本书以课程标准为依据，突出以工作过程为导向，以理论与实践一体化的项目教学形式进行设计，精选典型数控车削零件、数控铣削零件、加工中心典型零件的加工实例，把握本课程的知识点和技能点，按照必需、够用的原则，循序渐进地组织教学教材内容。教材编写充分考虑到高职学生的认知能力，采用图文并茂的形式，体现本课程的特征，便于学生学习和掌握。依据行业和企业的实际情况，教材体现先进制造业对从业人员的综合素质要求。教材根据数控车削技术的现状和发展趋势，引入新技术、新工艺、新方法、新材料，使教材富有时代性、先进性、前瞻性。

本书是安徽水利水电职业技术学院国家示范院校重点建设专业——数控技术专业课程改革成果之一。内容包括数控机床基础知识、数控编程的基础知识、数控车床的加工工艺与编程、数控铣床的加工工艺与编程、数控加工中心的工艺与编程、特种加工机床的工艺与编程、自动编程等。

本书可作为高职高专、电大、职大、成人教育等院校机械类、机电类专业的通用教材，也可作为工程技术人员的参考书。

前言

项目1 数控机床基础知识

 任务1.1 数控机床的概述

1.1.1 数控机床的产生和发展

1.1.2 数控机床与普通机床的特点

1.1.3 数控机床的应用范围

 任务1.2 数控机床的组成及工作原理

1.2.1 数控机床的组成

1.2.2 数控机床的工作原理

 任务1.3 数控机床的分类

1.3.1 按加工工艺方法分类

1.3.2 按联动轴数分类

1.3.3 按功能水平分类

1.3.4 按软硬件分类

1.3.5 按控制运动轨迹分类

1.3.6 按伺服系统的控制方式分类

 任务1.4 数控机床的发展趋势

1.4.1 数控系统的发展趋势

1.4.2 数控机床的发展方向

1.4.3 近年来数控机床的发展概况

 项目练习

项目2 数控编程的基础知识

 任务2.1 数控编程概述

2.1.1 数控编程概念

2.1.2 数控编程与加工步骤

2.1.3 数控编程方法

 任务2.2 数控程序的组成

2.2.1 程序代码

2.2.2 程序结构

2.2.3 选择性程序段删除“/”

2.2.4 坐标字的表示方式

 任务2.3 数控程序的指令代码

2.3.1 准备功能G指令

2.3.2 辅助功能M指令

2.3.3 进给速度功能F指令

2.3.4 主轴转速功能S指令

2.3.5 刀具选择功能T指令

 任务2.4 数控机床的坐标系统

2.4.1 坐标轴及其运动方向

2.4.2 机床原点和机床参考点

 项目练习

项目3 数控车床的加工工艺与编程

 任务3.1 数控车床概述

3.1.1 数控车床的主要特点

3.1.2 数控车床的类型

3.1.3 常见的数控车床控制系统

 任务3.2 数控车削加工工艺

3.2.1 数控加工工艺的主要内容

3.2.2 数控加工内容及加工方法的选择

3.2.3 工件的装夹与夹具选择

3.2.4 数控车床加工刀具及其选择

3.2.5 切削用量的选择

3.2.6 数控车削加工工艺路线制定

 任务3.3 数控车床程序编制概述

3.3.1 数控车床编程的特点

3.3.2 数控车床的五大功能指令

3.3.3 数控车床的坐标系统

 任务3.4 数控车床一般轴类、盘套类零件的编程与加工

3.4.1 坐标值与尺寸

3.4.2 公制/英制变换(G21/G20)

3.4.3 参考点功能(G28/G27)

3.4.4 快速定位和直线插补

3.4.5 圆弧插补(G02和G03)

3.4.6 倒圆编程

3.4.7 程序暂停(G04)

 任务3.5 数控车床轴类、盘套类零件的编程与加工——毛坯切削循环指令的应用

3.5.1 单一固定循环(G90和G94)

3.5.2 复合固定循环指令(G71/G72/G73/G70)

 任务3.6 数控车床轴类、盘套类零件的编程与加工——螺纹零件的编程与加工

3.6.1 简单螺纹切削指令(G32)

3.6.2 单一螺纹切削循环指令(G92)

3.6.3 复合螺纹切削循环(G76)

 任务3.7 数控车床轴类、盘套类零件的编程与加工——子程序的应用及精度的保证

3.7.1 子程序

3.7.2 补偿功能

 任务3.8 数控车床二次装夹编程与加工

3.8.1 轴类零件

3.8.2 套类零件

 任务3.9 数控车床的仿真加工

3.9.1 开机和手动回零操作

3.9.2 手动连续进给

3.9.3 步进/手轮(STEP/HANDLE)进给

3.9.4 零件程序的编辑、存储

3.9.5 参数设置

3.9.6 自动加工

 项目练习

项目4 数控铣床的加工工艺与编程

 任务4.1 数控铣床加工概述

4.1.1 数控铣床的结构组成及分类

4.1.2 数控铣削加工特点

4.1.3 数控铣床的加工范围

4.1.4 常见的数控铣床控制系统

 任务4.2 数控铣削加工工艺

4.2.1 数控铣削加工工艺内容

4.2.2 数控加工内容及加工方法的选择

4.2.3 零件图的工艺分析

4.2.4 工件的装夹与夹具选择

4.2.5 定位基准的选择

4.2.6 数控铣削刀具及其选择

4.2.7 数控铣削方法

4.2.8 切削用量的选择

4.2.9 加工工序的划分

4.2.10 确定数控铣削的加工路线

4.2.11 关于数控铣削的几个概念

 任务4.3 数控铣床编程概述

4.3.1 数控铣床的编程特点

4.3.2 数控铣床编程的内容

4.3.3 数控铣床的五大功能指令

4.3.4 编程应注意的问题

 任务4.4 数控铣床的简单零件的编程——刀心轨迹进行编程

4.4.1 坐标值与尺寸

4.4.2 公制/英制变换(G21/G20)

4.4.3 数控铣床的工件坐标系

4.4.4 坐标平面选择指令(G17/G18/G19)

4.4.5 快速定位和直线插补

4.4.6 圆弧插补指令(G02/G03)

4.4.7 暂停指令(G04)

 任务4.5 数控铣床平面轮廓零件的铣削加工——刀具补偿功能的应用

4.5.1 刀具半径补偿功能

4.5.2 刀具补偿功能编程指令

4.5.3 刀具长度补偿指令(G43/G44/G49)

 任务4.6 数控铣床孔零件的铣削加工——固定循环指令的应用

4.6.1 固定循环的组成

4.6.2 固定循环指令格式

4.6.3 固定循环代码

4.6.4 常用的固定循环指令

 任务4.7 典型零件数控铣床的工艺与编程

 任务4.8 数控铣床的仿真加工

4.8.1 操作面板按键介绍

4.8.2 手动操作机床方法

4.8.3 熟悉数控铣床的操作步骤

 项目练习

项目5 数控加工中心的工艺与编程

 任务5.1 加工中心概述

5.1.1 加工中心的发展史

5.1.2 加工中心的分类

5.1.3 加工中心的优点

5.1.4 加工中心的刀库种类及换刀形式

 任务5.2 数控加工中心加工工艺

5.2.1 加工中心的组成和特点

5.2.2 适宜加工中心加工的内容

5.2.3 加工中心零件的结构工艺性分析

5.2.4 零件的装夹及定位

5.2.5 刀具的选择

5.2.6 切削用量的选择

5.2.7 加工工序的划分

5.2.8 工艺文件的编制

 任务5.3 加工中心编程——子程序的应用

5.3.1 调用子程序M98

5.3.2 子程序返回M99

 任务5.4 加工中心编程——参考点及换刀指令的应用

5.4.1 参考点操作指令(G27/G28/G29/G30)

5.4.2 换刀指令(T/M06)

 任务5.5 加工中心编程——其他编程指令的应用

5.5.1 镜像指令的应用

5.5.2 极坐标系指令(G15/G16)

5.5.3 坐标系旋转指令(G68/G69)

 任务5.6 加工中心编程——典型零件的加工工艺与编程

5.6.1 工艺分析

5.6.2 刀具的选择

5.6.3 加工中心程序

 任务5.7 加工中心仿真软件加工

5.7.1 控制面板介绍

5.7.2 加工中心操作过程和规程

5.7.3 工件坐标系的建立

 项目练习

项目6 特种加工机床的工艺与编程

 任务6.1 特种加工机床概述

6.1.1 特种加工机床概念及特点

6.1.2 特种加工的主要运用领域

6.1.3 特种加工的分类

6.1.4 特种加工发展方向及研究

 任务6.2 数控电火花线切割加工原理与特点

6.2.1 数控电火花线切割加工原理

6.2.2 线切割加工的特点

6.2.3 电火花线切割机床分类

6.2.4 电火花线切割机床型号

6.2.5 数控电火花线切割的应用

 任务6.3 数控电火花线切割工艺基础

6.3.1 数控电火花线切割加工的主要工艺指标与影响因素

6.3.2 数控电火花线切割工艺

6.3.3 常用夹具和工件装夹方法

6.3.4 电极丝的选择和调整

 任务6.4 数控电火花线切割编程方法

6.4.1 3B指令编程

6.4.2 4B指令格式及定义

6.4.3 锥度加工指令格式及定义

6.4.4 ISO(G代码)指令编程

6.4.5 自动编程

 任务6.5 数控电火花线切割加工应用实例

6.5.1 工件毛坯的准备

6.5.2 电极丝的选择

6.5.3 加工路线的选择

6.5.4 工件装夹与穿丝

6.5.5 定位

6.5.6 试切与切割

6.5.7 加工过程中特殊情况的处理

6.5.8 后续处理

6.5.9 加工实例

 项目练习

项目7 自动编程简介

 任务7.1 自动编程概述

7.1.1 自动编程的基本原理

7.1.2 自动编程的主要特点

7.1.3 自动编程方法的两种模式

7.1.4 CAD/CAM类型简介

 任务7.2 Mastercam自动编程流程

7.2.1 Mastercam自动编程软件简介

7.2.2 Mastercam屏幕界面

7.2.3 Mastercam二维铣床刀具路径

7.2.4 Mastercam三维铣床粗加工刀具路径

7.2.5 Mastercam三维铣床精加工刀具路径

 任务7.3 综合实例

7.3.1 摩托车电瓶盖结构特点与技术要求

7.3.2 绘制电瓶盖几何模型

7.3.3 电瓶盖凸模CNC加工过程

7.3.4 电瓶盖凹模CNC加工过程

7.3.5 CNC文件的生成

 项目练习

参考文献