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目录1

第1章　数控编程基础1

1.1　数控机床概述1

1.1.1　数控机床的工作原理1

1.1.2　数控机床的分类及特点2

1.2　插补原理与计算机数控系统5

1.2.1　插补原理5

1.2.2　计算机数控系统7

1.3　程序编制的基本概念7

1.3.1　程序编制的内容与方法8

1.3.3　穿孔纸带信息代码11

1.3.2　零件加工程序的输入方式11

1.3.4　程序结构与格式15

1.4　数控编程几何基础18

1.4.1　数控机床坐标系和运动方向18

1.4.2　绝对坐标和增量（相对）坐标系22

1.4.3　工件坐标系22

1.4.4　数控编程的特征点23

1.5　程序编制中的基本指令26

1.5.1 准备功能指令——G指令29

1.5.2　辅助功能指令——M指令35

1.6　自动编程系统简介35

2.1.2　数控加工工艺的主要内容38

2.1.1　数控加工的工艺设计特点38

第2章　程序编制中的工艺分析处理38

2.1　数控加工工艺分析的特点及内容38

2.2　零件的加工工艺性分析39

2.2.1　选择并决定进行数控加工的内容39

2.2.2　零件图样上尺寸数据的标注原则39

2.2.3　零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点40

2.2.4　零件毛坯的工艺性分析41

2.3　加工方法选择及加工方案确定42

2.3.1　机床的选用42

2.3.2　加工方法的选择42

2.4.1 工序的划分43

2.3.3　加工方案设计的原则43

2.4　工艺路线设计43

2.4.2　工步的划分45

2.4.3　顺序的安排45

2.4.4　数控加工工序与普通加工工序的衔接45

2.5　加工路线的确定45

2.5.1　点位控制机床加工路线46

2.5.2　孔系加工的路线46

2.5.3　车螺纹的加工路线47

2.5.4　铣削平面的加工路线47

2.5.5　铣削曲面的加工路线48

2.6　确定零件的安装方法和选择夹具51

2.7　刀具选择52

2.8　切削用量的确定52

2.9　在线测量53

2.10　数控加工工艺文件53

2.10.1 工序卡54

2.10.2　数控加工刀具明细表54

2.10.3　机床调整单55

2.10.4　数控加工程序单55

2.11　计算机辅助工艺设计56

3.1.1　基点与节点的计算61

第3章　程序编制中的数值计算61

3.1　数值计算的内容61

3.1.2　刀位点轨迹的计算62

3.1.3　辅助计算62

3.2　直线圆弧系统零件轮廓的基点计算63

3.2.1　联立方程组法求解基点坐标63

3.2.2　三角函数法求解基点坐标64

3.3　直线圆弧系统刀位点轨迹计算67

3.3.1　刀位点的选择及对刀67

3.3.2　刀具中心编程的数值计算67

3.3.3　尖角过渡的数值计算68

3.3.4　刀具轨迹设计中的几个优化问题70

3.4　一般非圆曲线节点坐标计算72

3.4.1　概述72

3.4.2　用直线段逼近非圆曲线72

3.4.3　用圆弧段逼近非圆曲线时的计算方法77

3.4.4　双圆弧法求节点坐标80

3.4.5 NURBS曲线插补技术83

3.5　数控加工中的常用数学模式85

3.5.1 圆弧样条85

3.5.2　三次参数样条92

3.5.3　Bezier曲线95

3.5.4　抛物线拟合104

3.5.5　双三次参数曲面（孔斯曲面）105

3.5.6　Bezier曲面107

3.5.7　B样条曲面108

3.5.8　单线性曲面（直纹面）108

3.6　列表曲线的节点坐标计算109

3.6.1　列表曲线109

3.6.2　插值110

3.6.3　拟合116

3.6.4　光顺116

3.7　刀位点轨迹的处理与计算120

3.7.1 曲面的数学处理120

3.7.2　多坐标点位加工刀具轨迹设计125

3.7.3　三坐标球刀多面体曲面加工126

3.7.4　曲面交线的加工127

3.7.5　曲面间过渡区域的加工129

3.7.6　叶轮通道加工131

3.7.7　多坐标加工刀位计算134

第4章　数控车床手工编程138

4.1　数控车床编程基础138

4.1.1　数控车床的分类与特点138

4.1.2　数控车床的编程特点139

4.1.3　数控系统的功能140

4.1.4　数控车床刀具补偿142

4.1.5　数控车床不具备刀具半径补偿功能时的刀具补偿计算144

4.1.6　数控车床坐标系统146

4.2　数控车床常用指令及编程方法149

4.2.1　数控车床的常用指令149

4.2.2　数控车床基本编程方法149

4.3　数控车床典型零件编程举例171

4.3.1　轴类零件加工编程171

4.3.2　盘类零件加工编程173

5.2.1　数控系统的功能179

5.1.2　机床的传动系统179

5.2　数控铣床编程基础179

5.1　数控铣床概述179

第5章　数控铣床的编程179

5.1.1　数控铣床的用途与组成179

5.2.2　坐标系统183

5.3　基本编程方法184

5.4　数控铣床编程要点及举例210

第6章　加工中心的编程215

6.1　加工中心215

6.1.1　概述215

6.1.2　自动换刀装置215

6.2　加工中心编程基础218

6.2.1　数控系统的功能218

6.3　基本编程方法219

6.2.2　工作坐标系和参考点219

6.4　加工中心编程要点及举例228

6.4.1　编程要点228

6.4.2　编程举例229

第7章　其它数控机床的编程233

7.1　数控电火花成形加工技术233

7.1.1 电火花成形加工原理与特点233

7.1.2　电火花成形加工的应用235

7.1.3　数控电火花成形加工工艺过程236

7.2　数控线切割编程238

7.3　数控外圆磨削技术244

7.3.1　数控外圆磨削的特点244

7.3.2　数控外圆磨削方式245

7.3.3　变量在程序中的应用247

7.3.4　典型零件的加工实例248

7.3.5　应用中要注意的问题256

7.4　数控激光加工技术257

7.4.1　激光产生的原理及特点257

7.4.2　激光加工工艺及特点259

7.4.3　对图形的数学处理260

7.4.4　程序的编制263

7.4.5 用户宏程序在激光加工中的应用266

8.1　自动编程概述268

8.1.1 自动编程的基本原理268

第8章　自动编程268

8.1.2 自动编程系统的基本类型与特点269

8.1.3　APT语言简介271

8.1.4　国外主要的CAM软件介绍273

8.2　Master CAM简介277

8.2.1 Master CAM软件系统简介277

8.2.2 Master CAM系统的CAD功能278

8.2.3 Master CAM系统的CAM功能281

第9章　刀位验证与轨迹编辑292

9.1　刀位数据验证292

9.2　程序文件检查292

9.3.1　刀位轨迹显示验证293

9.3　显示验证293

9.3.2　加工表面与刀位轨迹的组合显示验证294

9.3.3　组合模拟显示验证296

9.4　截面验证法297

9.4.1　横截面验证297

9.4.2　纵截面验证297

9.4.3　曲截面验证298

9.5　距离验证299

9.6　加工过程动态仿真验证299

9.7　刀具轨迹编辑功能300

10.1　后置处理过程及特点302

第10章　编程系统的后置处理302

10.1.1 刀具路径文件格式的多样性303

10.1.2　NC程序格式的多样性303

10.1.3　技术需要的多样性304

10.2　后置处理算法305

10.2.1　带回转工作台的4坐标数控机床后置处理算法305

10.2.2　5坐标数控机床后置处理算法308

10.2.3　5坐标数控机床进给速度的计算314

10.3　通用后置处理系统原理及实现途径316

10.3.1 通用后置处理系统原理316

10.3.2　通用后置处理系统的实现途径316

参考文献318