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第1章 数控机床基本知识1

1.1 数控机床与数控技术1

1.1.1 数控机床的出现和发展1

1.1.2 数控技术的发展趋势2

1.2 数控机床的组成、基本工作原理以及特点和应用3

1.2.1 数控机床的组成3

1.2.2 数控机床的基本工作原理5

1.2.3 数控机床的特点和应用6

1.3 数控系统7

1.3.1 数控系统的组成7

1.3.2 CNC装置的工作过程8

1.3.3 CNC装置的功能9

1.3.4 CNC装置的硬件结构11

1.3.5 CNC装置的软件结构15

1.4 数控机床的分类17

1.4.1 按加工方式分类17

1.4.2 按控制运动的方式分类17

1.4.3 按同时控制轴数分类19

1.4.4 按伺服系统分类19

1.5 思考题20

第2章 数控加工工艺知识21

2.1 数控刀具和夹具21

2.1.1 数控刀具的种类及特点21

2.1.2 数控刀具的选择21

2.1.3 六点定位原理23

2.1.4 夹具的分类24

2.1.5 夹具的选择25

2.2 数控加工工艺25

2.2.1 数控加工工艺过程25

2.2.2 毛坯的种类及选择原则26

2.2.3 定位基准的选择27

2.2.4 工序尺寸及其公差的确定29

2.2.5 数控加工工艺路线的确定30

2.2.6 切削用量的选择31

2.2.7 编写数控加工工艺文件32

2.3 数控编程中的工艺准备33

2.3.1 数控加工零件的工艺性分析33

2.3.2 加工方法的选择原则和加工方案的确定原则34

2.3.3 工序与工步的划分35

2.3.4 对刀点与换刀点的确定36

2.4 思考题36

第3章 数控加工编程基础知识37

3.1 数控编程概述37

3.1.1 数控机床的坐标系统37

3.1.2 数控程序的编制内容和方法40

3.1.3 数控程序的结构和格式42

3.2 数控编程指令代码及基础知识44

3.2.1 概述44

3.2.2 辅助功能指令（M指令）44

3.2.3 准备功能指令（G指令）45

3.2.4 其他辅助指令48

3.2.5 编程中的数学处理与坐标值计算48

3.3 思考题50

第4章 数控车床编程与实训操作51

4.1 华中世纪星HNC-21T系统数控车床51

4.1.1 车床简介51

4.1.2 操作面板52

4.2 数控车床的基本操作54

4.2.1 机床的上电、关机、急停和超程解除54

4.2.2 机床手动操作55

4.2.3 数据设置56

4.2.4 程序输入与文件管理58

4.2.5 显示59

4.2.6 程序运行61

4.3 数控车床编程指令63

4.3.1 基本指令G92、G00、G01、G28和G29等的格式及应用63

4.3.2 圆弧插补指令G02、G03的格式及应用67

4.3.3 固定循环指令G80、G81的格式及应用70

4.3.4 复合循环指令G71、G72、G73的格式及应用74

4.3.5 螺纹车削加工指令G32、G76、G82的格式及应用80

4.3.6 刀具补偿指令G40、G41、G42的格式及应用84

4.3.7 子程序编程格式与应用86

4.4 数控车床的对刀操作89

4.5 典型零件的加工实例92

4.5.1 外轮廓加工实例92

4.5.2 内轮廓加工实例94

4.5.3 螺纹加工实例95

4.5.4 综合样件加工实例96

4.6 思考题98

第5章 数控铣床的操作与加工100

5.1 华中世纪星HNC-21M数控铣床100

5.1.1 基本结构与主要功能100

5.1.2 机床控制面板与软件操作界面101

5.2 数控铣床的基本操作103

5.2.1 机床的上电、关机、急停和超程解除103

5.2.2 机床手动操作104

5.2.3 数据设置106

5.2.4 程序输入及校验107

5.3 数控铣床编程指令109

5.3.1 数控铣床编程的几个基本指令109

5.3.2 刀具补偿功能指令格式及应用115

5.3.3 简化编程指令格式及应用119

5.3.4 钻镗固定循环指令格式及应用122

5.4 宏程序编程126

5.4.1 宏程序编程的技术特点126

5.4.2 宏变量及常量127

5.4.3 运算符与表达式130

5.4.4 语句表达式130

5.4.5 宏程序编程举例132

5.5 数控铣床的对刀操作135

5.5.1 用G92建立工件坐标系的对刀方法135

5.5.2 用G54～G59建立工件坐标系的对刀方法135

5.6 典型零件的加工实例136

5.6.1 钻孔加工实例136

5.6.2 轮廓加工实例138

5.6.3 凹槽加工实例139

5.7 数控铣削加工中心编程基础与实例141

5.7.1 加工中心编程概述141

5.7.2 加工中心编程特点及特有指令143

5.7.3 加工中心的操作方法145

5.7.4 复杂异形零件加工实例146

5.8 思考题150

第6章 数控电火花线切割编程与操作151

6.1 数控电火花线切割机床的工作原理与组成151

6.1.1 数控电火花线切割机床的工作原理及特点151

6.1.2 数控电火花线切割机床的组成153

6.1.3 数控电火花线切割机床的使用规则及维护保养155

6.2 数控电火花线切割机床156

6.2.1 数控电火花线切割的加工工艺156

6.2.2 数控电火花线切割加工的装夹方法157

6.2.3 安装工件158

6.2.4 电极丝的安装与位置调整159

6.2.5 调整电加工参数及加工工艺指标161

6.2.6 数控电火花高速走丝线切割加工的步骤163

6.2.7 断丝处理163

6.2.8 数控电火花线切割机床的操作164

6.2.9 数控电火花线切割加工编程和加工实例168

6.3 低速走丝线切割加工简介170

6.3.1 低速走丝线切割加工的特点170

6.3.2 低速走线切割加工的工艺分析及程序编制173

6.3.3 低速走丝线切割加工实例175

6.4 思考题180

第7章 快速成形技术181

7.1 快速成形技术简介181

7.1.1 概述181

7.1.2 快速成形技术的特点及应用183

7.2 几种典型的快速成形工艺186

7.2.1 液态光固化聚合物选择性固化成形186

7.2.2 粉末材料选择性烧结成形188

7.2.3 薄形材料选择性切割成形189

7.2.4 丝状材料选择性熔覆成形191

7.2.5 其他快速成形技术194

7.2.6 快速原型制作实例图195

7.3 粉末材料选择性烧结成形系统实训197

7.3.1 SLS快速成形的前处理197

7.3.2 SLS快速成形的后处理201

7.3.3 SLS工艺原型制作实例204

7.4 思考题207

第8章 数控雕刻及激光雕刻加工209

8.1 数控雕刻加工209

8.1.1 数控雕刻机的组成、分类及特点209

8.1.2 数控雕刻机的典型应用210

8.1.3 数控雕刻机加工的一般步骤211

8.2 激光雕刻加工213

8.2.1 激光加工物理基础213

8.2.2 激光雕刻技术214

8.2.3 激光雕刻机的操作规范220

8.3 思考题222

第9章 逆向工程223

9.1 逆向工程简介223

9.1.1 逆向工程的定义223

9.1.2 逆向工程的出现和发展224

9.1.3 逆向工程的研究对象及内容225

9.1.4 逆向工程的应用范围225

9.2 逆向工程的关键技术227

9.2.1 数据采集227

9.2.2 数据处理229

9.2.3 CAD模型重建234

9.3 逆向工程项目实训238

9.3.1 三坐标测量实训238

9.3.2 激光扫描实训246

9.4 逆向工程实施的软件条件249

9.4.1 基于正向的商品化CAD系统软件250

9.4.2 专用的逆向软件250

9.5 思考题251

第10章 数控机床的操作规程和故障处理252

10.1 数控机床的安全操作与维护保养252

10.1.1 文明生产和安全操作规程252

10.1.2 数控机床的维护保养254

10.2 数控机床的故障诊断与排除255

10.2.1 数控机床维修前的准备工作255

10.2.2 数控机床常见故障的分类257

10.2.3 数控机床常见故障的处理259

10.3 思考题263

参考文献264