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第一章 数控加工基础1

第一节 概述1

一、数控机床1

二、数控机床分类及控制方式3

第二节 数控编程与加工基础5

一、概述5

二、自动编程概念与相应的规定8

三、常用自动编程软件14

四、数控加工的基本指令代码举例15

五、数控编程与工艺参数18

第三节 数控加工工艺过程24

一、概述24

二、数控加工工艺过程25

三、刀具材料30

四、数控车床刀具33

五、数控铣床刀具42

六、数控机床的保养及维修49

第四节 数控编程技术及其发展55

一、数控编程技术的发展概况55

二、数控编程的核心技术及方法56

第五节 快速成型数控模具技术发展59

一、快速成型技术发展现状与趋势59

二、激光快速成型技术的原理及特点64

三、精密数控机床的未来发展66

四、高端的数控系统的发展与创新67

五、国产数控系统产品品质分析69

第六节 数控冲压模具及其快速成型技术73

一、概述73

二、冲孔的基本理论74

三、数控冲床加工工艺特点77

四、数控冲床模具使用和维护77

五、数控冲床模具的装配及保养79

六、数控冲压模具标准及技术要求80

第二章 数控技术的发展82

第一节 数控机床技术发展概况82

一、概述82

二、由高速切削推进至全面高速化83

三、推进高速化发展的两大关键技术85

四、数控机床的高效柔性化加工86

五、可重组制造技术将成为发展低成本高效柔性制造系统的基础87

六、国产数控冲床的发展趋势88

七、数控机床未来技术的发展趋势90

第二节 高速、高精加工技术及装备90

一、概述90

二、数控系统发展阶段简史91

三、国内数控机床产业群的现状92

四、国内高端数控系统应用重点93

五、数控机床仍未掌握高端技术95

六、高速、高精度数字控制技术发展实例95

七、卧式数控机床高速、高精度加工模具的解决方案100

第三节 五轴联动加工和编程技术及发展前景104

一、概述104

二、五轴数控加工的重要原理106

三、为五轴加工选择合适的CAM软件106

四、Hyper MILL软件与五轴编程110

五、WorkNC CAM软件实现五轴联动刀轨的转换114

六、WorkNC Auto 5模具加工五轴编程技术116

七、对五轴数控机床振动控制的新技术应用举例117

八、Meissner公司五轴加工成功的案例118

九、五轴加工发展前景121

第四节 数控复合加工机床的发展124

一、概述124

二、数控复合加工机床的发展124

三、组合加工机床的出现和数控复合加工机床的兴起125

四、数控复合加工机床的门类及其代表性产品126

五、数控复合加工机床的发展趋势与方向131

第五节 多零件加工数控技术的发展与应用133

一、概述133

二、多零件加工技术及其应用现状133

三、实现多零件数控加工的关键问题134

四、多零件数控加工的技术实践135

五、经济效益与推广应用136

第六节 智能化、开放式、网络化成为当代的数控系统136

一、概述136

二、开放式智能化、网络化数控技术的基本概念138

三、开放式智能化、网络化数控平台的基本结构139

四、开放式智能化、网络化数控系统的应用139

第七节 重视新技术标准、规范的建立142

一、概述142

二、关于数控系统设计开发规范142

三、关于数控标准142

第三章 数控车床编程与处理144

第一节 数控车削加工工艺144

一、数控车床的主要加工对象144

二、数控车削加工工艺的主要内容145

三、高速切削工艺的特点和优点146

四、数控车削加工工艺147

五、高速机床主轴刀具联结设计150

六、高速切削数控编程的特点与要求152

七、圆锥的数控车削加工实例153

八、高速铣削在模具制造中的应用154

九、高速铣削是模具制造最重要的加工工艺155

第二节 高速切削技术在数控加工中的应用157

一、概述157

二、发展高速切削的意义158

三、发展高速切削技术的特点158

四、发展高速切削的适用性159

五、发展高速切削的关键技术160

六、高速切削技术应用165

七、齿轮滚削技术应用169

八、高速铣削技术应用171

第三节 数控车削刀具及刀具参数处理与测量技术175

一、概述175

二、数控机床刀具的正确使用175

三、数控刀具工件坐标系的建立179

四、数控机床选用刀具及编程179

五、数控车床刀具参数补偿指令180

六、CNC编程如何确定切削用量与进给量180

七、刀具测量装置的正确使用181

八、数控刀具几何参数测量技术186

第四节 数控机床结构与分类189

一、概述189

二、数控车床的组成190

三、数控车床的结构特点192

四、数控车床的分类192

五、数控车床的布局197

六、数控车床的传动系统197

七、数控车床的自动换刀装置200

八、数控车床的卡盘203

九、数控车床的尾座203

第五节 FANUC系统数控系统操作面板205

一、数控系统操作面板205

二、数控车床操作210

第六节 数控机床程序编制步骤及操作与实例212

一、概述212

二、数控编程步骤213

三、数控机床程序过程实例214

四、FANUC数控车床编程实例217

五、数控机床零件加工编程与操作实例219

第七节 数控车削加工仿真技术223

一、概述223

二、计算机仿真的概念及应用224

三、数控仿真技术的研究现状224

四、数控车削加工仿真流程225

五、NC程序的编译解释226

六、仿真行为227

七、零件加工过程干涉碰撞检查228

第八节 数控机床的安全控制设计229

一、概述229

二、PLC程序在数控机床上的应用229

三、数控机床的安全控制设计230

四、数控机床的虚拟制造系统与设计系统231

第四章 零件图的数学处理235

第一节 基点坐标的计算235

一、概述235

二、基点坐标的计算235

第二节 节点坐标的计算236

一、概述236

二、节点的定义236

三、节点坐标的计算236

第三节 数控机床的坐标系统236

一、概述236

二、坐标轴及其运动方向237

三、坐标原点238

四、原点偏移241

五、绝对坐标编程及增量坐标编程241

第四节 国产数控机床核心创新技术能力不足242

第五节 零件造型的计算机模型的技术实例243

一、概述243

二、钣金零件的特征与I-SMS系统构架244

三、钣金造型系统245

四、系统数据结构245

五、不同模式下的展开算法245

六、实例验证247

七、钣金零件的程序算法与有效性实例验证249

第五章 数控铣床编程与操作250

第一节 数控铣削加工工艺250

一、概述250

二、数控铣削加工工艺内容253

三、高速铣削加工工艺技术254

四、数控铣削加工参数的确定原则256

五、超高速切削技术现状及发展趋势256

第二节 高速铣削技术在数控加工中的应用258

一、概述258

二、高速电主轴技术259

三、高速进给系统261

四、数控、伺服控制系统263

五、排屑和安全防护264

六、动平衡与热平衡的结构265

七、高速铣削冷却方式的合理选择265

第三节 数控铣削刀具及刀具技术与应用266

一、概述266

二、数控铣刀的结构及其工具系统类型267

三、数控铣刀常用的类型268

四、合理选用数控切削刀具269

五、数控铣削技术发展对刀具材料的要求270

六、数控铣削刀具系统与基本要求271

七、CNC刀柄铣削技术272

八、CNC铣床和加工中心与新概念刀具应用272

九、整体式立铣刀与刀片式铣刀应用275

十、PCD和CBN刀具高速干铣削的应用276

第四节 模具高速铣削加工技术及其数控编程实例应用278

一、概述278

二、高速切削加工应用的关键技术279

三、高速铣削编程中的常用策略和CAM软件284

四、高速切削加工在模具制造中的典型应用实例286

第五节 螺纹数控铣削加工数控技术的应用288

一、概述288

二、螺纹铣削的发展289

三、螺纹铣刀的优点290

四、螺纹数控铣削加工292

五、螺纹铣削数控编程系统293

六、螺纹铣切削参数选择293

七、螺纹铣削加工与铣刀的应用294

第六节 数控铣床典型编程指令294

一、概述294

二、数控铣床编程基础294

三、数控铣床基本指令295

第七节 数控铣床加工的循环指令和子程序298

一、概述298

二、孔加工固定循环299

三、子程序305

第八节 数控铣床结构与分类306

一、概述306

二、数控铣床的组成306

三、数控铣床的结构特点307

四、数控铣床的分类308

五、数控铣床的布局310

六、数控铣床的传动系统311

七、万能铣头312

八、回转工作台313

第九节 FANUCO-MD数控铣床操作面板316

一、概述316

二、数控铣床操作面板316

三、数控铣床操作320

第十节 CimatronE数控铣削加工编程的关键技术及应用325

一、概述325

二、CimatronE数控铣削加工关键技术325

三、CimatronE数控铣削加工编程实例330

第六章 加工中心编程与操作333

第一节 数控加工中心编程333

一、概述333

二、加工中心特点及组成334

三、加工中心编程338

四、西门子PLC编程指令341

五、典型数控车床编程常用指令341

第二节 系统加工中心的操作344

一、数控加工工序规划344

二、加工中心工艺参数的选用346

三、加工中心核心部件介绍348

四、利用立式加工中心进行孔加工的方法348

五、数控加工中合理设计加工工艺349

六、加工中心三菱系统的面板350

第三节 对刀仪及使用354

一、概述354

二、标准零点355

三、被测刀具X、Z坐标尺寸的测量355

四、刀尖投影角度测量355

五、使用说明355

六、对刀仪维护保养356

七、数控磨床、车床用测头检测问题357

第四节 加工中心刀具补偿与数控改造358

一、加工中心数控系统中的刀具补偿358

二、数控加工中刀具补偿的应用359

三、进口加工中心机床数控改造362