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第1篇 数控车床基础知识1

第1章 数控车床概述1

1.1 数控车床的组成和工作原理1

1.1.1 数控技术常用基本概念1

1.1.2 数控车床的组成2

1.1.3 数控车床的工作原理4

1.2 数控车床的分类和用途4

1.2.1 数控车床的分类4

1.2.2 数控车床的用途8

1.3 数控车床的加工特点和应用范围8

1.3.1 数控车床的加工特点8

1.3.2 数控车床的应用范围9

1.4 数控车床的主要结构和技术参数10

1.4.1 数控车床的主要结构10

1.4.2 数控车床的主要技术参数11

1.5 数控系统的主要功能13

1.6 数控技术的发展及其方向15

1.6.1 数控系统的发展进程15

1.6.2 数控技术的发展方向15

1.6.3 先进的自动化生产制造系统17

思考与练习题19

第2章 数控车削加工工艺20

2.1 数控车削加工工艺概述20

2.1.1 数控车削加工的主要对象20

2.1.2 数控车削加工工艺的基本特点21

2.1.3 数控车削加工工艺的主要内容21

2.2 数控加工工艺文件22

2.3 数控车削加工工艺的制订24

2.3.1 零件图样分析24

2.3.2 工序的划分25

2.3.3 加工顺序的安排26

2.3.4 进给路线的确定27

2.3.5 定位与装夹方案的确定29

2.3.6 数控车削夹具的选择29

2.3.7 数控车削刀具的选择32

2.3.8 切削用量的选择37

2.4 典型零件数控车削加工工艺分析39

2.4.1 轴类零件39

2.4.2 轴套类零件41

思考与练习题44

第3章 数控车床编程基础知识45

3.1 数控编程概述45

3.1.1 数控编程的内容与步骤45

3.1.2 数控编程的分类48

3.1.3 程序结构与格式48

3.2 数控车床的编程特点51

3.3 数控车床的坐标系52

3.3.1 右手直角笛卡儿坐标系52

3.3.2 数控车床的坐标系53

3.4 程序编制中的数学处理55

3.4.1 数学处理的内容55

3.4.2 坐标值常用的计算方法57

3.5 典型数控系统的指令代码58

思考与练习题61

第2篇 数控车床编程与操作62

第4章 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床编程62

4.1 系统功能62

4.1.1 准备功能（G功能）62

4.1.2 辅助功能（M功能）63

4.1.3 进给功能（F功能）64

4.1.4 主轴功能（S功能）64

4.1.5 刀具功能（T功能）64

4.2 工件坐标系设定65

4.2.1 用G50设定65

4.2.2 用G54～G59设定67

4.3 尺寸系统67

4.4 快速定位与插补功能指令69

4.4.1 快速定位指令（G00）69

4.4.2 直线插补指令（G01）70

4.4.3 圆弧插补指令（G02/G03）71

4.5 刀具补偿功能73

4.5.1 刀具补偿种类73

4.5.2 刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）74

4.5.3 刀具半径补偿的过程75

4.5.4 刀尖方位与刀具补偿量的确定75

4.5.5 刀具补偿功能编程举例76

4.6 单一固定循环77

4.6.1 外径／内径切削固定循环（G90）77

4.6.2 端面切削固定循环（G94）78

4.7 复合固定循环80

4.7.1 外径／内径粗车循环（G71）80

4.7.2 端面粗车循环（G72）82

4.7.3 固定形状粗车循环（G73）84

4.7.4 精车循环（G70）85

4.7.5 端面深孔钻削循环（G74）86

4.7.6 外径／内径钻孔循环（G75）87

4.8 螺纹加工88

4.8.1 螺纹加工基本知识89

4.8.2 单行程螺纹切削（G32）92

4.8.3 螺纹切削循环（G92）94

4.8.4 螺纹切削复循环（G76）96

4.9 子程序98

4.9.1 子程序的编程格式99

4.9.2 子程序的调用格式99

4.9.3 子程序的嵌套99

4.10 用户宏程序99

4.10.1 用户宏程序编程的适用范围100

4.10.2 变量100

4.10.3 变量的运算100

4.10.4 变量的赋值101

4.10.5 转移和循环语句102

4.10.6 宏程序调用指令104

4.10.7 用户宏程序的应用实例104

思考与练习题105

第5章 SINUMERIK 802S/C系统数控车床编程107

5.1 系统功能107

5.1.1 程序结构107

5.1.2 系统指令表107

5.2 工件坐标系设定111

5.2.1 可设定的零点偏置（G54～G57）111

5.2.2 可编程的零点偏置（G158）111

5.3 尺寸系统113

5.3.1 绝对／增量尺寸编程（G90/G91）113

5.3.2 半径／直径尺寸编程（G22/G23）113

5.3.3 米制／寸制尺寸编程（G71/G70）114

5.4 快速移动与插补功能指令115

5.4.1 快速线性移动（G00或G0）115

5.4.2 直线插补（G01或G1）115

5.4.3 圆弧插补（G02/G03或G2/G3）116

5.4.4 通过中间点进行圆弧插补（G05或G5）118

5.5 刀具补偿功能119

5.5.1 刀具功能（T）119

5.5.2 刀具补偿号（D）119

5.5.3 刀尖半径补偿（G41、G42、G40）120

5.6 恒螺距螺纹车削指令（G33）122

5.7 子程序124

5.8 循环指令126

5.8.1 标准循环概述126

5.8.2 切槽循环（LCYC93）127

5.8.3 毛坯切削循环（LCYC95）129

5.8.4 螺纹切削循环（LCYC97）132

5.9 R参数编程134

5.10 程序跳转135

5.10.1 标记符——程序跳转目标135

5.10.2 绝对跳转136

5.10.3 有条件跳转136

思考与练习题137

第6章 数控车床自动编程138

6.1 自动编程概述138

6.2 CAD/CAM的基本知识140

6.3 CAD/CAM常用软件143

思考与练习题146

第7章 数控车床操作147

7.1 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床的面板147

7.1.1 系统操作面板（LCD/MDI单元）147

7.1.2 机床控制面板150

7.2 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床的基本操作153

7.2.1 开机与关机153

7.2.2 手动返回参考点153

7.2.3 手动连续进给（JOG进给）操作154

7.2.4 手轮进给操作154

7.2.5 MDI运行方式154

7.2.6 程序的输入与编辑155

7.2.7 程序的图形模拟运行157

7.2.8 数据的显示和设定158

7.2.9 自动运行方式158

7.2.10 机床的急停159

7.3 FANUC Series 0i Mate-TC系统数控车床对刀操作方法和步骤159

7.3.1 对刀操作前调整机床159

7.3.2 工件与刀具的安装159

7.3.3 对刀操作160

7.3.4 对刀正确性校验161

7.3.5 刀具的磨损设置161

7.3.6 刀位点、起刀点、换刀点和对刀点162

7.4 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的面板162

7.4.1 系统操作面板163

7.4.2 机床控制面板164

7.4.3 屏幕划分166

7.4.4 操作区域167

7.4.5 主菜单及菜单树167

7.5 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床的基本操作170

7.5.1 开机与关机170

7.5.2 回参考点170

7.5.3 手动运行方式（JOG运行方式）171

7.5.4 MDA运行方式172

7.5.5 自动运行方式（AUTO运行方式）172

7.5.6 断点搜索173

7.5.7 程序的空运行测试174

7.5.8 程序的管理175

7.6 SINUMERIK 802S/C base line系统数控车床对刀操作方法和步骤178

7.6.1 对刀操作179

7.6.2 刀具的磨损设置180

7.6.3 G54～G57零点偏移的设置181

7.6.4 对刀正确性校验181

7.7 典型零件编程与加工实例182

7.7.1 零件图样及加工要求182

7.7.2 工艺分析182

7.7.3 程序编制183

7.7.4 数控加工187

7.7.5 安全操作和注意事项188

7.8 文明生产与安全操作规程188

7.9 数控车床日常维护和保养189

7.10 数控车床常见故障诊断和处理190

7.10.1 故障的分类191

7.10.2 故障的诊断原则192

7.10.3 故障的诊断方法192

7.10.4 常见故障的处理192

思考与练习题194

第3篇 数控车工考级实训195

第8章 零件加工模块化项目实训195

8.1 固定循环指令编程与加工195

8.1.1 项目实训目标195

8.1.2 项目实训课题195

8.2 米制、寸制螺纹的编程与加工205

8.2.1 项目实训目标205

8.2.2 项目实训课题206

8.3 刀具圆弧半径补偿编程与加工212

8.3.1 项目实训目标212

8.3.2 项目实训课题212

8.4 应用子程序的编程与加工218

8.4.1 项目实训目标218

8.4.2 项目实训课题218

8.5 应用宏程序的编程与加工220

8.5.1 项目实训目标220

8.5.2 项目实训课题220

思考与练习题224

第9章 数控车工考级强化训练226

9.1 数控车工编程与加工入门训练226

9.1.1 数控车工编程与加工入门训练题一226

9.1.2 数控车工编程与加工入门训练题二230

9.2 数控车中级工强化训练235

9.2.1 数控车中级工强化训练题一235

9.2.2 数控车中级工强化训练题二241

9.3 数控车高级工强化训练248

9.3.1 数控车高级工强化训练题一248

9.3.2 数控车高级工强化训练题二256

思考与练习题264

第10章 创新综合训练——零件设计、编程与加工一体化训练266

10.1 创新综合训练的目的与意义266

10.2 创新综合训练的具体实施步骤266

10.3 国际象棋的编程与加工267

10.4 其他典型工艺品零件的编程与加工282

思考与练习题294

附录295

附录A 数控车工国家职业标准295

附录B 数控车床操作工（中级）考试模拟试卷及答案306

附录C 数控车床操作工（高级）考试模拟试卷及答案312

参考文献318