本書分為編程和加工基礎篇、數控車床篇、數控銑床和加工中心篇,主要內容包括數控機床概述、數控機床編程基礎、數控車削工藝基礎、數控車床編程指令、數控車床基本操作、數控車床編程典型案例、數控銑削工藝基礎、數控銑削的編程指令及應用、數控銑床/加工中心基本操作、數控銑床/加工中心編程典型案例等。
本書內容由淺入深,既適合初學者的學習,又能幫助數控加工人員提升崗位能力。本書可作為職業院校機械制造專業數控技術、機電技術等課程的教材,也可作為數控加工崗位培訓教材或自學用書。
第一篇編程和加工基礎
第一章數控機床概述1
第一節數控機床的產生與發展1
一、數控機床的產生及發展概述1
二、數控機床的發展趨勢2
第二節數控機床基本組成4
第三節數控機床的加工特點及分類5
一、數控機床的分類5
二、數控加工的特點7
第二章數控機床編程基礎8
第一節數控編程的概念8
一、數控編程的內容和步驟8
二、數控編程的方法9
第二節數控加工工藝基礎10
一、數控加工工藝設計準備10
二、數控加工工藝設計過程12
三、數控加工技術文件編寫14
四、數控編程中的數值計算14
第三節常用量具及使用方法14
一、鋼直尺14
二、塞尺14
三、游標卡尺16
四、百分尺和千分尺18
五、內徑百分表19
六、萬能角度尺20
第二篇數控車床
第三章數控車削工藝基礎22
第一節數控車床介紹22
一、數控車床的類型22
二、數控車床的基本結構24
三、數控車床的主要加工對象25
第二節數控刀具及安裝26
一、車刀分類26
二、常用車刀刀具材料及用途簡介28
三、車刀安裝30
第三節車削工件的定位與裝夾31
一、在三爪自定心卡盤上裝夾31
二、用卡盤和頂尖一夾一頂裝夾工件31
三、在兩頂尖之間裝夾工件32
第四節數控車削的工藝分析方法33
一、工藝制訂原則33
二、加工工序的劃分34
三、進給路線的確定方法34
四、切削用量的選擇35
第四章數控車床編程指令38
第一節坐標系及程序編制的有關標準及規范38
一、數控機床坐標系38
二、 程序結構和編程規則40
第二節輔助功能指令和F、S、T指令44
一、常用輔助M功能指令44
二、F功能44
三、S功能44
四、T功能45
第三節刀具簡單運動指令(G00~G04)45
一、快速定位指令(G00)45
二、直線插補指令(G01)45
三、倒角、倒圓功能指令(G01)46
四、圓弧插補指令(G02、G03)46
五、暫停指令(G04)48
第四節刀具位置指令48
一、刀具位置補償48
二、刀尖半徑補償(G41、G42、G40)49
第五節螺紋加工指令(G32)及螺紋加工方法51
一、常見螺紋類型51
二、外螺紋及配合螺紋的標記方式51
三、數控車床加工螺紋的進刀方式53
四、螺紋尺寸計算53
五、螺紋加工切削用量的選用55
六、螺紋加工(G32)指令55
第六節單一固定循環指令(G90、G92、G94)57
一、外圓切削循環指令(G90)57
二、端面切削循環指令(G94)58
三、螺紋加工(G92)60
第七節復合循環指令(G70~G76)62
一、外圓粗加工復合循環(G71)62
二、精車復合循環指令(G70)63
三、封閉輪廓粗車復合循環指令(G73)63
四、端面粗加工復合循環(G72)65
五、徑向切槽復合循環指令(G75)66
六、軸向切槽復合循環指令(G74)67
七、螺紋加工復合循環指令(G76)68
第八節宏程序70
一、變量70
二、變量的演算71
三、宏程序結構和應用73
第五章數控車床基本操作76
第一節數控車床面板基本操作76
一、熟悉數控車床操作面板76
二、數控車床面板的常規操作79
第二節刀具安裝和對刀82
一、刀具的正確安裝82
二、采用刀具補償參數T功能對刀84
三、T功能對刀具體操作84
四、采用零件坐標系設定方式對刀84
五、采用零件坐標系(G54~G59)選擇方式對刀85
第三節程序校驗和零件自動加工86
第六章數控車床編程典型案例88
第一節圓柱面和端面加工88
一、工藝分析和制定工藝卡88
二、編寫加工程序89
三、拓展練習90
第二節切槽(切斷)加工91
一、切槽(切斷)加工的特點91
二、切槽刀和切削用量的選擇91
三、切槽(切斷)加工方法92
四、案例分析和參考程序94
五、拓展練習96
第三節復雜外輪廓加工96
一、工藝分析和制定工藝卡96
二、編寫加工程序97
三、拓展練習98
第四節螺紋加工99
一、工藝分析99
二、編寫加工程序100
三、拓展練習102
第五節內腔和內套加工103
一、內孔車刀的選擇和安裝103
二、車削孔的工藝104
三、工藝分析和編寫程序106
四、拓展練習109
第六節車削綜合件110
一、工藝分析和制定工藝卡110
二、編寫加工程序112
三、拓展練習115
第三篇數控銑床和加工中心
第七章數控銑削工藝基礎118
第一節數控銑床/加工中心概述118
一、數控銑床/加工中心與普通銑床的區別118
二、數控銑床/加工中心分類119
三、數控銑床與加工中心的組成120
四、加工中心的刀庫形式121
五、加工中心的刀庫換刀方式124
六、數控銑削對象126
第二節銑削刀具127
一、常用的銑削刀具128
二、常用孔加工刀具133
三、鏜銑類工具系統133
四、刀具、刀柄的裝卸135
五、自動換刀裝置(ATC)的操作136
第三節常見夾具及工件裝夾137
一、機用平口虎鉗138
二、組合壓板安裝工件138
三、精密夾具和組合夾具140
第四節銑削加工的工藝設計142
一、數控銑削加工工藝的主要內容142
二、數控銑削加工工序劃分142
三、數控銑削加工工藝設計143
四、合理選擇順銑與逆銑144
五、外輪廓銑削走刀路線和加工方法145
六、型腔走刀路線和加工方法146
七、內腔、內槽的結構工藝性分析147
八、槽加工進給路線的確定148
九、相互位置精度高的孔系的加工路線151
十、切削用量的選擇152
第八章數控銑削的編程指令及應用154
第一節銑削基本指令154
一、常用輔助功能M代碼154
二、主軸轉速功能指令(S)155
三、進給速度(F)155
四、刀具功能(T)156
五、常用準備功能G代碼156
六、尺寸單位設定指令156
七、坐標尺寸指令(G90、G91)156
八、平面選擇指令(G17、G18、G19)157
九、參考點指令(G27、G28、G29、G30)157
十、加工中心換刀指令(M06)158
十一、刀具簡單運動指令(G00~G03)159
第二節刀具補償指令161
一、刀具半徑補償指令(G40、G41、G42)161
二、刀具長度補償指令(G43、G44、G49)164
第三節子程序指令(M98、M99)166
一、子程序調用功能166
二、子程序結束功能167
三、返回程序段號167
四、子程序的重復次數168
五、子程序應用實例169
第四節孔加工循環指令(G73~G89)171
一、孔加工固定循環指令的種類171
二、孔加工固定循環動作及順序172
三、孔加工固定循環指令格式172
四、鉆孔循環(G81)與锪孔循環(G82)173
五、深孔鉆削循環(G73、G83)175
六、鉸孔循環(G85)175
七、應用孔加工循環的一些注意事項176
八、暫停指令(G04)176
第五節比例及鏡像功能(G51、G50)177
一、各軸按相同比例編程177
二、各軸以不同比例編程177
三、鏡像功能178
第六節坐標系旋轉功能(G68、G69)179
一、基本編程方法179
二、坐標系旋轉功能與刀具半徑補償功能的關系180
三、坐標系旋轉功能與比例編程方式的關系180
第七節宏程序180
第九章數控銑床/加工中心基本操作183
第一節機床操作面板認識和基本操作183
一、操作面板結構組成183
二、操作面板基本操作187
第二節數控銑床/加工中心的對刀操作191
一、銑削對刀點的選擇191
二、對刀方法192
第三節數控刀具下刀過程194
第十章數控銑床/加工中心編程典型案例195
第一節平面銑削195
一、加工工藝設計195
二、程序編制與加工196
第二節平面外輪廓銑削197
一、工藝分析197
二、編寫程序199
三、拓展練習201
第三節平面型腔銑削201
一、工藝分析201
二、程序編寫203
三、拓展練習204
第四節孔加工204
一、工藝分析205
二、程序編寫207
三、拓展練習209
第五節銑削綜合件練習一211
一、工藝分析211
二、參考程序213
三、拓展練習215
第六節銑削綜合件練習二216
一、零件加工工藝分析217
二、程序編制218
三、拓展練習223
參考文獻225