数控编程技术

目 录
第1章 数控机床概述 1
1.1 数控机床的产生、发展及特征 1
一、数控机床的产生和发展 1
二、当代数控机床发展的特征 2
1.2 数控机床加工的特点及应用范围 4
一、数控机床加工的特点 4
二、数控机床的应用范围 6
1.3 数控机床的组成与工作原理 7
一、数控机床的组成 7
二、数控机床的工作原理 8
1.4 数控机床的分类 8
一、按运动控制方式分类 8
二、按加工工艺分类 9
三、按数控系统功能水平分类 11
四、按驱动系统的控制方式分类 11
1.5 数控机床的发展趋势 12
1.6 阅读材料—Numerical Control Machine 13
Lesson 1 Creation and Development of NC Machine 13
Lesson 2 Components of NC Machine 15
思考与练习 17
第2章 数控编程基础 19
2.1 概述 19
一、数控编程的基本概念 19
二、数控编程的内容和步骤 19
三、数控编程的方法 20
2.2 数控程序 21
一、基本的编程术语 21
二、编程格式 22
三、字地址格式 22
四、程序头 24
五、典型程序结构 25
2.3 主要功能指令 26
一、准备功能指令（G） 26
二、辅助功能指令（M） 31
三、主轴控制 35
四、进给率控制 39
五、坐标值与尺寸 40
2.4 阅读材料—CNC Programming 45
Lesson 1 Methods of NC Programming 45
Lesson 2 Word Address Programming 47
思考与练习 51
第3章 数控铣削加工 53
3.1 数控铣床类型 53
3.2 零件的加工工艺分析 54
一、数控铣削主要加工对象 54
二、零件图工艺分析 56
三、零件结构工艺性分析 56
3.3 装夹方案的确定 57
一、定位基准的选择 57
二、夹具的选择 57
三、夹具选用原则 58
四、夹具的类型 58
3.4 刀具的选择 59
一、数控加工对刀具的要求 59
二、数控刀具的特点 60
三、数控铣削刀具 61
四、确定刀具与工件的相对位置 65
3.5 加工路线的确定 70
一、铣削方式的确定 71
二、走刀路线的确定 72
3.6 切削用量的选择 75
一、背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ae（圆周铣）的选择 76
二、进给速度vf 76
三、切削速度 76
3.7 铣削加工编程工艺实例 76
一、零件介绍 76
二、工艺分析 76
三、加工工序卡片和刀具使用卡片 78
3.8 阅读材料—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
思考与练习 82

第4章 数控铣削编程技术 85
4.1 铣削编程概论 85
一、铣床坐标系的确定 85
二、机床原点 87
三、机床参考点 88
四、编程坐标系（零件坐标系） 88
4.2 数控铣床坐标系指令 89
一、机床坐标系的选择（G53） 89
二、工件坐标系选择指令（G54～G59） 90
三、工件坐标系设定指令（G50/G92） 91
四、局部坐标系（G52） 93
五、坐标平面选择指令（G17～G19） 94
4.3 数控铣床插补指令 95
一、快速定位指令（G00） 95
二、直线插补指令（G01） 96
三、圆（弧）插补指令（G02/G03） 97
4.4 刀具补偿指令 99
一、刀具功能指令（T） 99
二、刀具长度补偿（G43、G44、G49） 100
三、刀具半径补偿（G41、G42、G40） 103
4.5 铣削高级编程指令 108
一、子程序编程 （M98、M99） 108
二、旋转编程指令（G68、G69） 109
三、比例缩放指令（G50、G51） 111
四、极坐标（G15、G16） 112
五、镜像加工指令（M21、M22、M23） 114
4.6 阅读材料—NC Milling Programming 116
思考与练习 119
第5章 数控钻（镗）削及加工中心编程技术 128
5.1 孔加工概述 128
一、钻孔 128
二、镗（扩）孔 129
三、锪孔 129
四、铰孔 129
五、攻螺纹 130
5.2 钻孔循环编程指令 130
一、固定循环的动作 130
二、常用指令 132

5.3 加工中心编程 143
一、加工中心概述 143
二、加工中心的特点 144
三、加工中心的编程特点 144
四、加工中心选刀（T） 145
五、加工中心换刀（M06） 147
5.4 阅读材料—NC Machining Centers 148
Lesson 1 Introduction to NC Machining Centers 148
Lesson 2 Background on NC Machining Centers 149
思考与练习 150
第6章 数控车削加工 156
6.1 数控车削加工对象的特点 156
6.2 数控车削加工工艺的主要内容 157
一、零件的工艺性分析 157
二、结构工艺性分析 157
6.3 数控车削用刀具 158
一、数控加工对刀具的要求 158
二、刀具的分类 159
三、机夹可转位硬质合金刀片的选择 162
6.4 车削加工工艺方案的拟订 164
一、拟定工艺路线 164
二、确定走刀路线 164
6.5 数控车削加工工序划分与设计 166
一、数控车削加工工序划分方法 166
二、数控车削加工工序设计 167
6.6 确定切削用量 167
一、选择切削用量的一般原则 167
二、背吃刀量ap的确定 167
三、进给量f的确定 168
四、主轴转速的确定 168
6.7 车削加工编程工艺实例 168
一、零件图工艺分析 168
二、确定装夹方案 169
三、确定加工顺序 169
四、数值计算 169
五、选择刀具 169
六、选择切削用量 169
七、数控加工工艺文件的制定 170

6.8 阅读材料—Numerical Control Lathe 171
Lesson 1 Brief Introduction to NC Lathe 171
Lesson 2 Basic NC Lathe Operation 173
思考与练习 176
第7章 数控车削编程技术 178
7.1 数控车削编程基础 178
一、车削刀具 178
二、车床坐标系 179
7.2 数控车削基本指令 180
一、坐标系相关指令 180
二、参考点相关指令 182
三、数控插补指令 185
四、刀具补偿功能 189
7.3 车削固定循环 193
一、单一固定循环 193
二、复合固定循环 195
7.4 螺纹车削加工指令 207
7.5 阅读材料—NC Lathe Programming 214
思考与练习 219
参考文献 228