近幾年來，數控機床是實現裝備制造業現代化的基礎裝備，以其高速、高效、高精度、高可靠性，以及柔性化、網絡化、智能化的卓越性能開創了機械產品向機電一體化發展的先河。隨著數控機床的飛速發展，社會對數控人才的需求也越來越大。教育部已將數控技術應用人才確定為國家技能型緊缺人才。
數控編程是數控技術的核心，是充分發揮數控機床效率的關鍵，是連接數控機床與數控加工工藝的紐帶，同時也是利用CAD/CAM軟件進行自動編程加工的基礎。學好數控編程技術對充分利用數控機床的功能與效率起著舉足輕重的作用。
為滿足廣大讀者自學與提高數控編程能力的迫切需求，根據教育部、中國機械工業聯合會聯合制定的數控技術應用專業人才培養方案的要求，并結合編者在數控加工工藝和數控編程方面的教學經驗與工作經驗，編寫了本書。
本書主要作為應用型本科院校的機械工程及其自動化、機械設計制造及其自動化、機械電子工程等機械類專業的教材，或作為廣大自學者及工程技術人員的自學和培訓用書，對從事數控技術應用加工和研究的科技人員也有一定的參考價值。
本書注重實用性，強調理論聯系實際，內容豐富。全書共分7章，第1章主要介紹數控機床的產生、發展、組成、原理、分類、特點及發展趨勢；第2章主要介紹數控編程的基礎知識；第3章主要介紹數控銑削加工的工藝基礎知識；第4章主要介紹數控銑削編程的基礎知識、數控坐標系及常用基本編程指令及實際加工編程舉例；第5章主要介紹數控鉆（鏜）削及加工中心的編程；第6章主要介紹數控車削加工的工藝基礎知識；第7章主要介紹數控車床的常用編程指令、刀具補償及實際加工編程舉例。每章的最后一節是英文的閱讀材料，以期對讀者提高英文專業文獻的閱讀能力有所幫助。本書的實例由淺入深，以FANUC數控系統作為基本編程環境，并利用Keller 6.0實訓軟件完成書中所有實例的仿真實訓練習，使讀者可以更加明晰地了解編程的環境與運行結果。
本書在編寫過程中參閱了同行專家學者和一些院校的教材、資料和文獻，在此謹致謝意。由于編者水平有限，書中難免存在不足之處和錯誤，敬請讀者批評指正，以便進一步修改完善。
楊亮，大連交通大學副教授，中國刀協切削先進技術研究分會東北區副秘書長，曾主持數控技術與編程的實踐教學改革 （2013年大連交通大學本科教學改革研究項目）等項目。
目 錄
第1章 數控機床概述 1
1．1 數控機床的產生、發展及特征 1
一、數控機床的產生和發展 1
二、當代數控機床發展的特征 2
1．2 數控機床加工的特點及應用范圍 4
一、數控機床加工的特點 4
二、數控機床的應用范圍 6
1．3 數控機床的組成與工作原理 7
一、數控機床的組成 7
二、數控機床的工作原理 8
1．4 數控機床的分類 8
一、按運動控制方式分類 8
二、按加工工藝分類 9
三、按數控系統功能水平分類 11
四、按驅動系統的控制方式分類 11
1．5 數控機床的發展趨勢 12
1．6 閱讀材料―Numerical Control Machine 13
Lesson 1 Creation and Development of NC Machine 13
Lesson 2 Components of NC Machine 15
思考與練習 17
第2章 數控編程基礎 19
2．1 概述 19
一、數控編程的基本概念 19
二、數控編程的內容和步驟 19
三、數控編程的方法 20
2．2 數控程序 21
一、基本的編程術語 21
二、編程格式 22
三、字地址格式 22
四、程序頭 24
五、典型程序結構 25
2．3 主要功能指令 26
一、準備功能指令（G） 26
二、輔助功能指令（M） 31
三、主軸控制 35
四、進給率控制 39
五、坐標值與尺寸 40
2．4 閱讀材料―CNC Programming 45
Lesson 1 Methods of NC Programming 45
Lesson 2 Word Address Programming 47
思考與練習 51
第3章 數控銑削加工 53
3．1 數控銑床類型 53
3．2 零件的加工工藝分析 54
一、數控銑削主要加工對象 54
二、零件圖工藝分析 56
三、零件結構工藝性分析 56
3．3 裝夾方案的確定 57
一、定位基準的選擇 57
二、夾具的選擇 57
三、夾具選用原則 58
四、夾具的類型 58
3．4 刀具的選擇 59
一、數控加工對刀具的要求 59
二、數控刀具的特點 60
三、數控銑削刀具 61
四、確定刀具與工件的相對位置 65
3．5 加工路線的確定 70
一、銑削方式的確定 71
二、走刀路線的確定 72
3．6 切削用量的選擇 75
一、背吃刀量ap（端銑）或側吃刀量ae（圓周銑）的選擇 76
二、進給速度vf 76
三、切削速度 76
3．7 銑削加工編程工藝實例 76
一、零件介紹 76
二、工藝分析 76
三、加工工序卡片和刀具使用卡片 78
3．8 閱讀材料―NC Milling Machining Process 79
Lesson 1 The Main Contents of NC Milling Machining Process 79
Lesson 2 The Selection of NC Milling Cutter 79
思考與練習 82
第4章 數控銑削編程技術 85
4．1 銑削編程概論 85
一、銑床坐標系的確定 85
二、機床原點 87
三、機床參考點 88
四、編程坐標系（零件坐標系） 88
4．2 數控銑床坐標系指令 89
一、機床坐標系的選擇（G53） 89
二、工件坐標系選擇指令（G54～G59） 90
三、工件坐標系設定指令（G50/G92） 91
四、局部坐標系（G52） 93
五、坐標平面選擇指令（G17～G19） 94
4．3 數控銑床插補指令 95
一、快速定位指令（G00） 95
二、直線插補指令（G01） 96
三、圓（弧）插補指令（G02/G03） 97
4．4 刀具補償指令 99
一、刀具功能指令（T） 99
二、刀具長度補償（G43、G44、G49） 100
三、刀具半徑補償（G41、G42、G40） 103
4．5 銑削高級編程指令 108
一、子程序編程 （M98、M99） 108
二、旋轉編程指令（G68、G69） 109
三、比例縮放指令（G50、G51） 111
四、極坐標（G15、G16） 112
五、鏡像加工指令（M21、M22、M23） 114
4．6 閱讀材料―NC Milling Programming 116
思考與練習 119
第5章 數控鉆（鏜）削及加工中心編程技術 128
5．1 孔加工概述 128
一、鉆孔 128
二、鏜（擴）孔 129
三、锪孔 129
四、鉸孔 129
五、攻螺紋 130
5．2 鉆孔循環編程指令 130
一、固定循環的動作 130
二、常用指令 132
5．3 加工中心編程 143
一、加工中心概述 143
二、加工中心的特點 144
三、加工中心的編程特點 144
四、加工中心選刀（T） 145
五、加工中心換刀（M06） 147
5．4 閱讀材料―NC Machining Centers 148
Lesson 1 Introduction to NC Machining Centers 148
Lesson 2 Background on NC Machining Centers 149
思考與練習 150
第6章 數控車削加工 156
6．1 數控車削加工對象的特點 156
6．2 數控車削加工工藝的主要內容 157
一、零件的工藝性分析 157
二、結構工藝性分析 157
6．3 數控車削用刀具 158
一、數控加工對刀具的要求 158
二、刀具的分類 159
三、機夾可轉位硬質合金刀片的選擇 162
6．4 車削加工工藝方案的擬訂 164
一、擬定工藝路線 164
二、確定走刀路線 164
6．5 數控車削加工工序劃分與設計 166
一、數控車削加工工序劃分方法 166
二、數控車削加工工序設計 167
6．6 確定切削用量 167
一、選擇切削用量的一般原則 167
二、背吃刀量ap的確定 167
三、進給量f的確定 168
四、主軸轉速的確定 168
6．7 車削加工編程工藝實例 168
一、零件圖工藝分析 168
二、確定裝夾方案 169
三、確定加工順序 169
四、數值計算 169
五、選擇刀具 169
六、選擇切削用量 169
七、數控加工工藝文件的制定 170
6．8 閱讀材料―Numerical Control Lathe 171
Lesson 1 Brief Introduction to NC Lathe 171
Lesson 2 Basic NC Lathe Operation 173
思考與練習 176
第7章 數控車削編程技術 178
7．1 數控車削編程基礎 178
一、車削刀具 178
二、車床坐標系 179
7．2 數控車削基本指令 180
一、坐標系相關指令 180
二、參考點相關指令 182
三、數控插補指令 185
四、刀具補償功能 189
7．3 車削固定循環 193
一、單一固定循環 193
二、復合固定循環 195
7．4 螺紋車削加工指令 207
7．5 閱讀材料―NC Lathe Programming 214
思考與練習 219
參考文獻 228
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