第1章 数控加工基础 1
1.1数控铣床、加工中心入门 1
1.1.1数控机床 1
1.1.2数控机床组成 1
1.1.3数控机床坐标系 2
1.1.4数控镗铣床、加工中心设备及其坐标系 3
1.2数控机床的安装调试 8
1.2.1机床开箱的检查工作 8
1.2.2机床的连接工作 8
1.2.3数控系统的连接与调整 8
1.2.4通电试车 10
1.2.5机床精度以及功能调试 11
1.2.6组织机床验收工作 12
第2章 数控镗铣加工工艺基础 16
2.1数控镗铣加工概述 16
2.1.1数控镗铣削加工对象 16
2.1.2数控机床加工过程 18
2.2切削刀具材料与选用 21
2.2.1高速钢 21
2.2.2硬质合金 21
2.2.3陶瓷材料 23
2.2.4立方氮化硼（CBN） 24
2.2.5金刚石 24
2.2.6刀具材料表面涂层 24
2.2.7刀具材料发展 24
2.3数控铣床、加工中心常用刀具 24
2.3.1数控加工常用铣刀 24
2.3.2数控铣床、加工中心常用孔加工刀具 33
2.3.3钻、铣刀具的选择 38
2.3.4镶齿刀具硬质合金刀片的装夹 40
2.3.5刀具安装在铣床（加工中心）主轴上 41
2.4选择铣削用量 45
2.4.1背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ae（圆周铣）的选择 45
2.4.2进给速度vr的选择 45
2.4.3切削速度vc的选择 45
2.4.4球头铣刀的切削厚度 46
2.5在数控铣床、加工中心上装夹工件 47
2.5.1定位基准的选择 47
2.5.2数控铣加工对工件装夹的要求 49
2.5.3数控机床上工件装夹方法 51
2.5.4使用平口虎钳装夹工件 51
2.5.5使用压板和T形螺钉固定工件 54
2.5.6使用弯板 55
2.5.7使用V形块 56
2.5.8使用托盘 57
2.5.9使用组合夹具、专用夹具 57
2.6数控镗铣方法 58
2.6.1端铣和周铣 58
2.6.2逆铣和顺铣 59
2.6.3加工顺序的安排 60
2.6.4立铣刀轴向下切路线 60
2.6.5立铣刀径向切入、切出工件（进刀和退刀）路线 61
2.6.6选择合理的走刀路线 62
2.7数控机床操作基础 65
2.7.1数控机床准备 65
2.7.2阅读工艺文件，明确加工任务 66
2.7.3工件装夹找正 66
2.7.4对刀 66
2.7.5加工过程中的主要事项 66
2.7.6加工后工件的后处理工作 67
2.7.7数控加工工艺守则 67
2.7.8数控机床日常保养 68
第3章 数控程序指令 69
3.1数控程序编制的基本概念 69
3.1.1数控程序组成 69
3.1.2程序段格式及指令（代码）简介 70
3.1.3常用M代码说明 72
3.2数控加工的坐标系 73
3.2.1数控机床坐标系 73
3.2.2工件坐标系与程序原点 74
3.2.3小数点编程 74
3.2.4绝对坐标值编程与增量坐标值编程 74
3.2.5在机床上建立工件坐标系（输入工件原点偏移） 75
3.3刀具进给指令 80
3.3.1刀具定位 80
3.3.2刀具沿直线切削——直线插补G01. 81
3.3.3刀具沿圆弧切削——圆弧插补G02、 G03 82
3.3.4刀具沿Z轴切入工件 86
3.3.5螺旋线插补 86
3.4返回参考点 89
3.4.1参考点 89
3.4.2返回参考点指令格式 89
3.5刀具补偿功能 90
3.5.1刀具端刃加工补偿——刀具长度补偿指令 90
3.5.2存储多把刀具长度补偿值操作 94
3.5.3刀具侧刃加工补偿——刀具半径补偿指令 95
3.5.4手动设定刀具半径补偿值 101
3.5.5利用程序指令设定刀具补偿值（G10） 102
3.6孔加工固定循环 102
3.6.1固定循环概述 102
3.6.2钻孔加工循环（G81、G82、 G73、G83） 103
3.6.3攻螺纹循环（G84、 G74） 105
3.6.4镗孔循环（G85、 G89、G86、G88、G76、G87） 107
3.6.5固定循环应用举例 109
3.7子程序 110
3.7.1子程序的概念 110
3.7.2调用子程序指令 110
3.7.3子程序编程应用实例 111
3.8简化程序的编程指令 113
3.8.1比例缩放功能（G50、 G51） 113
3.8.2坐标系旋转功能（G68， G69） 116
3.8.3极坐标编程 119
3.8.4局部坐标系 121
第4章 数控铣削加工宏程序 123
4.1用户宏程序基础（FANUC 0i系统） 123
4.1.1用户宏程序用途 123
4.1.2变量 123
4.1.3变量的算术和逻辑运算 126
4.1.4宏程序语句和NC语句 129
4.1.5转移和循环 130
4.2宏程序调用 132
4.2.1宏程序调用方法 132
4.2.2宏程序非模态调用（G65） 133
4.2.3宏程序模态调用与取消（G66、 G67） 137
4.2.4用G代码调用宏程序 139
4.2.5用M代码调用宏程序 140
4.3用宏程序铣削椭圆 140
4.3.1椭圆槽加工 140
4.3.2椭圆外轮廓加工 142
4.4行切和环切 144
4.4.1行切矩形平面宏程序 144
4.4.2行切矩形槽宏程序 145
4.4.3环切矩形槽宏程序 148
4.4.4圆槽环切宏程序 150
4.5孔系加工宏程序 151
4.5.1环形阵列孔系加工 151
4.5.2多组环形阵列孔系加工 153
4.6球面加工 155
4.6.1球面加工工艺 155
4.6.2外球面加工 156
4.6.3内球面粗加工——立铣刀自上而下层切 158
4.6.4内球面精加工——球头铣刀自上而下切削 160
第5章 数控镗铣编程与工艺诀窍 162
5.1数控孔加工编程与工艺诀窍 162
5.1.1数控钻孔循环（平口钳装夹操作） 162
5.1.2铣刀螺旋铣削加工孔（用孔找正主轴） 164
5.1.3螺纹孔系加工（使用靠棒分中对刀） 167
5.1.4镗孔加工孔系（利用外圆找正主轴） 170
5.2槽、腔的数控铣削编程与工艺诀窍 172
5.2.1偏心弧形槽加工（三爪自定心卡盘装夹工件） 172
5.2.2精密铣削键槽（V形槽定位） 173
5.2.3铣削槽形凸轮 175
5.2.4比例缩放编程铣削宽圆槽（利用寻边器分中对刀操作） 178
5.2.5圆腔的数控铣削 180
5.2.6零件的内平面轮廓加工 182
5.2.7矩形槽数控铣削（环切法加工） 184
5.3型面数控铣削编程与工艺诀窍 186
5.3.1用球刀切削加工圆弧槽（用弯板装夹工件） 186
5.3.2斜面及弧面的数控铣精加工（行切法加工） 188
5.4工件上多个相同图形的加工编程与工艺诀窍 190
5.4.1极坐标编程实现相同图形的加工 190
5.4.2重新设置编程原点偏移量进行相同图形的加工 192
5.4.3镜像加工实现相同图形的加工 193
5.4.4坐标系旋转实现相同图形的加工 195
5.5典型零件数控加工编程与工艺诀窍 197
5.5.1汽车弹簧靠模的加工 197
5.5.2减速箱体数控加工 203
5.5.3梅花联轴器铣削梅花槽 210
第6章 自动编程与工艺诀窍 213
6.1自动编程软件 213
6.1.1数控自动编程系统软件 213
6.1.2用自动编程软件编程步骤 213
6.1.3制造工程师的用户界面 214
6.1.4 CAXA制造工程师自动编程软件常用术语 214
6.2跟我做——零件实体造型操作（使用CAXA软件） 216
6.3跟我做——零件自动编程操作（使用CAXA软件） 219
6.3.1零件数控加工工艺分析 219
6.3.2 零件加工造型 220
6.3.3定义毛坯 220
6.3.4生成加工轨迹 221
6.3.5验证加工轨迹 228
6.3.6生成G代码数控程序 229
6.4高效粗加工方法——插铣式粗加工（使用CAXA软件） 230
6.4.1零件数控加工工艺分析 230
6.4.2零件三维造型 230
6.4.3生成加工轨迹 230
6.4.4验证加工轨迹 232
6.4.5生成G代码数控程序 233
6.5利用自动编程分别完成粗、精加工（使用CAXA软件） 233
6.5.1零件工艺分析 234
6.5.2零件三维造型 234
6.5.3生成型面粗加工轨迹（等高线粗加工） 234
6.5.4生成型面精加工轨迹（扫描线精加工） 237
6.6橡胶模曲面的数控铣精加工（使用CAXA软件） 241
6.6.1零件数控加工工艺分析 241
6.6.2零件三维造型 242
6.6.3生成加工轨迹 242
6.7锻模的数控加工（使用UG NX软件） 244
6.7.1锻模加工工艺 245
6.7.2锻模数控加工工艺（表6-9中第5工序） 245
6.7.3输出数控加工程序 248
6.7.4数控机床操作要点 251
6.7.5检验 252
6.7.6工艺诀窍 252
6.8模具的数控加工（使用UG NX软件） 253
6.8.1凸、凹模工艺方案 253
6.8.2凸、凹模数控铣加工 254
6.8.3工艺诀窍——配合件加工方法 260
6.9叶轮加工（使用UG NX软件） 260
6.9.1叶轮的数控工艺分析 260
6.9.2数控加工工序工艺方案 261
6.9.3叶轮的数控加工程序 262
6.9.4数控机床操作要点 265
6.9.5检验 266
6.9.6工艺诀窍 266
参考文献 268