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第1章 数控加工实用基础1

1.1 数控加工概述1

1.1.1 数控加工原理和特点1

1.1.2 数控加工常用术语2

1.1.3 数控加工技术的发展4

1.2 数控系统控制原理6

1.2.1 CNC硬件组成与控制原理6

1.2.2 CNC系统的软件结构8

1.2.3 插补原理9

1.2.4 典型数控系统11

1.3 数控机床及其坐标系统13

1.3.1 数控机床及其分类13

1.3.2 数控机床的进给伺服系统15

1.3.3 数控机床的主轴驱动16

1.3.4 数控机床的坐标轴与运动方向18

1.3.5 机床原点、参考点和工件原点20

1.3.6 绝对坐标编程和相对坐标编程21

1.4 数控编程基础22

1.4.1 数控加工程序的格式22

1.4.2 程序编制的过程及方法24

1.4.3 程序传送的载体24

1.5 数控加工的工艺处理26

1.5.1 数控加工零件及加工方法的选定26

1.5.2 加工工序的划分27

1.5.3 工件的安装与夹具的选择28

1.5.4 对刀点与换刀点的确定29

1.5.5 加工路线的确定30

1.5.6 刀具与切削用量的选择33

1.6 数控加工的工艺指令和工艺文件37

1.6.1 程序中常用的工艺指令37

1.6.2 数控加工的工艺文件38

思考与练习题41

第2章 数控车床的操作与编程43

2.1 数控车床及其组成43

2.1.1 数控车床的类型及基本组成43

2.1.2 数控车床的传动及速度控制44

2.1.3 数控车床的控制面板及其功能46

2.1.4 控制软件界面和菜单结构46

2.2 数控车床的位置调整与坐标系的设定47

2.2.1 手动位置调整及MDI操作47

2.2.2 数控车床坐标系统的设定50

2.2.3 刀具装夹与对刀调整54

2.3 基本编程指令与程序调试56

2.3.1 程序中用到的各功能字56

2.3.2 车床的编程方式57

2.3.3 基本编程指令58

2.3.4 编程实例60

2.3.5 程序输入及上机调试61

2.4 车削循环程序编写与调试62

2.4.1 简单车削循环63

2.4.2 粗车复合循环程序65

2.4.3 上机编程实例67

2.5 螺纹车削程序的编写与调试69

2.5.1 基本螺纹车削指令G3269

2.5.2 螺纹车削的简单固定循环G8273

2.5.3 车螺纹复合循环G7674

2.5.4 标准管螺纹及其加工编程75

2.5.5 程序调试说明76

2.6 刀具补偿与换刀程序的处理77

2.6.1 刀具的几何补偿和磨损补偿77

2.6.2 刀尖半径补偿78

2.6.3 多把刀具的对刀82

2.6.4 换刀程序的编写与上机调试83

2.7 综合车削技术86

2.7.1 子程序调用86

2.7.2 程序的单段、跳段和空运行87

2.7.3 切槽和钻孔的处理87

2.7.4 综合加工应用实例89

思考与练习题94

第3章 数控铣床的操作与编程97

3.1 数控铣床及其组成97

3.1.1 数控铣床的类型及基本组成97

3.1.2 数控铣床的传动及速度控制98

3.1.3 操作面板及其基本控制功能100

3.1.4 控制软件界面与菜单结构102

3.2 对刀调整及坐标系设定102

3.2.1 数控铣床的位置调整103

3.2.2 机床坐标系统的设定104

3.2.3 钻铣用刀具及对刀106

3.3 基本功能指令与程序调试111

3.3.1 程序中用到的各功能字111

3.3.2 直线和圆弧插补指令112

3.3.3 其他常用指令114

3.3.4 编程实例与上机调试116

3.4 刀具补偿及程序调试121

3.4.1 刀具半径补偿121

3.4.2 刀具长度补偿125

3.4.3 刀具数据库的设置127

3.4.4 刀补程序的编写与上机调试128

3.5 综合铣削加工技术130

3.5.1 子程序及其调用130

3.5.2 缩放、镜像和旋转程序指令132

3.5.3 综合加工应用实例134

3.5.4 加工进程控制137

思考与练习题138

第4章 加工中心的操作与编程142

4.1 数控加工中心及其组成142

4.1.1 加工中心的类型及其组成142

4.1.2 加工中心的自动换刀装置144

4.1.3 机床技术规格及其功能148

4.2 机床控制面板及其操作149

4.2.1 数控操作面板149

4.2.2 手动操作面板150

4.2.3 基本操作方法152

4.3 加工中心的工艺准备154

4.3.1 加工中心的工艺特点154

4.3.2 刀具及刀库数据设置155

4.3.3 机床及工件的坐标系统157

4.4 加工中心编程与上机调试158

4.4.1 基本程序指令158

4.4.2 自动换刀程序的编写163

4.4.3 程序输入与上机调试166

4.4.4 加工中心的编程与调试要点168

4.5 钻、镗固定循环及程序调试169

4.5.1 钻、镗固定循环的实现169

4.5.2 点位加工编程实例与调试173

4.6 多轴数控加工技术174

4.6.1 多轴加工机床及其特点174

4.6.2 四轴数控加工的编程177

4.6.3 五轴加工的编程180

4.6.4 四轴加工中心的操作183

思考与练习题185

第5章 宏编程技术及其应用188

5.1 宏编程技术规则188

5.1.1 宏编程的概念188

5.1.2 宏编程的技术规则188

5.1.3 宏编程的数学基础190

5.2 车削宏编程技术及其应用193

5.2.1 车削加工的宏编程技术193

5.2.2 车削宏编程的基本示例193

5.2.3 宏编程的子程序调用及传值196

5.2.4 弧面螺旋线加工的宏编程应用198

5.3 铣削宏编程技术及其应用200

5.3.1 铣削加工的宏编程技术200

5.3.2 铣削加工动态刀补的实现200

5.3.3 均布孔加工的宏编程实例203

5.3.4 空间轨迹的宏编程加工206

5.4 系统编程指令功能扩展的宏实现208

5.4.1 编程指令功能扩展的对象208

5.4.2 扩展编程的技术基础210

5.4.3 编程指令功能扩展示例212

5.4.4 刀具寿命管理的宏应用221

思考与练习题223

第6章 微机自动编程与应用225

6.1 自动编程概述225

6.1.1 自动编程原理及类型225

6.1.2 Master CAM软件系统概述226

6.2 零件基本几何图形的绘制229

6.2.1 基本线圆定义229

6.2.2 图形修整与变换233

6.3 空间立体图形的绘制236

6.3.1 构图平面与工作深度236

6.3.2 3D线架结构和曲面模型237

6.3.3 实体模型241

6.4 CAM基础241

6.4.1 刀具平面及工作坐标系的设定241

6.4.2 共同的刀具参数设置242

6.5 2D刀路定义244

6.5.1 外形铣削244

6.5.2 挖槽加工246

6.5.3 钻孔加工248

6.5.4 铣平面249

6.5.5 2D加工实例249

6.6 3D曲面加工刀路252

6.6.1 基本概念252

6.6.2 曲面粗加工253

6.6.3 曲面精加工255

6.6.4 线框模型和实体模型刀路257

6.7 多轴加工刀路257

6.7.1 四轴加工刀路257

6.7.2 五轴加工刀路259

6.8 后置处理260

6.8.1 刀路加工的仿真检查260

6.8.2 刀具路径的编辑（Edit NCI）263

6.8.3 工件材质设定（Material）264

6.8.4 后置处理（Post Proc）265

6.8.5 数据传送与DNC加工266

6.9 车削自动编程系统简介268

6.9.1 车削零件图形的生成268

6.9.2 车削刀路的定义269

6.9.3 车削程序的生成273

思考与练习题273

附录A 数控操作工职业资格鉴定要求277

附录B HNC-22T/M控制软件菜单290

附录C TSG工具系统291

参考文献292