数控加工工艺与编程

本书详细阐述和分析了数控加工近期新技术的应用成果，精心挑选了当今主流数控系统作为典型实例。本书内容重点突出，取材新颖，图文结合，实例丰富，汇集了许多编程技术经验，并强调知识的综合应用，拓宽知识面。书中所选实例具有较强的实用性和代表性，读者可以举一反三，是一本针对性和实用性较强的教材。本书共分7章，靠前章数控加工工艺基础，第2章数控编程基础，第3章数控车削工艺与编程，第4章数控铣床和加工中心工艺与编程，第5章宏程序设计，第6章典型零件工艺设计综合实例，第7章计算机辅助自动编程技术。本书可作为数控技术应用专业、机电一体化专业、机械制造及自动化专业、模具设计与制造专业、计算机辅助设计与制造专业的教学用书、专业教材，也可供有关工程技术人员和数控机床操作人员学习、参考和培训之用。

程俊兰：2004.5毕业于燕山大学，毕业后在北华航天工业学院任教。曾讲授数控技术、数控加工工艺与编程、数控加工技术、C语言程序设计、三维设计软件应用等课程。

第1章 数控加工工艺基础 （1）
1.1 数控加工 （1）
1.1.1 数控加工过程 （1）
1.1.2 数控加工的特点 （2）
1.1.3 数控加工的发展趋势 （3）
1.2 数控加工工艺 （5）
1.2.1 数控加工工艺的特点 （5）
1.2.2 数控加工工艺的主要内容 （6）
1.2.3 数控加工工艺系统 （7）
1.3 机械加工精度 （8）
1.3.1 影响机械加工精度的主要因素 （9）
1.3.2 提高机械加工精度的工艺措施 （9）
1.4 机械加工表面质量 （10）
1.4.1 机械加工表面质量的含义 （10）
1.4.2 提高机械加工表面质量的工艺措施 （11）
1.5 数控加工的工艺基础 （13）
1.5.1 数控加工的切削基础 （13）
1.5.2 工件材料的分类与性能 （15）
1.5.3 毛坯的种类与选择 （16）
1.5.4 加工余量的确定 （17）
1.5.5 基准的概念与选择 （18）
1.5.6 常见定位方式及定位元件 （20）
1.5.7 工件的夹紧 （28）
1.5.8 机床夹具 （30）
1.6 数控加工用刀具 （35）
1.6.1 刀具材料的成分组成和选用 （36）
1.6.2 数控车削刀具 （37）
1.6.3 数控车削用工具系统 （44）
1.6.4 数控铣床与加工中心刀具 （45）
1.6.5 铣削刀具的选择 （50）
1.6.6 数控铣削用工具系统 （54）
1.6.7 高速铣削及其工具系统 （58）
1.7 数控加工工艺分析与设计 （60）
1.7.1 数控加工工艺分析 （60）
1.7.2 数控加工工艺设计 （62）
1.7.3 数控加工工艺文件的编写 （69）
复习思考题1 （73）
第2章 数控编程基础 （74）
2.1 数控程序编制内容与方法 （74）
2.1.1 数控程序编制内容 （74）
2.1.2 数控程序编制方法 （77）
2.2 数控机床坐标系 （78）
2.2.1 坐标系及运动方向规定 （78）
2.2.2 坐标轴及方向规定 （79）
2.2.3 工件坐标系 （80）
2.2.4 坐标系的建立 （81）
2.2.5 绝对坐标编程与增量坐标编程 （83）
2.3 数控编程中的数学处理 （84）
2.3.1 基点和节点的坐标计算 （84）
2.3.2 刀位点轨迹计算 （85）
2.4 程序结构与格式 （85）
2.4.1 程序的组成与格式 （85）
2.4.2 程序段的组成与格式 （87）
2.4.3 程序字的格式 （87）
2.4.4 主程序、子程序与用户宏程序 （88）
2.5 基本指令功能 （89）
2.5.1 模态代码、单段有效代码 （89）
2.5.2 尺寸字 （89）
2.5.3 准备功能 （90）
2.5.4 进给功能 （90）
2.5.5 主轴转速功能 （91）
2.5.6 刀具功能 （91）
2.5.7 辅助功能 （91）
复习思考题2 （93）
第3章 数控车削工艺与编程 （94）
3.1 数控车床的工艺特点 （94）
3.1.1 数控车床的分类 （94）
3.1.2 数控车床的结构特点 （95）
3.1.3 数控车削加工的工艺特点 （96）
3.2 数控车削加工工艺分析 （96）
3.2.1 数控车削加工的主要对象 （96）
3.2.2 数控车削进给路线的确定 （97）
3.3 数控车削加工中的对刀 （102）
3.3.1 对刀方法 （102）
3.3.2 对刀实例 （103）
3.4 数控车床程序编制 （104）

3.4.1 G功能代码 （104）
3.4.2 M功能代码 （106）
3.4.3 数控车床的编程特点 （107）
3.4.4 F、S、T功能代码 （108）
3.4.5 坐标系设定 （109）
3.4.6 绝对尺寸与增量尺寸输入方式 （110）
3.4.7 参考点返回（G28、G30） （111）
3.4.8 坐标运动与进给（G00～G04） （111）
3.4.9 螺纹加工（G32、G34） （115）
3.4.10 刀具补偿 （117）
3.4.11 固定循环（G90、G92、G94、G70～G73、G76） （120）
3.5 数控车床编程实例 （130）
复习思考题3 （139）
第4章 数控铣床和加工中心工艺与编程 （142）
4.1 数控铣床与加工中心的特点 （142）
4.1.1 数控铣床与加工中心分类 （142）
4.1.2 数控铣床与加工中心的结构特点 （145）
4.1.3 数控铣削的工艺特点 （145）
4.2 数控铣床和加工中心加工工艺分析 （146）
4.2.1 数控铣削的适用对象 （146）
4.2.2 加工中心的主要加工对象 （148）
4.2.3 数控铣床加工工艺分析 （150）
4.2.4 数控铣削及加工中心的走刀路线确定 （152）
4.2.5 数控铣削加工切削用量的确定 （156）
4.3 数控铣床与加工中心的对刀 （161）
4.3.1 机外对刀仪 （161）
4.3.2 机内Z向对刀 （161）
4.3.3 X、Y向对刀 （162）
4.4 数控铣床与加工中心程序编制 （165）
4.4.1 G功能 （165）
4.4.2 M代码 （166）
4.4.3 坐标平面指令（G17～G19） （167）
4.4.4 基本移动指令（G00～G03） （167）
4.4.5 程序暂停（G04） （172）
4.4.6 刀具与刀具补偿（G40～G44、G49） （173）
4.4.7 极坐标编程（G15、G16） （178）
4.4.8 子程序（M98、M99） （179）
4.4.9 比例缩放指令（G50、G51） （181）
4.4.10 坐标系旋转指令（G68、G69） （183）
4.4.11 可编程镜像指令（G51.1、G50.1） （185）
4.4.12 参考点指令（G27～G30） （186）
4.4.13 固定循环（G98、G99、G73、G74、G76、G80～G89） （187）
4.5 加工中心实例 （198）
复习思考题4 （206）
第5章 宏程序设计 （209）
5.1 变量 （209）
5.1.1 变量及其引用 （209）
5.1.2 变量的类型 （210）
5.2 变量的运算 （211）
5.3 程序结构 （214）
5.4 宏程序调用 （216）
5.4.1 宏程序的调用与返回 （216）
5.4.2 变量与地址（自变量）的对应关系 （216）
5.4.3 本级变量 （217）
5.5 宏程序应用举例 （218）
5.5.1 钻孔类零件 （218）
5.5.2 非圆曲线轮廓类零件 （221）
5.5.3 曲面加工类零件 （223）
5.5.4 车削椭圆手柄 （226）
5.5.5 铣削旋钮手柄凹模 （231）
复习思考题5 （235）
第6章 典型零件工艺设计综合实例 （237）
6.1 连接套的加工工艺设计 （237）
6.1.1 零件图工艺分析 （238）
6.1.2 工艺设计 （238）
6.2 盖板零件的加工工艺设计 （244）
6.2.1 零件图工艺分析 （244）
6.2.2 工艺设计 （245）
6.3 平面槽形凸轮的加工工艺设计 （247）
6.3.1 零件图工艺分析 （248）
6.3.2 工艺设计 （248）
6.4 箱体零件的数控加工工艺设计 （252）
6.4.1 零件图工艺分析 （252）
6.4.2 工艺设计 （253）
6.5 车铣复合零件的数控加工工艺设计 （256）
6.5.1 零件图工艺分析 （256）
6.5.2 工艺设计 （257）
6.6 配合件的数控车削工艺设计 （259）
6.6.1 配合件的加工方法 （260）
6.6.2 内、外锥配合件加工工艺设计 （260）

第7章 计算机辅助自动编程技术 （264）
7.1 基于CAD/CAM软件的交互式图形编程简述 （264）
7.1.1 交互式图形自动编程的基本步骤 （265）
7.1.2 交互式图形自动编程的特点 （266）
7.1.3 典型的CAD/CAM软件 （266）
7.2 计算机辅助自动编程的几何造型 （269）
7.3 计算机辅助自动编程的开发 （270）
附录A 常用切削用量选择参考表 （280）