简明数控工艺与编程手册(第3版)

第1篇　数控加工工艺

第1章 数控车削加工 2

1.1 数控车床 2

1.1.1 数控车床的组成结构和运动 2

1.1.2 数控车削的加工对象 3

1.1.3 数控车削的加工特点 4

1.2 数控车刀 5

1.2.1 数控车床车刀的类型 5

1.2.2 切削刀具用可转位刀片的型号规格 6

1.3 数控车床的通用夹具 15

1.3.1 一般工件常用的装夹方法 15

1.3.2 工件在数控车床上的装夹 17

1.4 数控车削用量及其选择 19

1.4.1 数控车削用量选择 19

1.4.2 数控车削用量各要素的定义及计算 21

1.5 数控车削加工工艺 29

1.5.1 数控车削加工工艺规程制定流程 29

1.5.2 轴类零件的数控车削工艺路线制定的分析过程 31

1.5.3 轴套零件的数控车削工艺规程制定 34

1.6 数控车床加工实例 40

1.6.1 典型轴类零件加工实例 40

1.6.2 圆弧面类零件加工实例 41

1.6.3 圆锥面零件加工实例 42

1.6.4 盘套类零件加工实例 43

1.6.5 螺纹类零件加工实例 44

1.6.6 锥面螺纹类零件加工实例 48

1.6.7 回转体零件综合加工实例 49

1.6.8 曲面零件(子程序)加工实例 51



第2章 数控铣削加工 54

2.1 数控铣床 54

2.1.1 数控铣床的类型和组成 54

2.1.2 数控铣床的加工对象(适合数控铣床加工的典型零件) 55

2.2 数控铣削刀具 57

2.2.1 数控铣削常用铣刀的种类及用途 57

2.2.2 铣刀的几何角度、直径及其选择 59

2.2.3 数控铣刀的安装方式 63

2.2.4 常用数控铣刀的规格 65

2.3 铣削工件的装夹方式 97

2.4 数控铣削用量的选择 100

2.4.1 数控铣削用量各要素的定义及计算 100

2.4.2 数控铣削加工的切削用量选择 101

2.5 数控铣削加工工艺规程制定及实例 106

2.5.1 数控铣削加工工艺规程制定的内容及流程 106

2.5.2 典型零件的数控铣削加工工艺 108

2.6 数控铣削加工实例 112

2.6.1 平面类零件内轮廓加工实例 112

2.6.2 平面类零件外轮廓加工实例 114

2.6.3 曲面类零件加工实例 116

2.6.4 斜面类零件加工实例 118



第3章 加工中心加工 121

3.1 加工中心加工 121

3.1.1 加工中心的组成结构及其工艺范围 121

3.1.2 加工中心加工对象 123

3.2 加工中心的常用夹具 124

3.3 加工中心常用的刀柄 126

3.3.1 加工中心常用的刀柄 127

3.3.2 加工中心常用的刀柄规格 128

3.3.3 加工中心的刀具 134

3.4 加工中心常用刀具的规格 137

3.4.1 钻孔刀具 137

3.4.2 扩孔刀具 145

3.4.3 镗孔刀具 150

3.4.4 铰孔刀具 182

3.5 加工中心切削用量的选择 190

3.5.1 切削用量的计算公式 190

3.5.2 加工中心切削用量的选择 191

3.6 数控加工中心加工工艺规程制定及实例 195

3.6.1 数控加工中心加工工艺规程制定流程 195

3.6.2 典型零件加工中心的加工工艺 198

3.6.3 异形支架零件加工中心切削加工工艺规程制定的分析 203

3.7 加工中心加工实例 208



第4章 数控电火花加工 212

4.1 数控电火花加工 212

4.1.1 电火花加工的工艺类型、特点及适用范围 212

4.1.2 数控电火花成形机床 213

4.1.3 电火花成形加工工艺流程 215

4.1.4 冲模零件电火花成形加工的加工工艺分析实例 226

4.1.5 连杆模具电火花成形加工工艺分析 229

4.2 数控电火花线切割加工 231

4.2.1 数控电火花线切割机床的组成结构 231

4.2.2 数控线切割的加工工艺流程 235

4.2.3 数控线切割加工实例 248



第2篇　数控编程基础

第5章 程序结构 254

5.1 基本编程术语254

5.2 编程格式255

5.3 字地址格式255

5.4 程序中的其他符号257

5.5 程序头258

5.6 典型程序结构259



第6章 准备功能 261

6.1 FANUC数控系统的准备功能261

6.2 SIEMENS数控系统准备功能264

6.3 FAGOR 8055T系统常用的准备功能267

6.4 HNC数控系统准备功能268



第7章 辅助功能 270

7.1 常见的辅助功能270

7.2 控制程序辅助功能(M00、M01、M02、M30) 271

7.2.1 程序停止(M00) 271

7.2.2 程序选择停(M01) 274

7.2.3 程序结束(M02) 275

7.2.4 程序结束(M30) 276

7.3 主轴旋转功能(M03、M04、M05) 276

7.4 主轴定位功能[M19、Mα～M(α 5)] 278

7.4.1 主轴定向停止278

7.4.2 数控车床主轴定位功能[Mα～M(α 5)] 279

7.5 冷却液功能(M07、M08和M09) 281

7.6 进给倍率开关控制(M48、M49) 282



第8章 主轴控制 284

8.1 主轴功能(S) 284

8.2 恒表面速度控制(G96、G97) 285

8.3 主轴*高转速限制(G50、G92) 288



第9章 进给率控制 291

9.1 刀具进给功能(F) 291

9.2 进给单位的设定(G94、G95或G98、G99) 292

9.3 暂停指令(G04) 293

9.4 切削进给速度控制(G09、G61、G62、G63、G64) 294



第10章 坐标值和尺寸 299

10.1 单位的选择(G20、G21) 299

10.2 绝对坐标和相对坐标[G90、G91或X(U)、Z(W)] 300

10.3 极坐标(G15、G16) 304

10.4 尺寸输入格式308

10.5 直径编程和半径编程310



第11章 CNC编程中常用的数学知识 312

11.1 圆的几何图形与计算312

11.2 多边形的几何图形与计算314

11.3 锥体的几何图形与计算315

11.4 常用的三角函数公式316

11.5 圆的弦和切线的计算317



第3篇　数控铣床编程

第12章 数控铣床坐标系 320

12.1 机床坐标系(G53) 320

12.2 工件坐标系的选择(G54～G59) 323

12.3 G54～G59工件坐标系的变更(G10) 328

12.4 工件坐标系的设定(G92) 330

12.5 局部坐标系(G52) 333

12.6 平面选择(G17、G18、G19) 336



第13章 参考点 339

13.1 自动返回参考点校验(G27) 339

13.2 自动返回参考点(G28) 340

13.3 从参考点返回(G29) 342

13.4 自动返回机床第二、三、四参考点(G30) 343



第14章 插补指令 344

14.1 快速移动(点定位)指令(G00) 344

14.2 单方向定位(G60) 346

14.3 直线插补(G01) 347

14.4 圆弧插补(G02、G03) 351

14.5 螺旋线插补(G02、G03) 355

14.6 等螺距螺纹切削(G33) 360

14.7 跳转功能(G31) 364



第15章 刀具补偿 367

15.1 刀具长度补偿(G43、G44、G49) 367

15.2 刀具长度自动测量(G37) 375

15.3 刀具偏置(G45～G48) 378

15.4 刀具半径补偿(G40、G41、G42) 382

15.5 刀具半径C详述389

15.6 拐角圆弧插补(G39) 412

15.7 刀具补偿偏置(G10) 414



第16章 任意角度倒角与拐角圆弧(C、R) 416

16.1 任意角度倒角与拐角圆弧编程格式416

16.2 编程举例418



第17章 孔加工固定循环 420

17.1 孔加工固定循环的基本动作420

17.2 返回平面的选择(G98、G99) 421

17.3 孔加工固定循环的指令格式421

17.4 孔循环取消(G80) 423

17.5 钻孔循环(G81) 424

17.6 点钻循环(G82) 425

17.7 高速深孔钻(G73) 426

17.8 深孔钻循环(G83) 428

17.9 左旋攻螺纹循环(G74) 429

17.10 右旋攻螺纹循环(G84) 431

17.11 粗镗循环(G86、G85、G89) 432

17.12 以切削速度退刀的粗镗(G89) 434

17.13 精镗循环(G76) 435

17.14 背镗循环(G87) 437

17.15 刚性攻螺纹循环(G84、G74) 438

17.15.1 刚性攻螺纹438

17.15.2 排屑刚性攻螺纹循环440

17.16 编程举例443



第18章 子程序（M98、M99） 451

18.1 子程序格式(M99) 451

18.2 子程序调用(M98) 452

18.3 编程举例455



第19章 比例缩放功能 464

19.1 比例缩放功能(G51、G50) 464

19.2 编程举例469



第20章 镜像加工 474

20.1 镜像功能(M21、M22、M23) 474

20.2 编程举例476



第21章 坐标系旋转 483

21.1 坐标系旋转(G68、G69) 483

21.2 编程举例488



第22章 加工中心编程 495

22.1 加工中心概述495

22.2 加工中心选刀(T) 496

22.3 加工中心换刀(M06) 498



第23章 程序段跳过功能(“/”) 514

23.1 跳过功能的格式514

23.2 编程举例517



第24章 宏程序(G65、G66和G67) 521

24.1 宏程序概述521

24.2 A类、B类用户宏程序的形式及其区别522

24.3 变量524

24.4 算术和逻辑运算534

24.4.1 B类宏程序的算术、逻辑运算534

24.4.2 A类宏程序算术和逻辑计算535

24.5 控制语句537

24.5.1 B类宏程序控制语句537

24.5.2 A类宏程序控制语句540

24.6 宏程序调用命令(G65、G66、G67、G代码、M代码、T代码) 540

24.7 宏程序编程举例553



第4篇　数控车床编程

第25章 数控车床坐标系 566

25.1 机床坐标系(G53) 566

25.2 工件坐标系的设定(G50) 567

25.3 工件坐标系选择(G54～G59) 570

25.4 G54～G59工件坐标系的变更(G10、G50) 571

25.5 局部坐标系(G52) 574



第26章 参考点 576

26.1 自动返回参考点校验(G27) 576

26.2 自动返回参考点(G28) 577

26.3 从参考点返回(G29) 578

26.4 自动返回机床第二、三、四参考点(G30) 579



第27章 插补指令 581

27.1 快速定位(G00) 581

27.2 直线插补(G01) 584

27.3 圆弧插补(G02、G03) 587

27.4 极坐标插补(G112、G113) 591

27.5 圆柱插补(G107) 596

27.6 螺纹切削(G32) 599

27.7 跳转功能(G31) 605



第28章 刀具补偿功能 608

28.1 刀具位置补偿(T) 608

28.2 刀尖半径补偿(G40、G41、G42) 617

28.3 刀具偏置输入(G10) 627

28.4 刀具偏置自动测量(G36、 G37) 629



第29章 车削固定循环 632

29.1 外径/内径切削循环(G90) 632

29.2 端面切削循环(G94) 638

29.3 螺纹切削循环(G92) 642



第30章 车削多重循环 647

30.1 外圆粗车循环(G71) 647

30.2 端面粗车循环(G72) 653

30.3 固定形状粗车循环(G73) 657

30.4 精车循环(G70) 660

30.5 端面车槽循环(G74) 664

30.6 外圆、内孔车槽循环(G75) 667

30.7 螺纹车削循环(G76) 670



第31章 车削中心钻孔固定循环指令 674

31.1 孔加工固定循环的基本动作674

31.2 返回平面的选择(G98、G99) 675

31.3 孔加工固定循环的指令格式675

31.4 孔循环取消(G80) 677

31.5 正面钻孔循环(G83) /侧面钻孔循环(G87) 678

31.6 正面攻螺纹循环(G84)/侧面攻螺纹循环(G88) 680

31.7 刚性攻螺纹循环(G84、G88) 681

31.8 正面镗孔循环(G85) /侧面镗孔循环(G89) 684



第32章 轮廓简化编程 686

32.1 倒角和圆角的简化编程(C、I) 686

32.2 图样尺寸直接编程690



第33章 子程序 696

33.1 子程序格式(M99) 696

33.2 子程序调用(M98) 697



第34章 程序段跳过功能“/” 701

34.1 跳过功能的格式701

34.2 编程实例704



第35章 数控车床辅助功能 712

35.1 与转速有关的辅助指令(M41～M44) 712

35.2 螺纹退出控制(M23、M24) 713

35.3 与车床附件有关的辅助功能716

35.3.1 卡盘控制(M10和M11) 716

35.3.2 尾架和尾架**套筒控制(M12、M13和M21、M22) 717

35.3.3 双向转塔的控制(M17和M18) 718

35.3.4 棒料进给器控制(M71和M72) 720



第5篇　数控电火花加工编程

第36章 数控电火花成型加工编程 724

36.1 数控成型加工编程中的常用术语724

36.2 辅助功能和T代码726

36.3 准备功能729

36.3.1 快速移动(G00) 730

36.3.2 直线插补(G01) 731

36.3.3 顺(逆) 时针圆弧插补(G02/G03) 732

36.3.4 G04停歇指令734

36.3.5 电火花成型机床镜像加工(G05～G09) 735

36.3.6 跳段(G11, G12) 737

36.3.7 平面选择(G17～G19) 738

36.3.8 单位选择(G20、G21) 739

36.3.9 图形旋转(G26、G27) 739

36.3.10 尖角过渡(G28 、G29) 740

36.3.11 抬刀控制(G30、G31、G32) 741

36.3.12 电极半径补偿(G40、G41、G42) 742

36.3.13 选择坐标系(G54～G59) 748

36.3.14 接触感知(G80) 749

36.3.15 回极限位置(G81) 750

36.3.16 半程返回(G82) 750

36.3.17 读取坐标值(G83) 751

36.3.18 H寄存器起始地址定义(G84) 752

36.3.19 读取坐标值到H寄存器并使H加1 (G85) 752

36.3.20 定时加工(G86) 753

36.3.21 子程序坐标系(G53、G87) 754

36.3.22 绝对坐标(G90) 和增量坐标(G91) 755

36.3.23 设置当前点的坐标值(G92) 755

36.4 条件选择756

36.5 R转角功能759

36.6 综合举例760



第37章 数控电火花线切割加工编程 770

37.1 数控线切割编程中的常用术语770

37.2 3B代码程序编程771

37.3 4B代码程序编程776

37.4 ISO代码程序编程781



附录 796



参考文献 807