第一章數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)1
第一節(jié)數(shù)控設(shè)備簡(jiǎn)介1
一、數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生與發(fā)展1
二、數(shù)控設(shè)備的工作原理、組成與特點(diǎn)3
三、數(shù)控設(shè)備的分類4
四、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)6
（一）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)方向6
（二）絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)與相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)7
第二節(jié)數(shù)控加工基礎(chǔ)8
一、數(shù)控加工的定義與特點(diǎn)8
（一）數(shù)控加工的定義8
（二）數(shù)控加工的特點(diǎn)9
二、數(shù)控加工中常用術(shù)語9
（一）兩坐標(biāo)加工與多坐標(biāo)加工9
（二）插補(bǔ)10
（三）刀具補(bǔ)償11
三、數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)11
（一）數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容11
（二）選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容11
（三）對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析11
（四）數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)12
（五）數(shù)控加工的工序設(shè)計(jì)14
（六）數(shù)控加工主要工藝文件的編寫15
第三節(jié)數(shù)控程序編制基礎(chǔ)18
一、程序編制的內(nèi)容與步驟18
二、程序編制的代碼標(biāo)準(zhǔn)18
三、NC程序的結(jié)構(gòu)20
（一）程序的組成20
（二）程序段格式21
四、NC程序的常用功能字21
（一）準(zhǔn)備功能21
（二）坐標(biāo)功能字23
（三）進(jìn)給功能字23
（四）主軸功能字23
（五）刀具功能字23
（六）輔助功能字23
第四節(jié)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)24
一、高速化24
二、高精度化25
三、高可靠性25
四、高柔性化25
五、高一體化25
六、網(wǎng)絡(luò)化25
七、智能化25
本章小結(jié)26
習(xí)題一26
第二章數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理28
第一節(jié)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)28
一、CNC系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)28
二、CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)28
(一)大板結(jié)構(gòu)與功能模板結(jié)構(gòu)29
(二)單微處理器結(jié)構(gòu)與多微處理器結(jié)構(gòu)29
三、CNC系統(tǒng)的軟件的組成與結(jié)構(gòu)30
(一)CNC系統(tǒng)軟件的組成30
(二)CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)31
四、CNC系統(tǒng)的控制原理32
(一)零件程序的輸入32
(二)譯碼32
(三)刀具補(bǔ)償32
(四)速度控制33
(五)插補(bǔ)計(jì)算34
五、典型數(shù)控系統(tǒng)37
第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置40
一、概述40
二、旋轉(zhuǎn)變壓器40
(一)旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理40
(二)旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用42
三、感應(yīng)同步器42
(一)感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)與工作原理42
(二)感應(yīng)同步器的工作方式43
四、光柵44
五、脈沖編碼器45
(一)絕對(duì)式編碼器45
(二)增量式脈沖編碼器46
第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)47
一、概述47
二、開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)與閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)47
三、CNC進(jìn)給伺服系統(tǒng)49
四、進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)50
(一)滾珠絲杠螺母副50
(二)導(dǎo)軌副52
第四節(jié)數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu)53
一、主軸驅(qū)動(dòng)及其控制53
(一)對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的要求53
(二)主軸驅(qū)動(dòng)方式54
(三)主軸調(diào)速方法54
二、主傳動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)57
第五節(jié)可編程控制器(PLC)59
一、PLC的組成、特點(diǎn)與工作原理59
二、PLC的應(yīng)用61
(一)數(shù)控機(jī)床使用PLC的類型61
(二)PLC與CNC及機(jī)床之間的信息交換62
本章小結(jié)62
習(xí)題二63
第三章數(shù)控車削加工技術(shù)64
第一節(jié)數(shù)控車床簡(jiǎn)介64
一、概述64
(一)數(shù)控車床的用途64
(二)數(shù)控車床的組成、特點(diǎn)與布局64
(三)數(shù)控車床的分類66
二、數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)66
第二節(jié)數(shù)控車削的加工工藝與工裝70
一、數(shù)控車削加工的工藝分析70
(一)加工工序劃分70
(二)加工路線的確定70
二、數(shù)控車削加工與工裝72
(一)夾具的選擇、工件裝夾方法的確定72
(二)切削用量的確定72
(三)刀具的選擇與對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定74
第三節(jié)數(shù)控車削的程序編制75
一、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)75
二、車削數(shù)控系統(tǒng)功能76
三、數(shù)控車削編程基礎(chǔ)78
(一)坐標(biāo)系統(tǒng)78
(二)對(duì)刀問題78
(三)數(shù)控車削常用的各種指令79
(四)刀具半徑補(bǔ)償功能82
(五)車削加工循環(huán)功能83
(六)利用子程序編程86
(七)利用宏指令編程87
第四節(jié)數(shù)控車削加工實(shí)例88
一、數(shù)控車床的操作88
二、數(shù)控車削實(shí)例90
本章小結(jié)93
習(xí)題三93
第四章數(shù)控銑削加工技術(shù)95
第一節(jié)數(shù)控銑床簡(jiǎn)介95
一、數(shù)控銑床的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)95
(一)按機(jī)床主軸的布置形式與機(jī)床的布局特點(diǎn)分類95
(二)按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類96
二、數(shù)控銑床的主要功能96
三、數(shù)控銑床主要加工對(duì)象98
第二節(jié)數(shù)控銑削的加工工藝與工裝99
一、選擇并確定數(shù)控銑削的加工部位與內(nèi)容99
二、加工信息的讀取與工藝性分析99
三、毛坯的選擇100
四、加工表面的加工方案101
五、制訂工藝路線101
六、數(shù)控銑削工序設(shè)計(jì)102
七、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的選擇103
八、數(shù)控刀具系統(tǒng)104
九、夾具107
十、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與數(shù)控分度頭108
十一、量具109
第三節(jié)數(shù)控銑削的程序編制109
一、數(shù)控銑削編程的特點(diǎn)109
二、加工程序代碼標(biāo)準(zhǔn)110
三、數(shù)控銑床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系設(shè)定110
(一)數(shù)控銑床坐標(biāo)系110
(二)工件坐標(biāo)系設(shè)定110
四、刀具補(bǔ)償111
(一)刀具半徑補(bǔ)償112
(二)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償112
(三)刀具補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用113
五、編程實(shí)例113
第四節(jié)數(shù)控銑削加工實(shí)例116
本章小結(jié)119
習(xí)題四119
第五章加工中心加工技術(shù)121
第一節(jié)加工中心簡(jiǎn)介121
一、加工中心的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)121
二、加工中心的主要功能123
三、加工中心的主要加工對(duì)象123
第二節(jié)加工中心的加工工藝與工裝125
一、加工中心的工藝特點(diǎn)125
二、加工中心的工藝路線設(shè)計(jì)125
三、加工中心的工步設(shè)計(jì)126
四、工件的定位與裝夾127
(一)加工中心定位基準(zhǔn)的選擇127
(二)加工中心夾具的選擇與使用127
(三)確定零件在機(jī)床工作臺(tái)上的最佳位置128
五、加工中心刀具的選用128
六、換刀點(diǎn)132
第三節(jié)加工中心的程序編制132
一、加工中心的編程要求132
二、換刀程序的編制132
三、固定循環(huán)功能133
第四節(jié)加工中心加工實(shí)例138
本章小結(jié)142
習(xí)題五142
第六章數(shù)控特種加工技術(shù)144
第一節(jié)數(shù)控電火花成形加工技術(shù)144
一、數(shù)控電火花成形加工簡(jiǎn)介144
(一)數(shù)控電火花成形加工機(jī)床的主要組成144
(二)數(shù)控電火花成形加工的原理147
(三)數(shù)控電火花成形加工的特點(diǎn)與應(yīng)用149
二、數(shù)控電火花成形加工的一般工藝規(guī)律149
(一)影響材料放電腐蝕的主要因素149
(二)影響加工精度的主要因素151
(三)影響電火花成形加工表面質(zhì)量的工藝因素152
(四)電極152
三、數(shù)控電火花成形加工工藝過程與實(shí)例155
(一)電火花成形加工工藝參數(shù)的選定155
(二)提高加工效率的方法155
(三)加工方式選定155
(四)加工實(shí)例156
第二節(jié)數(shù)控電火花線切割加工技術(shù)157
一、數(shù)控電火花線切割加工簡(jiǎn)介157
(一)數(shù)控電火花線切割加工的原理157
(二)數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類與基本組成157
(三)數(shù)控電火花線切割加工的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍159
二、數(shù)控電火花線切割加工的工藝與工裝160
三、數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床編程163
(一)3B格式程序編制163
(二)4B格式程序編制165
(三)ISO代碼數(shù)控程序編制166
(四)程序編制步驟168
四、數(shù)控電火花線切割加工實(shí)例168
本章小結(jié)172
習(xí)題六172
第七章數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)174
第一節(jié)數(shù)控自動(dòng)編程概述174
一、自動(dòng)編程的基本知識(shí)174
(一)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程的環(huán)境要求174
(二)自動(dòng)編程的分類175
(三)自動(dòng)編程的發(fā)展176
二、圖形交互式自動(dòng)編程系統(tǒng)177
第二節(jié)MasterCAM的工作環(huán)境177
一、MasterCAM的主要特點(diǎn)與功能177
二、MasterCAM產(chǎn)生NC的工作程序178
三、MasterCAM工作環(huán)境178
第三節(jié)2D構(gòu)圖與刀具路徑的生成181
一、2D基本幾何繪圖181
二、幾何圖形的編輯183
三、2D刀具路徑的生成183
(一)2D刀具路徑模組及其共同參數(shù)183
（二）外形定義187
（三）外形銑削模組187
（四）挖槽模組189
（五）鉆孔模組192
（六）刻文字模組194
第四節(jié)相關(guān)性應(yīng)用與后置處理195
一、操作管理195
二、路徑轉(zhuǎn)換199
三、刀具路徑合并201
四、后置處理201
五、2D自動(dòng)編程實(shí)例202
第五節(jié)3D構(gòu)圖與刀具路徑的生成204
一、3D構(gòu)圖基礎(chǔ)205
（一）3D幾何造型的基本概念205
（二）曲面類型與特征207
二、3D曲面構(gòu)造與編輯210
三、3D刀具路徑的產(chǎn)生與編輯214
第六節(jié)利用自動(dòng)編程加工零件綜合實(shí)例218
本章小結(jié)221
習(xí)題七222
第八章數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)224
第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的選用224
一、選用依據(jù)224
二、選用內(nèi)容225
三、購(gòu)置訂貨時(shí)應(yīng)注意的問題227
第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試227
一、安裝調(diào)試的準(zhǔn)備工作227
二、安裝調(diào)試的配合工作228
三、安裝調(diào)試的組織工作229
第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)、驗(yàn)收與設(shè)備管理229
一、數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)與驗(yàn)收229
二、數(shù)控機(jī)床的設(shè)備管理231
第四節(jié)數(shù)控機(jī)床的維修232
一、數(shù)控機(jī)床維修概述232
二、數(shù)控機(jī)床的故障診斷234
(一)故障診斷的一般步驟234
(二)故障診斷的一般方法234
三、數(shù)控機(jī)床的故障維修238
(一)數(shù)控系統(tǒng)的故障維修238
(二)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障維修238
(三)機(jī)械系統(tǒng)故障維修239
(四)液壓系統(tǒng)故障維修240
(五)壓縮空氣系統(tǒng)故障維修240
(六)其他系統(tǒng)故障維修241
四、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修綜合實(shí)例241
本章小結(jié)243
習(xí)題八244
參考文獻(xiàn)245