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上册 入门篇2

第1章 数控机床概述2

1.1数控机床的概念2

1.1.1数控机床和数控技术2

1.1.2数控技术的构成3

1.1.3数控技术的应用领域3

1.2数控机床的组成及工作原理5

1.2.1数控机床的组成5

1.2.2数控机床工作过程7

1.3数控机床的特点及分类7

1.3.1数控机床的特点7

1.3.2数控机床的分类8

1.3.3常用的数控机床11

1.4数控机床的发展和未来趋势13

1.4.1数控机床发展13

1.4.2我国数控机床的发展14

1.4.3数控机床未来发展的趋势15

1.5数控机床的安全生产和人员安排17

1.5.1数控机床安全生产的要求17

1.5.2数控机床生产的岗位责任制17

1.5.3数控加工中人员分工18

1.5.4数控加工对不同人员的要求19

第2章 数控系统20

2.1数控系统的概念20

2.1.1数控系统的总体结构20

2.1.2数控系统的功能21

2.2数控系统的硬件22

2.2.1单微处理器和多微处理器结构的数控装置22

2.2.2单微处理器结构系统23

2.2.3多微处理器结构系统24

2.2.4多微处理器的CNC装置各模块之间的结构25

2.3数控系统的软件25

2.3.1数控系统软件的基本任务25

2.3.2数控系统控制软件的结构27

2.4数控系统的插补原理28

2.4.1插补的基本概念28

2.4.2插补运算的方法29

第3章 数控伺服系统31

3.1伺服系统的概念31

3.1.1伺服系统的分类31

3.1.2数控机床对伺服系统的基本要求34

3.1.3伺服电动机的选用原则35

3.2进给伺服系统的驱动元件36

3.2.1步进电动机及其驱动36

3.2.2直流伺服电动机及速度控制单元42

3.2.3交流伺服电动机及速度控制单元45

3.3进给伺服系统的检测元件47

3.3.1概述47

3.3.2脉冲编码器47

3.3.3光栅48

3.3.4感应同步器51

3.3.5旋转变压器53

3.4主轴驱动54

3.4.1主轴驱动的概述54

3.4.2主轴驱动的功能要求55

3.5位置控制56

3.5.1数字脉冲比较伺服系统56

3.5.2相位比较伺服系统58

3.5.3幅值比较伺服系统59

3.6直线电动机进给系统59

3.6.1直线电动机概述59

3.6.2直线电动机与机床进给系统的优缺点比较61

3.6.3直线电动机的优点61

3.6.4直线电动机在数控机床中的应用62

第4章 数控机床机械结构63

4.1数控机床结构的组成、特点及要求63

4.1.1数控机床机械结构的组成63

4.1.2数控机床的结构特点和要求65

4.2数控机床的进给运动及传动机构66

4.2.1数控机床对进给系统机械部分的要求67

4.2.2进给传动系统的典型结构67

4.2.3导轨67

4.2.4滚珠丝杠螺母副71

4.2.5齿轮传动装置及齿轮间隙的消除73

4.3数控机床的主传动及主轴部件74

4.3.1数控机床的主传动74

4.3.2数控机床的主传动装置75

4.3.3主轴部件结构77

4.3.4数控机床主传动系统及主轴部件结构实例81

4.4自动换刀机构84

4.4.1自动换刀装置的类型84

4.4.2刀库88

4.4.3刀具交换装置91

第5章 FANUC数控机床系统的编程与操作93

5.1 FANUC Oi系列标准数控车床系统的操作93

5.1.1操作界面简介93

5.1.2 FANUC Oi标准系统的操作96

5.1.3零件编程加工的操作步骤99

5.2 FANUC Oi Mate-TC数控车床系统的操作106

5.2.1操作界面简介106

5.2.2零件编程加工的操作步骤108

5.3 FANUC Oi系列标准数控加工中心系统的操作115

5.3.1操作界面简介115

5.3.2零件编程加工的操作步骤119

第6章 数控车削加工工艺分析124

6.1数控车削（车削中心）加工工艺124

6.1.1数控车床的主要加工对象124

6.1.2数控车削加工零件工艺性分析124

6.1.3数控车削加工工艺方案的拟定127

6.1.4数控车削加工工序划分原则和方法129

6.2数控车床常用的工装夹具130

6.2.1数控车床加工夹具要求130

6.2.2常用数控车床工装夹具131

6.3数控车床刀具133

6.3.1数控车床切削对刀具的要求133

6.3.2数控车床刀具的类型134

6.3.3数控车床常用的刀具结构形式136

6.3.4焊接式车刀136

6.3.5机夹可转位车刀137

6.3.6机夹可转位车刀的选用138

6.3.7数控车床刀具材料139

6.3.8数控车刀的类型及选择142

6.4数控刀具的切削用量选择143

6.4.1切削用量的选择原则143

6.4.2切削用量各要素的选择方法144

6.4.3基本切削用相关表145

6.5切削液147

6.5.1切削液的分类147

6.5.2切削液的作用与性能148

6.5.3切削液的选取149

6.5.4切削液在使用中出现的问题及其对策150

6.6数控车削工艺文件的编制151

6.6.1工艺文件的编制原则和编制要求151

6.6.2工艺文件填写（工艺卡片）152

第7章 FANUC数控车床编程155

7.1数控机床编程的必备知识点155

7.1.1数控编程步骤155

7.1.2数控车床的坐标系和点155

7.1.3进给速度157

7.1.4常用的辅助功能157

7.1.5编程指令全表158

7.1.6相关的数学计算159

7.2坐标点的寻找159

7.3快速定位G00160

7.3.1指令功能160

7.3.2指令格式160

7.4直线G01160

7.4.1指令功能160

7.4.2指令格式160

7.4.3编程实例160

7.4.4完整程序的编制161

7.4.5倒角的切入162

7.4.6倒角的练习162

7.4.7倒角编程实例163

7.4.8练习题163

7.5圆弧G02/03164

7.5.1指令功能164

7.5.2指令格式164

7.5.3圆弧顺逆的判断164

7.5.4编程实例165

7.5.5前端为球形的圆弧编程165

7.5.6编程实例166

7.5.7练习题167

7.6复合形状粗车循环G73167

7.6.1指令功能167

7.6.2指令格式168

7.6.3编程实例168

7.6.4中间带有凹陷部分的工件169

7.6.5头部有倒角的工件169

7.6.6头部有倒角的工件的编程实例170

7.6.7头部为球形的工件171

7.6.8头部为球形的工件编程实例171

7.6.9练习题172

7.7螺纹切削G32173

7.7.1螺纹的牙深的计算和吃刀量的给定173

7.7.2螺纹切削G32174

7.7.3格式174

7.7.4编程实例174

7.7.5练习题176

7.8简单螺纹循环G92176

7.8.1指令功能176

7.8.2指令格式176

7.8.3编程实例177

7.8.4练习题178

7.9 G71外径粗车循环179

7.9.1指令功能179

7.9.2指令格式179

7.9.3编程实例180

7.9.4练习题180

7.10 G72端面粗车循环181

7.10.1指令功能181

7.10.2指令格式181

7.10.3编程实例182

7.10.4内轮廓加工循环（内孔加工、内圆加工）183

7.10.5车削内孔时刀的选用和切削用量的选择184

7.10.6内轮廓编程实例185

7.10.7练习题185

7.11 G76螺纹切削循环186

7.11.1程序功能186

7.11.2程序格式187

7.11.3编程实例187

7.11.4练习题188

7.12切槽循环G75189

7.12.1指令功能189

7.12.2指令格式189

7.12.3编程实例一189

7.12.4编程实例二190

7.12.5练习题191

7.13镗孔循环G74192

7.131程序功能192

7.13.2程序格式192

7.13.3编程实例193

7.13.4练习题194

7.14锥度螺纹194

7.14.1锥度螺纹概述194

7.14.2编程实例195

7.14.3练习题196

7.15多头螺纹197

7.15.1多头螺纹概述197

7.15.2格式197

7.15.3编程实例198

7.15.4练习题199

7.16椭圆199

7.16.1椭圆概述199

7.16.2公式转换199

7.16.3椭圆程序格式200

7.16.4编程实例200

7.16.5练习题201

7.17简单外径循环G90202

7.17.1指令格式202

7.17.2练习题202

7.18简单端面循环G94203

7.18.1指令格式203

7.18.2练习题203

7.19绝对编程和相对编程204

7.19.1概述204

7.19.2练习题204

7.20综合练习204

第8章 数控铣床（加工中心）加工工艺207

8.1加工工艺分析207

8.1.1数控铣床加工工艺分析207

8.1.2数控铣床加工工艺路线的拟订210

8.2数控铣削常用的工装夹具214

8.2.1数控铣削对夹具的基本要求214

8.2.2常用夹具种类214

8.2.3常用夹具215

8.2.4数控铣削夹具的选用原则217

8.3铣削用刀具的类型和选用217

8.3.1数控铣削刀具的基本要求217

8.3.2常用铣刀的种类218

8.3.3铣削刀具的选择221

8.3.4切削用量选择222

8.3.5工艺文件编制223

第9章 FANUC数控铣床（加工中心）编程226

9.1程序的结构与格式226

9.1.1程序的结构226

9.1.2程序字226

9.1.3指令类型（代码类型）228

9.2数控机床的三大机能（F、S、M）228

9.2.1进给机能（F）228

9.2.2主轴机能（S）229

9.2.3辅助机能（M）230

9.3数控铣床（加工中心）的坐标系230

9.3.1坐标系的确定原则230

9.3.2坐标轴的确定方法231

9.3.3数控铣床的坐标系231

9.4工件坐标系和工作平面的设定232

9.4.1工件坐标系的设定（零点偏置）232

9.4.2工作平面的设定234

9.5辅助功能M代码和准备功能G代码234

9.5.1辅助功能M代码234

9.5.2准备功能G代码235

9.6快速定位G00236

9.6.1指令功能236

9.6.2指令格式236

9.6.3轨迹236

9.6.4例题236

9.7直线G01237

9.7.1指令功能237

9.7.2指令格式237

9.7.3轨迹237

9.7.4编程实例237

9.7.5练习题238

9.8圆弧G02、G03239

9.8.1指令功能239

9.8.2指令格式239

9.8.3编程实例240

9.8.4整圆及编程实例241

9.8.5大角度圆弧及编程242

9.8.6练习题243

9.9刀具补偿244

9.9.1刀具补偿概述244

9.9.2刀具长度补偿（G43、G44、G49）244

9.9.3刀具长度补偿编程实例245

9.9.4刀具半径补偿（G40、G41、G42）245

9.9.5刀具半径补偿举例246

9.9.6刀具半径补偿编程综合实例248

9.9.7练习题250

9.10程序暂停G04250

9.10.1指令功能250

9.10.2指令格式250

9.10.3编程实例251

9.10.4练习题251

9.11增量（相对）坐标系252

9.11.1增量（相对）坐标功能252

9.11.2地址方式：U、V、W252

9.11.3指令方式：G90和G91253

9.11.4增量（相对）坐标编程实例253

9.11.5练习题254

9.12主程序、子程序255

9.12.1主程序、子程序概述255

9.12.2子程序的调用格式255

9.12.3编程实例256

9.12.4练习题257

9.13极坐标编程（G15、G16）258

9.13.1极坐标编程功能258

9.13.2指令格式258

9.13.3极坐标编程实例259

9.13.4练习题261

9.14镜像加工指令（G24、G25）261

9.14.1指令功能261

9.14.2镜像加工指令格式261

9.14.3编程实例262

9.14.4练习题263

9.15图形旋转指令（G68、G69）264

9.15.1指令功能264

9.15.2旋转指令格式264

9.15.3编程实例265

9.15.4练习题267

9.16比例缩放指令（G50、G51）267

9.16.1指令功能267

9.16.2比例缩放指令格式267

9.16.3编程实例268

9.16.4练习题269

9.17孔加工固定循环简述270

9.17.1孔加工固定循环概述270

9.17.2 G81钻孔循环1272

9.17.3 G82钻孔循环2（钻、镗阶梯孔）272

9.17.4 G73高速深孔加工循环273

9.17.5 G83深孔加工循环274

9.17.6 G84攻螺纹循环275

9.17.7 G74反攻螺纹循环276

9.17.8 G85镗孔循环1277

9.17.9 G86镗孔循环2278

9.17.10 G88镗孔循环3279

9.17.11 G89镗孔循环4280

9.17.12 G76精镗循环281

9.17.13 G87反镗孔循环282

9.17.14孔加工编程综合实例283

9.18综合练习284