数控编程与加工

第1章 概论/1 1.1 数控机床的产生与发展过程/1 1.1.1 数控机床的产生/1 1.1.2 数控机床的发展/2 1.2 数控机床的工作原理与组成/5 1.2.1 数控机床的工作原理/5 1.2.2 数控机床的组成/5 1.3 数控机床的种类与特点/7 1.3.1 数控机床的种类/7 1.3.2 数控机床的工艺特点/12 1.3.3 数控机床的使用要求/13 1.4 数控机床的发展趋势/14 思考与练习/17第2章 数控机床的操作/18 2.1 数控机床的操作常识/18 2.1.1 数控机床操作的一般常识/18 2.1.2 数控机床操作的安全常识/26 2.1.3 数控机床的维护与保养/27 2.2 数控车床的基本操作/29 2.2.1 概述/29 2.2.2 数控车床的操作界面/30 2.2.3 数控车床的基本操作/33 2.3 加工中心（数控铣）的基本操作/35 2.3.1 概述/35 2.3.2 加工中心（数控铣）的操作界面/35 2.3.3 加工中心（数控铣）的基本操作/41 思考与练习/45第3章 数控加工工艺设计基础/46 3.1 概述/46 3.1.1 数控加工工艺过程/46 3.1.2 数控加工的工艺特点/48 3.1.3 数控工艺设计的内容与步骤/48 3.2 数控工艺分析/49 3.2.1 数控加工内容选择/49 3.2.2 数控加工工艺性分析/50 3.3 数控工艺方案考虑的主要问题/52 3.3.1 工件装夹方案确定/52 3.3.2 数控加工工序与工步的划分/52 3.3.3 数控加工走刀路线的确定/53 3.4 机床和工艺装备选择/56 3.4.1 机床选择/56 3.4.2 刀具选择/58 3.4.3 装夹方式与夹具的选择/71 3.5 工艺参数选择/77 3.5.1 切削用量确定/77 3.5.2 对刀点和换刀点位置的确定/80 3.6 数学处理/80 3.6.1 编程轨迹与运动轨迹/81 3.6.2 数控处理的任务/81 3.6.3 数学处理的方法/82 3.6.4 数控加工误差的构成/84 3.7 数控工艺文件的填写/84 3.7.1 数控编程任务书/85 3.7.2 工件装夹与原点设定卡/85 3.7.3 数控加工工序卡/86 3.7.4 数控加工走刀路线图/86 3.7.5 数控加工刀具选择卡/86 思考与练习/88第4章 数控编程与加工基础/90 4.1 数控程序编制的概念/90 4.1.1 数控程序与编制/90 4.1.2 数控程序编制的内容/90 4.1.3 数控程序的编制方法/92 4.2 数控程序的结构/93 4.2.1 主程序与子程序/93 4.2.2 数控程序段/96 4.2.3 字与字的功能/98 4.3 数控机床的坐标系/107 4.3.1 机床坐标系/107 4.3.2 编程坐标系/110 4.3.3 加工坐标系/110 4.4 数控编程与加工中的各种点/111 4.4.1 坐标系原点与参考点/111 4.4.2 刀位点与对刀点/112 4.4.3 起刀点、下刀点和换刀点/113 4.4.4 基点与节点/114 4.5 基本编程指令/114 4.5.1 直线运动控制指令G00、G01/114 4.5.2 圆弧运动控制指令G02、G03/116 4.5.3 坐标系建立指令G50（G92）/118 4.5.4 绝对/增量坐标值转换指令G90/G91/120 4.5.5 坐标平面选择指令G17/G18/G19/121 4.5.6 坐标尺寸公/英制选择指令G20/G21/121 4.5.7 坐标系选择指令G54～G59/121 4.5.8 刀具半径补偿指令G41、G42、G40/123 思考与练习/127第5章 数控车床编程与加工/128 5.1 概述/128 5.1.1 数控车床的加工特点/128 5.1.2 数控车床的工艺范围/129 5.2 数控车床的常用编程指令/130 5.2.1 数控车削加工的F、S、T功能/130 5.2.2 切削速度控制指令/131 5.2.3 直径/半径编程指令/133 5.2.4 单一固定循环指令/136 5.2.5 复合固定循环指令/140 5.2.6 螺纹切削指令/144 5.3 数控车床的刀具补偿/150 5.3.1 数控车床的刀尖半径补偿/150 5.3.2 数控车床的刀具位置补偿/153 5.3.3 数控车床的编程要点/154 5.4 数控车床加工编程综合举例/154 思考与练习/156第6章 加工中心（数控铣床）编程与加工/158 6.1 加工中心概述/158 6.1.1 数控加工中心的组成/158 6.1.2 数控加工中心的分类/158 6.1.3 加工中心（数控铣床）的加工特点/161 6.1.4 加工中心（数控铣床）的工艺范围/162 6.2 加工中心常用编程指令/163 6.2.1 加工中心的程序代码/163 6.2.2 加工中心（数控铣床）加工的F、S、T功能/167 6.2.3 孔加工循环指令/167 6.2.4 坐标旋转（G68，G69）编程指令/178 6.2.5 极坐标编程指令G15、G16/180 6.2.6 比例缩放G50/G51/181 6.2.7 镜像编程指令G50.1/G51.1/183 6.3 加工中心刀具补偿与编程要点/185 6.3.1 加工中心的刀具半径补偿/185 6.3.2 加工中心（数控铣床）的刀具长度补偿/190 6.3.3 数控铣床的特点及编程要点/191 6.4 数控加工编程综合举例/193 6.4.1 外形铣削（凸轮加工）/193 6.4.2 挖槽加工/195 6.4.3 孔系加工/200 6.4.4 简单曲面加工/204 思考与练习/206第7章 数控加工宏编程/207 7.1 概述/207 7.1.1 概念/207 7.1.2 宏编程的技术特点/209 7.1.3 变量及其应用/210 7.2 FANUC系统的A类宏程序及其应用/212 7.2.1 宏调用指令/213 7.2.2 宏功能指令/219 7.2.3 编程实例/224 7.3 FANUC系统的B类宏程序及其应用/228 7.3.1 宏功能基本指令/228 7.3.2 宏功能控制指令/230 7.3.3 编程实例/234第8章 数控电火花线切割机床编程与加工/249 8.1 概述/249 8.1.1 数控电火花线切割加工原理/249 8.1.2 数控电火花线切割机床及特点/250 8.1.3 坐标系/252 8.2 数控电火花线切割加工工艺/252 8.2.1 工件的装夹与调整/252 8.2.2 电极丝的选择与调整/255 8.2.3 加工参数选择/257 8.3 数控电火花线切割加工的编程方法/258 8.3.1 分隔符格式程序编制/258 8.3.2 地址符格式程序编制/264 8.4 综合加工应用编程举例/267第9章 数控加工自动编程技术/271 9.1 概述/271 9.1.1 自动编程技术的产生/271 9.1.2 自动编程技术的特点/271 9.1.3 自动编程技术的发展趋势/272 9.2 CAD/CAM技术介绍/272 9.2.1 CAD/CAM与数控加工的关系/273 9.2.2 CAD/CAM软件的技术特点/273 9.2.3 国内外流行的CAD/CAM软件/274 9.2.4 CAD/CAM技术的发展趋势/275 9.3 Pro/NC应用介绍/275 9.3.1 Pro/NC概述/275 9.3.2 Pro/NC数控加工编程实例/285参考文献/300

第1章 概论/1 1.1 数控机床的产生与发展过程/1 1.1.1 数控机床的产生/1 1.1.2 数控机床的发展/2 1.2 数控机床的工作原理与组成/5 1.2.1 数控机床的工作原理/5 1.2.2 数控机床的组成/5 1.3 数控机床的种类与特点/7 1.3.1 数控机床的种类/7 1.3.2 数控机床的工艺特点/12 1.3.3 数控机床的使用要求/13 1.4 数控机床的发展趋势/14 思考与练习/17第2章 数控机床的操作/18 2.1 数控机床的操作常识/18 2.1.1 数控机床操作的一般常识/18 2.1.2 数控机床操作的安全常识/26 2.1.3 数控机床的维护与保养/27 2.2 数控车床的基本操作/29 2.2.1 概述/29 2.2.2 数控车床的操作界面/30 2.2.3 数控车床的基本操作/33 2.3 加工中心（数控铣）的基本操作/35 2.3.1 概述/35 2.3.2 加工中心（数控铣）的操作界面/35 2.3.3 加工中心（数控铣）的基本操作/41 思考与练习/45第3章 数控加工工艺设计基础/46 3.1 概述/46 3.1.1 数控加工工艺过程/46 3.1.2 数控加工的工艺特点/48 3.1.3 数控工艺设计的内容与步骤/48 3.2 数控工艺分析/49 3.2.1 数控加工内容选择/49 3.2.2 数控加工工艺性分析/50 3.3 数控工艺方案考虑的主要问题/52 3.3.1 工件装夹方案确定/52 3.3.2 数控加工工序与工步的划分/52 3.3.3 数控加工走刀路线的确定/53 3.4 机床和工艺装备选择/56 3.4.1 机床选择/56 3.4.2 刀具选择/58 3.4.3 装夹方式与夹具的选择/71 3.5 工艺参数选择/77 3.5.1 切削用量确定/77 3.5.2 对刀点和换刀点位置的确定/80 3.6 数学处理/80 3.6.1 编程轨迹与运动轨迹/81 3.6.2 数控处理的任务/81 3.6.3 数学处理的方法/82 3.6.4 数控加工误差的构成/84 3.7 数控工艺文件的填写/84 3.7.1 数控编程任务书/85 3.7.2 工件装夹与原点设定卡/85 3.7.3 数控加工工序卡/86 3.7.4 数控加工走刀路线图/86 3.7.5 数控加工刀具选择卡/86 思考与练习/88第4章 数控编程与加工基础/90 4.1 数控程序编制的概念/90 4.1.1 数控程序与编制/90 4.1.2 数控程序编制的内容/90 4.1.3 数控程序的编制方法/92 4.2 数控程序的结构/93 4.2.1 主程序与子程序/93 4.2.2 数控程序段/96 4.2.3 字与字的功能/98 4.3 数控机床的坐标系/107 4.3.1 机床坐标系/107 4.3.2 编程坐标系/110 4.3.3 加工坐标系/110 4.4 数控编程与加工中的各种点/111 4.4.1 坐标系原点与参考点/111 4.4.2 刀位点与对刀点/112 4.4.3 起刀点、下刀点和换刀点/113 4.4.4 基点与节点/114 4.5 基本编程指令/114 4.5.1 直线运动控制指令G00、G01/114 4.5.2 圆弧运动控制指令G02、G03/116 4.5.3 坐标系建立指令G50（G92）/118 4.5.4 绝对/增量坐标值转换指令G90/G91/120 4.5.5 坐标平面选择指令G17/G18/G19/121 4.5.6 坐标尺寸公/英制选择指令G20/G21/121 4.5.7 坐标系选择指令G54～G59/121 4.5.8 刀具半径补偿指令G41、G42、G40/123 思考与练习/127第5章 数控车床编程与加工/128 5.1 概述/128 5.1.1 数控车床的加工特点/128 5.1.2 数控车床的工艺范围/129 5.2 数控车床的常用编程指令/130 5.2.1 数控车削加工的F、S、T功能/130 5.2.2 切削速度控制指令/131 5.2.3 直径/半径编程指令/133 5.2.4 单一固定循环指令/136 5.2.5 复合固定循环指令/140 5.2.6 螺纹切削指令/144 5.3 数控车床的刀具补偿/150 5.3.1 数控车床的刀尖半径补偿/150 5.3.2 数控车床的刀具位置补偿/153 5.3.3 数控车床的编程要点/154 5.4 数控车床加工编程综合举例/154 思考与练习/156第6章 加工中心（数控铣床）编程与加工/158 6.1 加工中心概述/158 6.1.1 数控加工中心的组成/158 6.1.2 数控加工中心的分类/158 6.1.3 加工中心（数控铣床）的加工特点/161 6.1.4 加工中心（数控铣床）的工艺范围/162 6.2 加工中心常用编程指令/163 6.2.1 加工中心的程序代码/163 6.2.2 加工中心（数控铣床）加工的F、S、T功能/167 6.2.3 孔加工循环指令/167 6.2.4 坐标旋转（G68，G69）编程指令/178 6.2.5 极坐标编程指令G15、G16/180 6.2.6 比例缩放G50/G51/181 6.2.7 镜像编程指令G50.1/G51.1/183 6.3 加工中心刀具补偿与编程要点/185 6.3.1 加工中心的刀具半径补偿/185 6.3.2 加工中心（数控铣床）的刀具长度补偿/190 6.3.3 数控铣床的特点及编程要点/191 6.4 数控加工编程综合举例/193 6.4.1 外形铣削（凸轮加工）/193 6.4.2 挖槽加工/195 6.4.3 孔系加工/200 6.4.4 简单曲面加工/204 思考与练习/206第7章 数控加工宏编程/207 7.1 概述/207 7.1.1 概念/207 7.1.2 宏编程的技术特点/209 7.1.3 变量及其应用/210 7.2 FANUC系统的A类宏程序及其应用/212 7.2.1 宏调用指令/213 7.2.2 宏功能指令/219 7.2.3 编程实例/224 7.3 FANUC系统的B类宏程序及其应用/228 7.3.1 宏功能基本指令/228 7.3.2 宏功能控制指令/230 7.3.3 编程实例/234第8章 数控电火花线切割机床编程与加工/249 8.1 概述/249 8.1.1 数控电火花线切割加工原理/249 8.1.2 数控电火花线切割机床及特点/250 8.1.3 坐标系/252 8.2 数控电火花线切割加工工艺/252 8.2.1 工件的装夹与调整/252 8.2.2 电极丝的选择与调整/255 8.2.3 加工参数选择/257 8.3 数控电火花线切割加工的编程方法/258 8.3.1 分隔符格式程序编制/258 8.3.2 地址符格式程序编制/264 8.4 综合加工应用编程举例/267第9章 数控加工自动编程技术/271 9.1 概述/271 9.1.1 自动编程技术的产生/271 9.1.2 自动编程技术的特点/271 9.1.3 自动编程技术的发展趋势/272 9.2 CAD/CAM技术介绍/272 9.2.1 CAD/CAM与数控加工的关系/273 9.2.2 CAD/CAM软件的技术特点/273 9.2.3 国内外流行的CAD/CAM软件/274 9.2.4 CAD/CAM技术的发展趋势/275 9.3 Pro/NC应用介绍/275 9.3.1 Pro/NC概述/275 9.3.2 Pro/NC数控加工编程实例/285参考文献/300
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