數控加工技術（第三版）

第一章數控加工技術基礎1
第一節(jié)數控設備簡介1
一、數控設備的產生與發(fā)展1
二、數控設備的工作原理、組成與特點3
三、數控設備的分類4
四、數控機床的坐標系統(tǒng)6
（一）數控機床的坐標軸與運動方向6
（二）絕對坐標系統(tǒng)與相對坐標系統(tǒng)7
第二節(jié)數控加工基礎8
一、數控加工的定義與特點8
（一）數控加工的定義8
（二）數控加工的特點9
二、數控加工中常用術語9
（一）兩坐標加工與多坐標加工9
（二）插補10
（三）刀具補償11
三、數控加工的工藝設計11
（一）數控加工工藝設計的主要內容11
（二）選擇并確定零件的數控加工內容11
（三）對零件圖進行數控加工工藝性分析11
（四）數控加工工藝路線設計12
（五）數控加工的工序設計14
（六）數控加工主要工藝文件的編寫15
第三節(jié)數控程序編制基礎18
一、程序編制的內容與步驟18
二、程序編制的代碼標準18
三、NC程序的結構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）準備功能21
（二）坐標功能字23
（三）進給功能字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)數控加工技術的發(fā)展趨勢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、網絡化25
七、智能化25
本章小結26
習題一26
第二章數控機床各組成部分的結構及其控制原理28
第一節(jié)計算機數控系統(tǒng)28
一、CNC系統(tǒng)的組成與特點28
二、CNC系統(tǒng)的硬件結構28
(一)大板結構與功能模板結構29
(二)單微處理器結構與多微處理器結構29
三、CNC系統(tǒng)的軟件的組成與結構30
(一)CNC系統(tǒng)軟件的組成30
(二)CNC系統(tǒng)軟件的結構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)刀具補償32
(四)速度控制33
(五)插補計算34
五、典型數控系統(tǒng)37
第二節(jié)數控機床的位置檢測裝置40
一、概述40
二、旋轉變壓器40
(一)旋轉變壓器的結構與工作原理40
(二)旋轉變壓器的應用42
三、感應同步器42
(一)感應同步器的結構與工作原理42
(二)感應同步器的工作方式43
四、光柵44
五、脈沖編碼器45
(一)絕對式編碼器45
(二)增量式脈沖編碼器46
第三節(jié)數控機床的進給伺服系統(tǒng)47
一、概述47
二、開環(huán)進給伺服系統(tǒng)與閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)47
三、CNC進給伺服系統(tǒng)49
四、進給系統(tǒng)的機械傳動結構50
(一)滾珠絲杠螺母副50
(二)導軌副52
第四節(jié)數控機床的主軸驅動及其機械結構53
一、主軸驅動及其控制53
(一)對主軸驅動的要求53
(二)主軸驅動方式54
(三)主軸調速方法54
二、主傳動的機械結構57
第五節(jié)可編程控制器(PLC)59
一、PLC的組成、特點與工作原理59
二、PLC的應用61
(一)數控機床使用PLC的類型61
(二)PLC與CNC及機床之間的信息交換62
本章小結62
習題二63
第三章數控車削加工技術64
第一節(jié)數控車床簡介64
一、概述64
(一)數控車床的用途64
(二)數控車床的組成、特點與布局64
(三)數控車床的分類66
二、數控車床的典型結構66
第二節(jié)數控車削的加工工藝與工裝70
一、數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)刀具的選擇與對刀點、換刀點的確定74
第三節(jié)數控車削的程序編制75
一、數控車床的編程特點75
二、車削數控系統(tǒng)功能76
三、數控車削編程基礎78
(一)坐標系統(tǒng)78
(二)對刀問題78
(三)數控車削常用的各種指令79
(四)刀具半徑補償功能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)數控車削加工實例88
一、數控車床的操作88
二、數控車削實例90
本章小結93
習題三93
第四章數控銑削加工技術95
第一節(jié)數控銑床簡介95
一、數控銑床的分類與結構特點95
(一)按機床主軸的布置形式與機床的布局特點分類95
(二)按數控系統(tǒng)的功能分類96
二、數控銑床的主要功能96
三、數控銑床主要加工對象98
第二節(jié)數控銑削的加工工藝與工裝99
一、選擇并確定數控銑削的加工部位與內容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、數控銑削工序設計102
七、對刀點與換刀點的選擇103
八、數控刀具系統(tǒng)104
九、夾具107
十、數控回轉工作臺與數控分度頭108
十一、量具109
第三節(jié)數控銑削的程序編制109
一、數控銑削編程的特點109
二、加工程序代碼標準110
三、數控銑床坐標系與工件坐標系設定110
(一)數控銑床坐標系110
(二)工件坐標系設定110
四、刀具補償111
(一)刀具半徑補償112
(二)刀具長度補償112
(三)刀具補償的運用113
五、編程實例113
第四節(jié)數控銑削加工實例116
本章小結119
習題四119
第五章加工中心加工技術121
第一節(jié)加工中心簡介121
一、加工中心的分類與結構特點121
二、加工中心的主要功能123
三、加工中心的主要加工對象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125
二、加工中心的工藝路線設計125
三、加工中心的工步設計126
四、工件的定位與裝夾127
(一)加工中心定位基準的選擇127
(二)加工中心夾具的選擇與使用127
(三)確定零件在機床工作臺上的最佳位置128
五、加工中心刀具的選用128
六、換刀點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)加工中心加工實例138
本章小結142
習題五142
第六章數控特種加工技術144
第一節(jié)數控電火花成形加工技術144
一、數控電火花成形加工簡介144
(一)數控電火花成形加工機床的主要組成144
(二)數控電火花成形加工的原理147
(三)數控電火花成形加工的特點與應用149
二、數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量的工藝因素152
(四)電極152
三、數控電火花成形加工工藝過程與實例155
(一)電火花成形加工工藝參數的選定155
(二)提高加工效率的方法155
(三)加工方式選定155
(四)加工實例156
第二節(jié)數控電火花線切割加工技術157
一、數控電火花線切割加工簡介157
(一)數控電火花線切割加工的原理157
(二)數控電火花線切割加工機床的分類與基本組成157
(三)數控電火花線切割加工的特點與應用范圍159
二、數控電火花線切割加工的工藝與工裝160
三、數控電火花線切割加工機床編程163
(一)3B格式程序編制163
(二)4B格式程序編制165
(三)ISO代碼數控程序編制166
(四)程序編制步驟168
四、數控電火花線切割加工實例168
本章小結172
習題六172
第七章數控自動編程技術174
第一節(jié)數控自動編程概述174
一、自動編程的基本知識174
(一)實現自動編程的環(huán)境要求174
(二)自動編程的分類175
(三)自動編程的發(fā)展176
二、圖形交互式自動編程系統(tǒng)177
第二節(jié)MasterCAM的工作環(huán)境177
一、MasterCAM的主要特點與功能177
二、MasterCAM產生NC的工作程序178
三、MasterCAM工作環(huán)境178
第三節(jié)2D構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)相關性應用與后置處理195
一、操作管理195
二、路徑轉換199
三、刀具路徑合并201
四、后置處理201
五、2D自動編程實例202
第五節(jié)3D構圖與刀具路徑的生成204
一、3D構圖基礎205
（一）3D幾何造型的基本概念205
（二）曲面類型與特征207
二、3D曲面構造與編輯210
三、3D刀具路徑的產生與編輯214
第六節(jié)利用自動編程加工零件綜合實例218
本章小結221
習題七222
第八章數控加工應用技術224
第一節(jié)數控機床的選用224
一、選用依據224
二、選用內容225
三、購置訂貨時應注意的問題227
第二節(jié)數控機床的安裝與調試227
一、安裝調試的準備工作227
二、安裝調試的配合工作228
三、安裝調試的組織工作229
第三節(jié)數控機床的檢測、驗收與設備管理229
一、數控機床的檢測與驗收229
二、數控機床的設備管理231
第四節(jié)數控機床的維修232
一、數控機床維修概述232
二、數控機床的故障診斷234
(一)故障診斷的一般步驟234
(二)故障診斷的一般方法234
三、數控機床的故障維修238
(一)數控系統(tǒng)的故障維修238
(二)伺服驅動系統(tǒng)的故障維修238
(三)機械系統(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、數控機床故障診斷與維修綜合實例241
本章小結243
習題八244
參考文獻245