数控加工实用教程

第1章 数控加工技术概述 1 1.1 数控加工技术 1 1.1.1 数控加工原理 1 1.1.2 数控加工的内容 2 1.1.3 数控加工的特点 2 1.1.4 数控技术的发展趋势 3 1.2 数控机床 4 1.2.1 数控机床的组成 4 1.2.2 数控机床的分类 5 1.3 数控车床 9 1.3.1 数控车床的组成 9 1.3.2 数控车床的分类 12 1.3.3 数控车床的主要技术参数 13 1.3.4 常用车刀类型及分类 14 1.4 数控铣床/加工中心 14 1.4.1 数控铣床/加工中心的组成 14 1.4.2 数控铣床/加工中心的分类 16 1.4.3 数控铣床/加工中心的主要 技术参数 16 1.4.4 常用铣刀类型及分类 17 1.5 数控系统 18 1.5.1 典型数控加工系统 18 1.5.2 数控系统的主要功能 23 课后习题 25 第2章 数控加工工艺与编程基础 26 2.1 数控加工工艺设计 26 2.1.1 加工工序划分 27 2.1.2 加工顺序安排 27 2.1.3 装夹方案设计 28 2.1.4 切削用量选择 28 2.1.5 走刀路线设计 29 2.2 工艺和图样的数学处理方法 30 2.2.1 数学计算法 30 2.2.2 辅助测量法 31 2.2.3 插值逼近法 31 2.3 坐标系与参考点 32 2.3.1 坐标系设定原则 32 2.3.2 坐标轴方向判定 32 2.3.3 机床原点坐标系与参考点 33 2.3.4 工件坐标系 35 2.4 数控机床对刀 35 2.4.1 刀位点、对刀点和换刀点 35 2.4.2 常用对刀方法 36 2.5 数控加工编程方法与程序格式 37 2.5.1 数控加工编程方法 37 2.5.2 数控程序的结构与格式 37 2.6 数控加工工艺分析应用 38 2.6.1 数控加工工艺文件 38 2.6.2 阶梯轴车削工艺分析实例 41 2.6.3 型腔类零件铣削工艺分析 实例 44 课后习题 46 第3章 数控车削工艺与编程 48 3.1 车削常用刀具移动指令 48 3.1.1 绝对坐标与增量坐标 48 3.1.2 模态指令与非模态指令 48 3.1.3 快速移动指令G00与 直线插补指令G01 49 3.1.4 圆弧插补指令G02、G03 50 3.2 工件坐标系指令 52 3.2.1 刀偏表建立工件坐标系 52 3.2.2 建立工件坐标系指令G50 53 3.3 刀尖圆弧半径补偿指令 54 3.3.1 车削过程中的欠切与过切现象 54 3.3.2 刀尖圆弧半径补偿指令G41、 G42和G40 55 3.4 单一固定循环编程指令 57 3.4.1 单一内、外径车削循环 指令G90 57 3.4.2 端面车削循环指令G94 59 3.5 多重复合循环编程指令 61 3.5.1 内、外径粗车复合循环指令G71 61 3.5.2 端面粗车复合循环指令G72 65 3.5.3 封闭粗车复合循环指令G73 68 3.5.4 精车循环指令G70 70 3.5.5 刀尖圆弧半径补偿功能在复合 循环指令中的设置方法 71 3.6 螺纹加工编程指令 71 3.6.1 螺纹加工基础 71 3.6.2 单行程螺纹切削指令G32 73 3.6.3 单一螺纹切削循环指令G92 74 3.6.4 螺纹切削复合循环指令G76 75 3.6.5 螺纹切削指令比较 77 3.7 典型零件数控车削加工编程 78 3.7.1 阶梯轴加工案例1 78 3.7.2 阶梯轴加工案例2 81 3.7.3 阶梯轴加工案例3 84 课后习题 86 第4章 数控铣削/加工中心工艺与编程 90 4.1 铣削常用刀具移动指令 90 4.1.1 绝对编程指令G90与增量编程 指令G91 90 4.1.2 平面选择指令G17、G18和G19 90 4.1.3 快移指令G00与直线插补 指令G01 91 4.1.4 圆弧插补指令G02、G03 91 4.1.5 螺旋插补指令G02、G03 92 4.2 建立坐标系指令 93 4.2.1 建立工件坐标系指令 G54～G59 93 4.2.2 建立工件坐标系指令G92 94 4.2.3 建立局部坐标系指令G52 95 4.2.4 建立/取消极坐标系指令 G16、G15 96 4.3 刀具补偿指令 98 4.3.1 铣刀半径补偿指令G41、 G42和G40 98 4.3.2 铣刀长度补偿指令G43、 G44和G49 101 4.4 子程序指令 104 4.4.1 子程序指令M98、M99 104 4.4.2 子程序指令应用举例 105 4.5 镜像、旋转与缩放指令 106 4.5.1 镜像指令G24、G25 106 4.5.2 缩放指令G51、G50 108 4.5.3 旋转指令G68、G69 110 4.6 常用孔加工循环指令 112 4.6.1 孔加工循环指令基础 112 4.6.2 中心孔加工循环指令 G81、G82 114 4.6.3 深孔加工循环指令G73、G83 115 4.6.4 圆周/圆弧钻孔循环指令 G70、G71 117 4.6.5 攻丝循环指令G84、G74 119 4.6.6 镗孔循环指令G85～G89 120 4.6.7 其他孔加工循环指令 124 4.7 宏指令编程 124 4.7.1 宏变量 124 4.7.2 常量、运算符与表达式 125 4.7.3 宏语句 126 4.7.4 宏程序应用举例 127 4.8 典型零件数控铣削加工编程 132 4.8.1 数控铣削加工综合案例1 132 4.8.2 数控铣削加工综合案例2 137 课后习题 142 第5章 数控加工仿真技术应用 144 5.1 数控加工仿真技术 144 5.1.1 CAD/CAM技术概述 144 5.1.2 常用数控加工仿真软件 145 5.2 斯沃数控仿真软件用户环境与 基本操作 147 5.2.1 环境界面 147 5.2.2 菜单栏的功能及操作 148 5.2.3 工具栏的功能及操作 153 5.3 数控车削加工仿真应用 154 5.3.1 数控车床系统的基本设置 154 5.3.2 数控车床系统面板的操作 158 5.3.3 数控车床的对刀过程 161 5.3.4 数控车削加工其他参数的设定 167 5.3.5 车床程序管理与仿真运行 167 5.3.6 车削加工仿真应用实例 169 5.4 数控铣削加工仿真应用 173 5.4.1 数控铣床系统的基本设置 173 5.4.2 数控铣床系统面板的操作 175 5.4.3 数控铣床的对刀过程 176 5.4.4 数控铣削加工参数的设定 181 5.4.5 铣床程序输入与仿真运行 182 5.4.6 铣削加工仿真应用实例 182 课后习题 185 附录A FANUC 0i系列数控车床指令表 187 附录B 华中8型数控铣床/加工中心 指令表 188 附录C 数控车床编程实例仿真视频 190 附录D 数控铣床/加工中心编程实例 仿真视频 191 参考文献 192