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第1篇 数控车床基础知识1

第1章 数控车床概述1

1.1数控车床的组成和工作原理1

1.1.1数控技术常用基本概念1

1.1.2数控车床的组成2

1.1.3数控车床的工作原理4

1.2数控车床的分类和用途4

1.2.1数控车床的分类4

1.2.2数控车床的用途8

1.3数控车床的加工特点和应用范围8

1.3.1数控车床的加工特点8

1.3.2数控车床的应用范围9

1.4数控车床的主要结构和技术参数10

1.4.1数控车床的主要结构10

1.4.2数控车床的主要技术参数11

1.5数控系统的主要功能13

1.6数控技术的发展及其方向15

1.6.1数控系统的发展进程15

1.6.2数控技术的发展方向15

思考与练习题17

第2章 数控车削加工工艺18

2.1数控车削加工工艺概述18

2.1.1数控车削加工的主要对象18

2.1.2数控车削加工工艺的基本特点19

2.1.3数控车削加工工艺的主要内容19

2.2数控加工工艺文件20

2.3数控车削加工工艺的制订22

2.3.1零件图样分析22

2.3.2工序的划分23

2.3.3加工顺序的安排24

2.3.4进给路线的确定25

2.3.5定位与装夹方案的确定27

2.3.6数控车削夹具的选择27

2.3.7数控车削刀具的选择30

2.3.8切削用量的选择35

2.4典型零件数控车削加工工艺分析37

2.4.1轴类零件37

2.4.2轴套类零件39

思考与练习题42

第3章 数控车床编程基础知识43

3.1数控编程概述43

3.1.1数控编程的内容与步骤43

3.1.2数控编程的分类45

3.1.3程序结构与格式46

3.2数控车床的编程特点49

3.3数控车床的坐标系49

3.3.1右手直角笛卡儿坐标系49

3.3.2数控车床的坐标系51

3.4程序编制中的数学处理52

3.4.1数学处理的内容52

3.4.2坐标值常用的计算方法54

3.5典型数控系统的指令代码55

思考与练习题58

第2篇 数控车床编程与操作59

第4章FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床编程59

4.1系统功能介绍59

4.1.1准备功能（G功能）59

4.1.2辅助功能（M功能）60

4.1.3进给功能（F功能）61

4.1.4主轴功能（S功能）61

4.1.5刀具功能（T功能）61

4.2工件坐标系设定62

4.2.1用G50设定62

4.2.2用G54～G59设定64

4.3尺寸系统64

4.4快速定位与插补功能指令66

4.4.1快速定位指令（G00）66

4.4.2直线插补指令（G01）67

4.4.3圆弧插补指令（G02/G03）68

4.5刀具补偿功能70

4.5.1刀具补偿种类70

4.5.2刀具半径补偿指令（G41、G42、 G40）71

4.5.3刀具半径补偿的过程72

4.5.4刀尖方位与刀具补偿量的确定72

4.5.5刀具补偿功能编程举例73

4.6单一固定循环74

4.6.1外径/内径切削固定循环（G90）74

4.6.2端面切削固定循环（G94）75

4.7复合固定循环77

4.7.1外径/内径粗车循环（G71）77

4.7.2端面粗车循环（G72）79

4.7.3固定形状粗车循环（G73）81

4.7.4精车循环（G70）82

4.7.5端面深孔钻削循环（G74）83

4.7.6外径/内径钻孔循环（G75）84

4.8螺纹加工85

4.8.1螺纹加工基本知识86

4.8.2单行程螺纹切削（G32）88

4.8.3螺纹切削循环（G92）89

4.8.4螺纹切削复循环（G76）92

4.9子程序94

4.9.1子程序的编程格式94

4.9.2子程序的调用格式94

4.9.3子程序的嵌套94

4.10用户宏程序95

4.10.1用户宏程序编程的适用范围95

4.10.2变量95

4.10.3变量的运算96

4.10.4变量的赋值97

4.10.5转移和循环语句98

4.10.6宏程序调用指令99

4.10.7用户宏程序的应用实例100

思考与练习题101

第5章SINUMERIK 802S/C系统数控车床编程103

5.1系统功能介绍103

5.1.1程序结构103

5.1.2系统指令表103

5.2工件坐标系设定107

5.2.1可设定的零点偏置（G54～G57）107

5.2.2可编程的零点偏置（G158）107

5.3尺寸系统109

5.3.1绝对/增量尺寸编程（G90/G91）109

5.3.2半径/直径尺寸编程 （G22/G23 ）109

5.3.3米制/寸制尺寸编程（G71/G70 ）110

5.4快速移动与插补功能指令111

5.4.1快速线性移动（G00或G0）111

5.4.2直线插补（G01或G1）111

5.4.3圆弧插补（G02/G03或G2/G3）112

5.4.4通过中间点进行圆弧插补（G05或G5）114

5.5刀具补偿功能115

5.5.1刀具功能（T）115

5.5.2刀具补偿号（D）115

5.5.3刀尖半径补偿（G41、G42、 G40）116

5.6恒螺距螺纹切削（G33）118

5.7子程序120

5.8循环指令122

5.8.1标准循环概述122

5.8.2切槽循环（LCYC93 ）123

5.8.3毛坯切削循环（LCYC95）125

5.8.4螺纹切削循环（LCYC97）128

5.9 R参数编程130

5.10程序跳转131

5.10.1标记符——程序跳转目标131

5.10.2绝对跳转132

5.10.3有条件跳转132

思考与练习题133

第6章 数控车床自动编程134

6.1自动编程概述134

6.2 CAD/CAM的基本知识136

6.3 CAD/CAM常用软件介绍139

思考与练习题142

第7章 数控车床操作143

7.1 FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床的面板介绍143

7.1.1系统操作面板（LCD/MDI单元）143

7.1.2机床控制面板146

7.2 FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床的基本操作149

7.2.1开机与关机149

7.2.2手动返回参考点149

7.2.3手动连续进给（JOG进给）操作150

7.2.4手轮进给操作150

7.2.5 MDI运行方式150

7.2.6程序的输入与编辑150

7.2.7程序的图形模拟运行153

7.2.8数据的显示和设定154

7.2.9自动运行方式154

7.2.10机床的急停155

7.3 FANUC Series Oi Mate-TC系统数控车床对刀操作方法和步骤155

7.3.1对刀操作前调整机床155

7.3.2工件与刀具的安装155

7.3.3对刀操作155

7.3.4对刀正确性校验157

7.3.5刀具的磨损设置157

7.3.6刀位点、起刀点、换刀点和对刀点158

7.4 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的面板介绍158

7.4.1系统操作面板158

7.4.2机床控制面板160

7.4.3屏幕划分162

7.4.4操作区域163

7.4.5主菜单及菜单树163

7.5 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的基本操作166

7.5.1开机与关机166

7.5.2回参考点166

7.5.3 JOG运行方式（手动运行方式）167

7.5.4 MDA运行方式168

7.5.5自动运行方式（AUTO运行方式）169

7.5.6断点搜索169

7.5.7程序的空运行测试170

7.5.8程序的管理171

7.6 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床对刀操作方法和步骤174

7.6.1对刀操作174

7.6.2刀具的磨损设置176

7.6.3 G54～G57零点偏移的设置177

7.6.4对刀正确性校验177

7.7典型零件编程与加工实例177

7.7.1零件图样及加工要求177

7.7.2工艺分析178

7.7.3程序编制179

7.7.4数控加工183

7.7.5安全操作和注意事项184

7.8文明生产与安全操作规程184

7.9数控车床日常维护和保养185

7.10数控车床常见故障诊断和处理186

7.10.1故障的分类186

7.10.2故障的诊断原则187

7.10.3故障的诊断方法188

7.10.4常见故障的处理188

思考与练习题190

第3篇 数控车工考级实训191

第8章 零件加工模块化项目实训191

8.1直线、圆弧插补指令编程与加工191

8.1.1项目实训目标191

8.1.2项目实训课题191

8.2简单固定循环指令编程与加工194

8.2.1项目实训目标194

8.2.2项目实训课题194

8.3复合固定循环指令编程与加工198

8.3.1项目实训目标198

8.3.2项目实训课题199

8.4米、寸制螺纹的编程与加工209

8.4.1项目实训目标209

8.4.2项目实训课题209

8.5刀具圆弧半径补偿编程与加工215

8.5.1项目实训目标215

8.5.2项目实训课题216

8.6应用子程序的编程与加工221

8.6.1项目实训目标221

8.6.2项目实训课题221

8.7应用宏程序的编程与加工223

8.7.1项目实训目标223

8.7.2项目实训课题224

8.8典型零件编程与加工实例227

8.8.1项目实训目标227

8.8.2项目实训课题227

思考与练习题241

第9章 数控车工考级强化训练243

9.1数控车工编程与加工入门训练243

9.1.1数控车工编程与加工入门训练题一243

9.1.2数控车工编程与加工入门训练题二247

9.2数控车中级工强化训练251

9.2.1数控车中级工强化训练题一251

9.2.2数控车中级工强化训练题二257

9.2.3数控车中级工强化训练题三263

9.3数控车高级工强化训练270

9.3.1数控车高级工强化训练题一270

9.3.2数控车高级工强化训练题二278

思考与练习题286

第10章 创新综合训练288

10.1创新综合训练的目的与意义288

10.2创新综合训练的具体实施步骤288

10.3国际象棋的编程与加工289

10.4其他工艺品的编程与加工304

思考与练习题313

附录A数控车工国家职业标准314

附录B数控车床操作工（中级）考试模拟试卷325

数控车床操作工（中级）考试模拟试卷答案328

附录C数控车床操作工（高级）考试模拟试卷331

数控车床操作工（高级）考试模拟试卷答案335

参考文献337