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项目1数控机床基础知识1

任务1.1数控机床的概述1

1.1.1数控机床的产生和发展1

1.1.2数控机床与普通机床的特点2

1.1.3数控机床的应用范围3

任务1.2数控机床的组成及工作原理4

1.2.1数控机床的组成4

1.2.2数控机床的工作原理5

任务1.3数控机床的分类6

1.3.1按加工工艺方法分类6

1.3.2按联动轴数分类6

1.3.3按功能水平分类7

1.3.4按软硬件分类7

1.3.5按控制运动轨迹分类7

1.3.6按伺服系统的控制方式分类8

任务1.4数控机床的发展趋势10

1.4.1数控系统的发展趋势10

1.4.2数控机床的发展方向11

1.4.3近年来数控机床的发展概况12

项目练习13

项目2数控编程的基础知识14

任务2.1数控编程概述14

2.1.1数控编程概念14

2.1.2数控编程与加工步骤14

2.1.3数控编程方法16

任务2.2数控程序的组成16

2.2.1程序代码17

2.2.2程序结构17

2.2.3选择性程序段删除“／”20

2.2.4坐标字的表示方式20

任务2.3数控程序的指令代码20

2.3.1准备功能G指令20

2.3.2辅助功能M指令22

2.3.3进给速度功能F指令23

2.3.4主轴转速功能S指令23

2.3.5刀具选择功能T指令24

任务2.4数控机床的坐标系统24

2.4.1坐标轴及其运动方向24

2.4.2机床原点和机床参考点27

项目练习29

项目3数控车床的加工工艺与编程30

任务3.1数控车床概述30

3.1.1数控车床的主要特点30

3.1.2数控车床的类型31

3.1.3常见的数控车床控制系统32

任务3.2数控车削加工工艺32

3.2.1数控加工工艺的主要内容32

3.2.2数控加工内容及加工方法的选择32

3.2.3工件的装夹与夹具选择33

3.2.4数控车床加工刀具及其选择36

3.2.5切削用量的选择44

3.2.6数控车削加工工艺路线制定46

任务3.3数控车床程序编制概述51

3.3.1数控车床编程的特点51

3.3.2数控车床的五大功能指令51

3.3.3数控车床的坐标系统54

任务3.4数控车床一般轴类、盘套类零件的编程与加工55

3.4.1坐标值与尺寸55

3.4.2公制／英制变换（G21/G20）55

3.4.3参考点功能（G28/G27）56

3.4.4快速定位和直线插补56

3.4.5圆弧插补（G02和G03）57

3.4.6倒圆编程59

3.4.7程序暂停（G04）60

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61

3.5.1单一固定循环（G90和G94）61

3.5.2复合固定循环指令（G71/G72/G73/G70）63

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68

3.6.1简单螺纹切削指令（G32）68

3.6.2单一螺纹切削循环指令（G92）70

3.6.3复合螺纹切削循环（G76）73

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74

3.7.1子程序74

3.7.2补偿功能74

任务3.8数控车床二次装夹编程与加工77

3.8.1轴类零件77

3.8.2套类零件79

任务3.9数控车床的仿真加工82

3.9.1开机和手动回零操作82

3.9.2手动连续进给82

3.9.3步进／手轮（STEP/ HANDLE）进给82

3.9.4零件程序的编辑、存储83

3.9.5参数设置84

3.9.6自动加工86

项目练习87

项目4数控铣床的加工工艺与编程89

任务4.1数控铣床加工概述89

4.1.1数控铣床的结构组成及分类89

4.1.2数控铣削加工特点90

4.1.3数控铣床的加工范围90

4.1.4常见的数控铣床控制系统91

任务4.2数控铣削加工工艺91

4.2.1数控铣削加工工艺内容91

4.2.2数控加工内容及加工方法的选择92

4.2.3零件图的工艺分析92

4.2.4工件的装夹与夹具选择94

4.2.5定位基准的选择95

4.2.6数控铣削刀具及其选择98

4.2.7数控铣削方法102

4.2.8切削用量的选择103

4.2.9加工工序的划分105

4.2.10确定数控铣削的加工路线105

4.2.11关于数控铣削的几个概念107

任务4.3数控铣床编程概述107

4.3.1数控铣床的编程特点108

4.3.2数控铣床编程的内容108

4.3.3数控铣床的五大功能指令108

4.3.4编程应注意的问题110

任务4.4数控铣床的简单零件的编程——刀心轨迹进行编程110

4.4.1坐标值与尺寸110

4.4.2公制／英制变换（G21/G20）111

4.4.3数控铣床的工件坐标系111

4.4.4坐标平面选择指令（G17/G18/G19）112

4.4.5快速定位和直线插补112

4.4.6圆弧插补指令（G02/G03 ）114

4.4.7暂停指令（G04）115

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117

4.5.1刀具半径补偿功能117

4.5.2刀具补偿功能编程指令118

4.5.3刀具长度补偿指令（G43/G44/G49）120

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121

4.6.1固定循环的组成121

4.6.2固定循环指令格式122

4.6.3固定循环代码122

4.6.4常用的固定循环指令123

任务4.7典型零件数控铣床的工艺与编程128

任务4.8数控铣床的仿真加工132

4.8.1操作面板按键介绍132

4.8.2手动操作机床方法133

4.8.3熟悉数控铣床的操作步骤136

项目练习136

项目5数控加工中心的工艺与编程138

任务5.1加工中心概述138

5.1.1加工中心的发展史138

5.1.2加工中心的分类138

5.1.3加工中心的优点140

5.1.4加工中心的刀库种类及换刀形式140

任务5.2数控加工中心加工工艺142

5.2.1加工中心的组成和特点142

5.2.2适宜加工中心加工的内容143

5.2.3加工中心零件的结构工艺性分析145

5.2.4零件的装夹及定位145

5.2.5刀具的选择148

5.2.6切削用量的选择149

5.2.7加工工序的划分149

5.2.8工艺文件的编制151

任务5.3加工中心编程——子程序的应用153

5.3.1调用子程序M98153

5.3.2子程序返回M99153

任务5.4加工中心编程——参考点及换刀指令的应用155

5.4.1参考点操作指令（G27/G28/G29/G30）155

5.4.2换刀指令（T/M06 ）156

任务5.5加工中心编程——其他编程指令的应用158

5.5.1镜像指令的应用158

5.5.2极坐标系指令（G15/G16）159

5.5.3坐标系旋转指令（G68/G69）160

任务5.6加工中心编程——典型零件的加工工艺与编程161

5.6.1工艺分析161

5.6.2刀具的选择162

5.6.3加工中心程序162

任务5.7加工中心仿真软件加工166

5.7.1控制面板介绍166

5.7.2加工中心操作过程和规程168

5.7.3工件坐标系的建立169

项目练习173

项目6特种加工机床的工艺与编程175

任务6.1特种加工机床概述175

6.1.1特种加工机床概念及特点175

6.1.2特种加工的主要运用领域175

6.1.3特种加工的分类176

6.1.4特种加工发展方向及研究177

任务6.2数控电火花线切割加工原理与特点177

6.2.1数控电火花线切割加工原理177

6.2.2线切割加工的特点178

6.2.3电火花线切割机床分类179

6.2.4电火花线切割机床型号179

6.2.5数控电火花线切割的应用179

任务6.3数控电火花线切割工艺基础179

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179

6.3.2数控电火花线切割工艺181

6.3.3常用夹具和工件装夹方法185

6.3.4电极丝的选择和调整187

任务6.4数控电火花线切割编程方法189

6.4.1 3B指令编程190

6.4.2 4 B指令格式及定义194

6.4.3锥度加工指令格式及定义194

6.4.4 ISO （G代码）指令编程198

6.4.5自动编程202

任务6.5数控电火花线切割加工应用实例202

6.5.1工件毛坯的准备203

6.5.2电极丝的选择204

6.5.3加工路线的选择205

6.5.4工件装夹与穿丝206

6.5.5定位206

6.5.6试切与切割207

6.5.7加工过程中特殊情况的处理207

6.5.8后续处理208

6.5.9加工实例208

项目练习209

项目7自动编程简介210

任务7.1自动编程概述210

7.1.1自动编程的基本原理210

7.1.2自动编程的主要特点211

7.1.3自动编程方法的两种模式212

7.1.4 CAD/CAM类型简介213

任务7.2 Mastercam自动编程流程214

7.2.1 Mastercam自动编程软件简介214

7.2.2 Mastercam屏幕界面216

7.2.3 Mastercam二维铣床刀具路径218

7.2.4 Mastercam三维铣床粗加工刀具路径224

7.2.5 Mastercam三维铣床精加工刀具路径236

任务7.3综合实例242

7.3.1摩托车电瓶盖结构特点与技术要求242

7.3.2绘制电瓶盖几何模型242

7.3.3电瓶盖凸模CNC加工过程243

7.3.4电瓶盖凹模CNC加工过程244

7.3.5 CNC文件的生成245

项目练习246

参考文献247