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第一章 绪论1

第一节 数控机床分类1

一、按工艺用途分类1

二、按机床运动控制轨迹分类2

三、按伺服控制方式分类4

四、按数控系统功能分类6

第二节 数控机床在现代制造业中的作用及地位7

第三节 数控系统9

一、FANUC 0i-B／0i Mate-B数控系统9

二、FANUC 15i／16i／18i／21i数控系统13

三、德国西门子公司SINUMERIK系列CNC系统14

第四节 伺服系统15

一、伺服系统概述15

二、步进电动机伺服系统17

三、直流电动机伺服系统32

四、交流电动机伺服系统40

五、直线电动机伺服系统50

第五节 数控机床的发展状况52

第二章 加工中心操作基本知识58

第一节 加工中心的结构58

一、加工中心的分类59

二、加工中心的典型结构布局62

三、加工中心的组成部分及其作用66

第二节 加工中心的操作75

一、加工中心安全操作规范76

二、加工中心的操作方法79

三、VMC1000加工中心操作实例97

第三节 加工中心的日常维护保养126

一、加工中心的点检126

二、加工中心机械部分的维护保养内容128

三、加工中心电气部分的维护保养内容129

第四节 加工中心常见故障与处理130

一、加工中心常见故障的分类131

二、加工中心故障诊断与处理的一般流程132

三、加工中心故障原因的分析方法133

四、加工中心数控系统故障的自诊断方法135

五、加工中心数控系统的故障与处理141

六、加工中心机床机械故障与处理141

七、加工中心伺服故障与处理145

八、加工中心故障处理实例145

第三章 加工中心操作的辅助工具151

第一节 加工刀具及其应用151

一、加工刀具概述151

二、加工中心刀具系统157

三、加工中心自动换刀装置160

四、加工刀具材料177

第二节 加工中心刀具的类型及作用189

一、铣削刀具189

二、钻削刀具196

三、镗削刀具197

四、刀柄系统201

第三节 加工中心刀具的选用205

第四节 刀具预调及刃磨208

第五节 加工中心常用量具212

第四章 加工中心的基础工艺知识216

第一节 加工技术发展方向216

一、高速切削加工技术216

二、干切削加工技术221

三、硬切削加工技术222

四、微细、精密和超精密切削加工技术224

第二节 工艺分析及精度控制226

一、数控加工工艺基础226

二、加工中心工艺特点239

三、数控加工精度控制240

第三节 加工中心编程的基本概念246

一、加工中心编程特点246

二、加工中心编程方法247

第四节 程序编制中的工艺处理257

一、数控车削中心加工工艺分析257

二、数控铣削中心加工工艺分析264

三、切削用量273

第五节 数控程序基本指令277

一、准备功能指令277

二、辅助功能指令284

三、进给功能指令287

四、主轴功能指令287

五、刀具功能指令288

第六节 坐标系在数控机床中的运用291

一、机床标准坐标系291

二、工件坐标系294

三、基准点295

四、零点偏置297

五、数控加工中的坐标控制304

第五章 加工中心的程序编制310

第一节 加工中心编程概述310

一、加工中心数控程序编制的概念310

二、数控编程的基本步骤311

三、数控编程方法313

第二节 加工中心编程基础314

一、加工中心数控程序的构成314

二、程序的分类318

三、程序输入318

四、程序段编写应注意的问题319

第三节 加工中心常用数控指令321

一、准备功能指令——G指令322

二、辅助功能指令——M指令和B指令323

三、进给功能指令——F指令324

四、主轴功能指令——S指令326

五、刀具功能指令——T指令327

六、刀具补偿功能指令——H、D指令327

第四节 复杂二维图形轮廓的计算327

一、工件轮廓基点计算328

二、特殊情况下的直线轮廓图形处理329

三、非圆曲线轮廓节点计算332

四、曲线轮廓节点列表计算336

第五节 二维图形程序的编制及其使用337

一、加工坐标系的确定337

二、机床坐标系选择指令G53343

三、工件坐标系偏置343

四、绝对值指令G90和增量值指令G91345

五、点定位指令G00345

六、直线插补指令G01346

七、平面选择指令G17、G18、G19348

八、圆弧插补指令G02、G03348

九、暂停指令G04351

十、米制输入G21指令和英制输入指令G20352

十一、极坐标选择指令G16和极坐标取消指令G15353

十二、返回参考点指令G27、G28、G29和G30355

十三、刀具补偿指令357

第六节 固定循环指令的含义370

一、固定循环动作的一般顺序372

二、固定循环指令373

三、各种固定循环指令374

四、循环指令编程实例380

第七节 嵌套子程序的使用方法385

一、子程序的构成385

二、子程序的调用386

三、子程序的执行过程386

四、子程序应用注意事项及特殊用法387

五、应用实例388

第八节 带有转动工作台的程序编制392

一、第二辅助功能B代码392

二、转动工作台编程实例394

第九节 加工中心宏程序的编制396

一、宏程序基本概念396

二、变量397

三、用户宏程序编写格式398

四、宏指令402

五、宏程序应用实例407

第十节 加工中心工艺文件的编制409

一、加工中心加工工序卡410

二、加工中心加工工序说明卡410

三、走刀路线图411

四、数控刀具卡片412

第十一节 加工中心编程要点及举例414

一、加工中心编程要点414

二、加工中心编程实例416

第六章 计算机辅助加工编程知识430

第一节 CAD／CAM的基本概念431

一、数控程序发展历程431

二、早期的计算机辅助编程系统——APT432

三、图形交互环境下的辅助编程系统——CAD／CAM441

第二节 常用CAD／CAM软件及其选择445

第三节 二维、三维零件几何图形的绘制与编辑463

一、二维零件图形的设计与编辑463

二、曲面零件模型的设计468

三、三维实体零件的建模473

第四节 三维环境下零件轮廓数控加工辅助编程482

一、数控编程中加工坐标系的设定484

二、刀具选择的一般原则487

三、三维数控编程软件的应用流程496

四、数控加工步距的控制502

五、控制表面粗糙度的参数503

六、加工编程中的基本参数及其设置505

第五节 二维加工特征的数控编程519

第六节 三维曲面加工编程523

第七节 影响已加工表面粗糙度的因素及降低加工表面粗糙度的方法531

第八节 具有凸模形状特征的零件粗加工编程536

第九节 具有凹模形状特征的零件粗加工编程543

第十节 清根加工550

第十一节 人机交互对加工轨迹的修改554

第十二节 复杂零件的数控加工编程实例559

第十三节 装配环境下的数控加工编程565

第十四节 数控加工编程中的辅助文档569

第七章 数控机床与车间网络连接575

第一节 DNC基本概念575

第二节 DNC的应用模式576

第三节 传输协议及其设置585

第四节 DNC传输的连接方法587

第五节 基于DNC的车间作业管理596

一、作业浏览的功能598

二、红线批注599

三、作业任务的查询600

四、并行工作环境的设置601

五、生产作业汇总601

第六节 数控加工机床的监控604

参考文献608