 36
第3章 数控加工编程基础知识 37
3.1 数控编程概述 37
3.1.1 数控机床的坐标系统 37
3.1.2 数控程序的编制内容和方法 40
3.1.3 数控程序的结构和格式 42
3.2 数控编程指令代码及基础知识 44
3.2.1 概述 44
3.2.2 辅助功能指令（M指令） 44
3.2.3 准备功能指令（G指令） 45
3.2.4 其他辅助指令 48
3.2.5 编程中的数学处理与坐标值计算 48
3.3 思考题 50
第4章 数控车床编程与实训操作 51
4.1 华中世纪星HNC-21T系统数控车床 51
4.1.1 车床简介 51
4.1.2 操作面板 52
4.2 数控车床的基本操作 54
4.2.1 机床的上电、关机、急停和超程解除 54
4.2.2 机床手动操作 55
4.2.3 数据设置 56
4.2.4 程序输入与文件管理 58
4.2.5 显示 59
4.2.6 程序运行 61
4.3 数控车床编程指令 63
4.3.1 基本指令G92、G00、G01、G28和G29等的格式及应用 63
4.3.2 圆弧插补指令G02、G03的格式及应用 67
4.3.3 固定循环指令G80、G81的格式及应用 70
4.3.4 复合循环指令G71、G72、G73的格式及应用 74
4.3.5 螺纹车削加工指令G32、G76、G82的格式及应用 80
4.3.6 刀具补偿指令G40、G41、G42的格式及应用 84
4.3.7 子程序编程格式与应用 86
4.4 数控车床的对刀操作 89
4.5 典型零件的加工实例 92
4.5.1 外轮廓加工实例 92
4.5.2 内轮廓加工实例 94
4.5.3 螺纹加工实例 95
4.5.4 综合样件加工实例 96
4.6 思考题 98
第5章 数控铣床的操作与加工 100
5.1 华中世纪星HNC-21M数控铣床 100
5.1.1 基本结构与主要功能 100
5.1.2 机床控制面板与软件操作界面 101
5.2 数控铣床的基本操作 103
5.2.1 机床的上电、关机、急停和超程解除 103
5.2.2 机床手动操作 104
5.2.3 数据设置 106
5.2.4 程序输入及校验 107
5.3 数控铣床编程指令 109
5.3.1 数控铣床编程的几个基本指令 109
5.3.2 刀具补偿功能指令格式及应用 115
5.3.3 简化编程指令格式及应用 119
5.3.4 钻镗固定循环指令格式及应用 122
5.4 宏程序编程 126
5.4.1 宏程序编程的技术特点 126
5.4.2 宏变量及常量 127
5.4.3 运算符与表达式 130
5.4.4 语句表达式 130
5.4.5 宏程序编程举例 132
5.5 数控铣床的对刀操作 135
5.5.1 用G92建立工件坐标系的对刀方法 135
5.5.2 用G54～G59建立工件坐标系的对刀方法 135
5.6 典型零件的加工实例 136
5.6.1 钻孔加工实例 136
5.6.2 轮廓加工实例 138
5.6.3 凹槽加工实例 139
5.7 数控铣削加工中心编程基础与实例 141
5.7.1 加工中心编程概述 141
5.7.2 加工中心编程特点及特有指令 143
5.7.3 加工中心的操作方法 145
5.7.4 复杂异形零件加工实例 146
5.8 思考题 150
第6章 数控电火花线切割编程与操作 151
6.1 数控电火花线切割机床的工作原理与组成 151
6.1.1 数控电火花线切割机床的工作原理及特点 151
6.1.2 数控电火花线切割机床的组成 153
6.1.3 数控电火花线切割机床的使用规则及维护保养 155
6.2 数控电火花线切割机床 156
6.2.1 数控电火花线切割的加工工艺 156
6.2.2 数控电火花线切割加工的装夹方法 157
6.2.3 安装工件 158
6.2.4 电极丝的安装与位置调整 159
6.2.5 调整电加工参数及加工工艺指标 161
6.2.6 数控电火花高速走丝线切割加工的步骤 163
6.2.7 断丝处理 163
6.2.8 数控电火花线切割机床的操作 164
6.2.9 数控电火花线切割加工编程和加工实例 168
6.3 低速走丝线切割加工简介 170
6.3.1 低速走丝线切割加工的特点 170
6.3.2 低速走线切割加工的工艺分析及程序编制 173
6.3.3 低速走丝线切割加工实例 175
6.4 思考题 180
第7章 快速成形技术 181
7.1 快速成形技术简介 181
7.1.1 概述 181
7.1.2 快速成形技术的特点及应用 183
7.2 几种典型的快速成形工艺 186
7.2.1 液态光固化聚合物选择性固化成形 186
7.2.2 粉末材料选择性烧结成形 188
7.2.3 薄形材料选择性切割成形 189
7.2.4 丝状材料选择性熔覆成形 191
7.2.5 其他快速成形技术 194
7.2.6 快速原型制作实例图 195
7.3 粉末材料选择性烧结成形系统实训 197
7.3.1 SLS快速成形的前处理 197
7.3.2 SLS快速成形的后处理 201
7.3.3 SLS工艺原型制作实例 204
7.4 思考题 207
第8章 数控雕刻及激光雕刻加工 209
8.1 数控雕刻加工 209
8.1.1 数控雕刻机的组成、分类及特点 209
8.1.2 数控雕刻机的典型应用 210
8.1.3 数控雕刻机加工的一般步骤 211
8.2 激光雕刻加工 213
8.2.1 激光加工物理基础 213
8.2.2 激光雕刻技术 214
8.2.3 激光雕刻机的操作规范 220
8.3 思考题 222
第9章 逆向工程 223
9.1 逆向工程简介 223
9.1.1 逆向工程的定义 223
9.1.2 逆向工程的出现和发展 224
9.1.3 逆向工程的研究对象及内容 225
9.1.4 逆向工程的应用范围 225
9.2 逆向工程的关键技术 227
9.2.1 数据采集 227
9.2.2 数据处理 229
9.2.3 CAD模型重建 234
9.3 逆向工程项目实训 238
9.3.1 三坐标测量实训 238
9.3.2 激光扫描实训 246
9.4 逆向工程实施的软件条件 249
9.4.1 基于正向的商品化CAD系统软件 250
9.4.2 专用的逆向软件 250
9.5 思考题 251
第10章 数控机床的操作规程和故障处理 252
10.1 数控机床的安全操作与维护保养 252
10.1.1 文明生产和安全操作规程 252
10.1.2 数控机床的维护保养 254
10.2 数控机床的故障诊断与排除 255
10.2.1 数控机床维修前的准备工作 255
10.2.2 数控机床常见故障的分类 257
10.2.3 数控机床常见故障的处理 259
10.3 思考题 263
参考文献 264