数控机床应用与编程

第1章　数控机床概述 1

1.1 数控机床的发展历程 1

1.1.1　数控机床的产生 1

1.1.2　数控机床的发展历程 1

1.1.3　我国数控机床的发展概况 2

1.2　数控机床的组成与工作原理 3

1.2.1　数控机床的组成 3

1.2.2　数控机床的工作原理 4

1.3　数控机床的分类 5

1.3.1　按工艺用途分类 5

1.3.2　按机床运动方式分类 7

1.3.3　按伺服系统控制方式分类 9

1.4　数控机床的主要性能指标与功能 11

1.4.1 数控机床的主要性能指标 11

1.4.2　数控机床的主要功能 13

1.5 数控机床的特点与应用范围 14

1.5.1　数控机床的特点 14

1.5.2　数控机床的应用范围 14

复习思考题 15

第2章 数控机床编程基础 16

2.1 数控编程的方法与内容 16

2.1.1 手工编程 16

2.1.2 自动编程 18

2.2　数控机床的坐标轴与运动方向 18

2.2.1　机床坐标系的确定 19

2.2.2　各坐标轴的方向确定 19

2.2.3　附加坐标系 20

2.2.4　几种常见的机床坐标系 20

2.3 数控机床坐标系的原点与参考点 21

2.3.1　机床坐标系原点 21

2.3.2　机床参考点 22

2.3.3　工件坐标系原点 22

2.3.4　机床加工坐标系的设定 23

2.4　程序的结构与格式 24

2.4.1　零件加工程序的结构 25

2.4.2　程序段格式 25

2.4.3　绝对坐标与增量坐标 27

2.4.4　最小设定单位 27

2.4.5　准备功能与辅助功能 27

2.4.6　进给功能（F）、主轴转速功能（S）、刀具功能（T） 30

2.5　数控系统的编程功能 30

2.5.1　子程序调用功能 30

2.5.2　固定循环功能 31

2.5.3　镜像加工功能 32

2.5.4　用户宏功能 32

2.6　数控编程的工艺处理 33

2.6.1　数控加工工艺内容的选择 33

2.6.2　数控加工的工艺分析 34

2.6.3　数控加工的工艺设计 34

2.6.4　零件的安装 35

2.6.5　对刀点、换刀点及刀具参考点的选择 37

2.6.6　切削刀具与切削用量选择 37

2.6.7　数控编程中的数学处理 38

复习思考题 40

第3章 数控铣床的编程与操作 42

3.1 数控铣床简介 42

3.1.1　概述 42

3.1.2　数控铣床的分类 42

3.1.3　数控铣床的基本结构与操作 43

3.1.4　数控铣床的应用范围 48

3.1.5　数控铣床常用编程功能指令 48

3.2　数控铣床操作实例 50

3.2.1 零件在数控铣床上加工前的工艺准备与编程 50

3.2.2　零件在数控铣床上加工前的机床准备与操作 52

复习思考题 53

第4章 数控车床的编程与操作 54

4.1 数控车床简介 54

4.1.1　概述 54

4.1.2　数控车床的分类 54

4.1.3　数控车床的基本结构与操作 55

4.1.4　数控车床的应用范围 61

4.2　数控车床操作实例 62

4.2.1 差速器左壳零件的数控车削操作过程 62

4.2.2　数控车削加工循环指令编程实例 66

复习思考题 70

第5章 加工中心的编程与操作 71

5.1 加工中心简介 71

5.1.1 概述 71

5.1.2　加工中心的功能及分类 72

5.1.3　加工中心的工艺特点 72

5.1.4 TH6940卧式加工中心简介 73

5.2 加工中心编程的方法和特点 76

5.2.1 加工中心的常用代码 76

5.2.2　西门子标准循环介绍 77

5.2.3　子程序 81

5.3 TH6940加工中心的编程实例 82

5.3.1 工艺分析 82

5.3.2　确定夹具和刀具 84

5.3.3 确定编程原点、编程坐标系、对刀位置及对刀方法 84

5.3.4　确定加工路线 84

5 3.5　确定工艺参数 86

5.3.6　数值点计算 86

5.3.7　填写程序单（编写程序） 86

5.3.8　程序检验 89

5.3.9　测定刀具的长度和直径 89

5.3.10　刀具登录 89

5.3.11　工件的装夹 91

5.3.12　工件零点的确定 91

5.3.13　程序的输入、试运行及自动加工 93

5.4 加工中心的操作 93

5.4.1　接通电源及断开电源 94

5.4.2　按钮站 94

5.4.3　辅助功能 95

复习思考题 97

第6章　数控电加工机床的编程与操作 99

6.1 数控电火花线切割机床简介 99

6.1.1 概述 99

6.1.2　数控电火花线切割机床的加工原理 99

6.1.3　数控电火花线切割机床的分类与加工特点 100

6.1.4　数控电火花线切割机床的介绍 101

6.2　数控电火花线切割机床的加工工艺 103

6.2.1 数控电火花线切割机床的工艺步骤 103

6.2.2　穿丝孔及电极丝的确定 108

6.2.3 数控电火花线切割机床的加工质量的检验 110

6.3 数控电火花线切割机床的编程 110

6.3.1 慢走丝数控电火花线切割机床编程方法 110

6.3.2　慢走丝数控电火花线切割机床编程方法 115

6.4　数控电火花成形机床简介 119

6.4.1　概述 119

6.4.2　数控电火花成形机床的加工原理、基本构成、分类和加工特点 119

6.4.3 数控电火花成形机床的编程与操作 121

复习思考题 125

第7章 CAD/CAM自动编程基础 128

7.1 CAD/CAM自动编程技术 128

7.1.1 CAD/CAM自动编程的发展 128

7.1.2 CAD/CAM软件的应用 130

7.2 CAD/CAM集成数控加工基础 130

7.2.1 工艺路线的确定原则 130

7.2.2 加工参数的确定 131

复习思考题 133

第8章　基于Mastercam的数控自动编程案例 134

8.1 Mastercam的挖槽及钻孔铣削粗加工案例 134

8.2 Mastercam的曲面等高粗加工案例 143

8.3 综合加工案例 148

复习思考题 158

第9章 机床数控技术的发展趋势 160

9.1 高速化与高精度化 160

9.1.1 高速化与高精度化是现代数控机床的主要特征 160

9.1.2 实现高速化与高精度化的主要措施 161

9.2　智能化与柔性化 165

9.2.1 智能化 165

9.2.2　柔性化、高可靠性及绿色化 166

9.3 基于STEP-NC开放式数控系统 166

9.3.1 STEP-NC概述 166

9.3.2 基于STEP-NC的数控系统 167

9.3.3 STEP-NC数控系统的发展趋势 170

复习思考题 171

参考文献 172