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绪论1

一、数控加工在机械制造业中的地位和作用1

二、数控加工技术的发展1

三、数控加工技术的特点5

四、数控机床的适用范围7

五、数控加工工艺与编程的研究内容和任务7

思考题与习题8

第一章　数控加工工艺基础9

第一节 金属切削的基本知识9

一、金属切削运动9

二、金属切削加工中的工件表面10

三、切削要素10

四、数控机床使用的刀具12

五、数控机床切削用量的选择19

六、切削液的选择25

第二节 机械加工工艺规程的制订27

一、生产过程和生产系统27

二、工艺过程和工艺规程28

三、生产纲领和生产类型30

四、工艺规程制订的步骤及方法32

五、定位基准的选择40

六、制订工艺路线实例46

第三节 机床工序的设计50

一、加工余量的确定50

二、工序基准的选择54

三、工序尺寸及公差的确定59

四、工艺设备和工艺装备的选择61

五、时间定额的确定63

六、切削用量的确定64

七、填写工艺文件64

第四节 工艺尺寸的计算69

一、工艺尺寸链的基本概念69

二、工艺尺寸链的基本计算公式70

三、工艺尺寸链封闭环的选择71

四、工艺尺寸链的分析和计算71

第五节 机械加工精度及表面质量83

一、加工精度和表面质量83

二、工艺系统的几何误差及改善措施85

三、工艺系统受力变形产生的误差及改善措施88

四、工艺系统热变形产生的误差及改善措施89

五、工件内应力引起的误差及改善措施90

六、影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施90

思考题与习题91

第二章　数控加工程序编制的基本知识98

第一节 数控程序编制中的有关标准及代码98

一、数控加工程序编制的内容与方法98

二、穿孔带和代码100

三、数控机床坐标系和运动方向的规定103

四、坐标系的原点105

五、坐标计算单位107

六、程序结构和程序段格式108

第二节 数控程序编制的工艺指令111

一、准备功能G指令111

二、辅助功能M指令119

三、其他功能指令123

第三节 数控机床加工工艺分析124

一、工件在数控机床上的装夹124

二、对刀点和换刀点的确定133

三、加工路线的确定134

四、确定加工用量137

五、选择切削刀具139

六、确定程序编制的允许误差139

七、平面及曲面加工的工艺处理140

第四节 数控加工程序编制的数值计算144

一、直线和圆弧轮廓的基点计算144

二、非圆曲线的节点计算146

三、刀位点轨迹坐标的计算152

四、列表曲线的数学处理154

五、简单立体型面零件的数值计算156

六、自由曲面的数学处理及算法157

七、组合曲面的数学处理158

思考题与习题159

第三章　数控车床加工工艺164

第一节 数控车削的主要加工对象164

一、精度要求高的回转体零件164

二、表面质量要求高的回转体零件164

三、表面形状复杂的回转体零件164

四、带特殊螺纹的回转体零件165

第二节 数控车削加工工艺的制订165

一、零件图工艺分析165

二、工序和装夹方式的确定166

三、加工顺序的确定167

四、进给路线的确定168

五、切削用量的选择170

第三节 轴类零件的数控车削加工工艺分析171

一、轴类零件的结构特点和技术要求171

二、轴类零件的材料、毛坯及热处理171

三、轴类零件的加工工艺分析172

第四节 数控车床的编程基础174

一、数控车床编程特点174

二、坐标系175

三、数控车床加工参数的选择175

四、数控车床编程基本功能指令175

第五节 数控车床编程的基本方法177

一、坐标值编程方式178

二、机床原点与参考点179

三、机床坐标系与工件坐标系180

四、快速点定位指令G00181

五、直线插补编程指令G01182

六、圆弧插补指令G02、G03183

七、暂停指令G04184

八、循环加工编程184

九、多重复合循环指令G71、G72、G73、G70187

十、螺纹加工编程191

十一、子程序196

十二、孔加工、外径切槽加工198

十三、自动倒角、倒圆弧角功能202

第六节 圆头车刀的编程与补偿203

一、刀尖圆弧半径的概念203

二、刀具半径补偿的实施204

思考题与习题207

第四章　数控铣床加工工艺210

第一节 数控铣削加工的主要对象210

一、平面类零件210

二、变斜角类零件210

三、曲面类零件212

四、孔类零件212

第二节 数控铣削加工工艺的制订212

一、零件的工艺分析212

二、装夹方案的确定213

三、刀具选择的基本要求214

四、切削用量的选择215

五、进给路线的确定215

六、平面凸轮零件的数控铣削工艺217

第三节 数控铣床的编程基础219

一、数控铣床的程序编制功能219

二、SINUMERIK 840C系统220

三、常用的G指令功能和M指令功能222

第四节 数控铣床的基本编程方法238

一、数控铣床程序编制的基本模式238

二、铣削轮廓类零件的加工程序239

三、孔类零件的加工程序242

四、去余量类零件的加工程序245

五、空间曲面类零件的程序248

六、适用坐标变换编程的零件程序249

七、适用于极坐标编程的零件251

八、螺旋线加工251

思考题与习题252

第五章　加工中心的加工工艺255

第一节 加工中心的主要加工对象255

一、加工中心的工艺特点255

二、加工中心的主要加工对象255

第二节 加工中心加工工艺方案的制订256

一、零件的工艺分析256

二、加工中心的选用259

三、零件的工艺设计260

四、加工中心加工底板零件的加工工艺方案264

第三节 加工中心的程序编制基础269

一、加工中心程序编制的特点269

二、加工中心的坐标系270

三、准备功能271

四、工件坐标系的设置272

五、主轴、刀具和辅助功能273

第四节 圆弧程序的编制275

一、圆心法圆弧加工程序的编制275

二、半径法圆弧加工程序的编制276

第五节 刀具偏置和补偿功能277

一、刀具位置偏置277

二、刀具长度补偿280

三、刀具半径补偿281

第六节 固定循环功能285

一、固定循环功能285

二、固定循环指令287

三、固定循环中重复次数的使用方法291

第七节 子程序292

一、子程序的格式292

二、子程序的执行过程293

三、子程序的特殊调用方法294

思考题与习题295

第六章　数控线切割机床的加工工艺297

第一节 数控线切割机床加工原理、特点及应用297

一、数控线切割机床的加工原理297

二、数控线切割机床加工的特点298

三、数控线切割机床加工的应用298

四、主要工艺指标298

第二节 影响数控线切割加工工艺指标的主要因素299

一、脉冲电源主要参数的影响299

二、电极丝及其走丝速度的影响300

三、零件厚度及材料的影响300

四、其他因素对工艺指标的影响300

第三节 数控线切割加工工艺的制订301

一、零件图的工艺分析301

二、工艺准备301

三、零件的装夹和位置校正305

四、加工参数的选择307

第四节 数控线切割机床的基本编程方法308

一、数控线切割机床编程基础308

二、ISO格式编程309

三、3B格式编程311

四、4B格式编程313

思考题与习题315

第七章 自动编程316

第一节 自动编程概述316

一、自动编程的概念316

二、自动编程系统简介317

三、自动编程的工作过程319

第二节 Mastercam图文交互式自动编程系统320

一、Mastercam功能简介320

二、生成刀具轨迹的工作步骤323

三、后置处理331

第三节 2D刀具轨迹的生成332

一、外形铣削332

二、孔加工334

三、挖腔槽加工336

四、平面铣削338

第四节 3D刀具轨迹的生成339

一、三坐标加工刀具轨迹的特点340

二、3D刀具轨迹的生成要点342

思考题与习题342

参考文献344