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第1章 数控加工常用刀具1

1.1刀具材料类型与性能1

1.1.1刀具材料类型1

1.1.2刀具材料应具备的基本性能2

1.2高速钢3

1.2.1通用型高速钢4

1.2.2高生产率高速钢5

1.2.3粉末冶金高速钢5

1.2.4涂层高速钢6

1.3硬质合金6

1.3.1硬质合金组成与性能6

1.3.2硬质合金分类与牌号7

1.3.3细晶粒及超细晶粒硬质合金9

1.3.4涂层硬质合金9

1.4陶瓷刀具10

1.4.1陶瓷刀具的特点10

1.4.2陶瓷刀具的类型和应用10

1.5可转位刀具11

1.5.1可转位刀具的概念11

1.5.2可转位刀具的种类和用途11

1.5.3可转位刀具的夹紧方式与典型结构13

第2章 超硬刀具15

2.1金刚石刀具15

2.1.1金刚石刀具的种类15

2.1.2金刚石刀具的性能特点16

2.1.3单晶金刚石刀具16

2.1.4聚晶金刚石刀具16

2.1.5 CVD金刚石刀具16

2.1.6金刚石刀具的制备17

2.1.7金刚石刀具材料的选用17

2.2立方氮化硼刀具17

2.2.1立方氮化硼刀具的性能特点18

2.2.2聚晶立方氮化硼刀具18

2.2.3立方氮化硼刀具的制备18

2.2.4立方氮化硼涂层刀具19

2.2.5立方氮化硼刀具材料的选用19

2.3陶瓷刀具19

2.3.1陶瓷刀具材料的组成、种类和性能19

2.3.2陶瓷刀具材料的增韧补强21

2.4 TiC （ N）基硬质合金21

2.4.1 TiC（N）基硬质合金的组成及性能22

2.4.2涂层硬质合金22

2.4.3超细晶粒硬质合金23

2.5粉末冶金高速钢23

第3章 数控机床的机械结构24

3.1数控机床组成与技术参数24

3.1.1数控机床的组成与加工特点24

3.1.2数控机床主要性能指标28

3.1.3数控车床主要技术参数30

3.1.4数控铣床/加工中心主要技术参数30

3.2数控机床的机械结构31

3.2.1数控加工对机床机械结构的要求31

3.2.2数控机床的机械结构32

3.2.3常见数控铣床加工中心的结构布局43

3.2.4数控车床的机械结构48

第4章 计算机数控系统56

4.1计算机数控系统概述56

4.1.1 CNC系统的组成与特点56

4.1.2计算机数控系统的硬件结构58

4.1.3计算机数控系统的软件结构62

4.2计算机数控系统的基本原理66

4.2.1数控加工程序的译码67

4.2.2刀具半径补偿67

4.2.3速度计算69

4.2.4位置控制原理71

4.2.5误差补偿原理71

4.2.6插补原理73

4.2.7加减速控制83

4.3数控机床的进给伺服系统88

4.3.1进给伺服系统概述88

4.3.2步进伺服驱动控制93

4.3.3直流伺服驱动控制99

4.3.4交流伺服驱动控制105

4.3.5直线电机在机床进给伺服系统中的应用108

4.4数控机床的位置检测装置111

4.4.1概述111

4.4.2旋转变压器113

4.4.3光栅尺的结构与工作原理114

4.4.4脉冲编码器结构与工作原理117

4.5可编程控制器119

4.5.1 PLC控制119

4.5.2 PLC的基本构成119

4.5.3 PLC的工作过程121

4.5.4 PLC在机床控制中的应用121

4.5.5 PLC梯形图解释123

第5章 数控铣削加工工艺分析125

5.1加工工艺分析与设计125

5.1.1加工准备125

5.1.2工艺设计与规则126

5.1.3典型工件的铣削工艺分析134

5.2数控铣削工具系统135

5.2.1旋转刀具系统135

5.2.2铣削加工夹具的选择141

5.2.3常用量具的选用143

第6章 数控铣床编程与操作157

6.1数控加工的坐标系157

6.1.1机床坐标系157

6.1.2工件坐标系157

6.1.3装夹坐标系158

6.2常用编程指令的应用158

6.2.1程序代码与结构158

6.2.2与坐标系有关的编程指令159

6.2.3准备指令160

6.2.4辅助功能165

6.2.5刀具长度补偿166

6.2.6刀具半径补偿167

6.3简化编程功能169

6.3.1子程序编程169

6.3.2镜像编程170

6.3.3旋转编程171

6.3.4比例缩放编程172

6.3.5宏程序编程173

6.4孔加工指令的应用175

6.4.1钻孔循环指令175

6.4.2镗孔循环指令177

6.4.3攻螺纹指令178

6.5数控铣床操作179

6.5.1操作面板179

6.5.2系统面板182

6.5.3操作流程183

第7章 数控铣削加工实例187

7.1平面凸轮类零件的加工实例187

7.1.1基础知识187

7.1.2平面槽形凸轮187

7.1.3心形凸轮188

7.2支承套类零件的加工实例190

7.2.1基本知识190

7.2.2支承块191

7.2.3支承套192

7.3配合件类零件的加工实例195

7.3.1基本知识195

7.3.2配合件实例一195

7.3.3配合件实例二199

7.4孔类零件的加工实例202

7.4.1基本知识202

7.4.2单孔加工204

7.4.3双孔加工205

7.4.4螺纹加工206

第8章 数控车削加工工艺分析207

8.1加工工艺分析与设计207

8.1.1加工准备——分析零件图207

8.1.2工艺设计与规则208

8.1.3典型零件的数控车削加工工艺分析216

8.2数控车削工具系统223

8.2.1车床工装夹具的概念223

8.2.2车床刀具系统226

第9章 数控车床编程与操作230

9.1数控系统的功能230

9.1.1数控编程指令功能简介230

9.1.2数控车削加工程序231

9.2数控车床的编程特点232

9.2.1加工坐标系232

9.2.2直径指定或半径指定232

9.2.3进刀和退刀232

9.3数控车床常用编程指令的应用233

9.3.1加工准备类指令233

9.3.2基本加工类指令235

9.3.3刀具补偿功能指令238

9.4简化编程功能242

9.4.1循环加工类指令242

9.4.2车螺纹指令249

9.4.3 FANUC系统宏程序编程251

9.5数控车床的操作254

9.5.1 CRT/MDI操作面板254

9.5.2 CRT/MDI操作面板中各键功能介绍255

9.5.3机床操作面板256

9.5.4 FANUC Oi Mate-TC系统机床操作面板中各键功能介绍256

9.5.5数控车床操作257

第10章 数控车削加工实例260

10.1轴类零件实例260

10.1.1编程加工轴类零件260

10.1.2编程加工哑铃状轴262

10.1.3编程加工带组合非圆曲线的轴266

10.2孔加工编程实例269

10.2.1编程加工内锥度零件269

10.2.2套类零件加工编程272

10.2.3编程加工非圆内孔275

10.3配合件实例279

10.3.1配合件实例一279

10.3.2配合件实例二282

10.3.3配合件实例三289

第11章 超硬刀具在数控加工中的应用294

11.1超硬刀具在精密切削加工中的应用294

11.1.1精密与超精密加工技术294

11.1.2超硬刀具在精密与超精密切削中的应用294

11.2超硬刀具在难加工材料切削加工中的应用295

11.2.1高强度钢的加工296

11.2.2不锈钢的加工298

11.2.3钛合金的加工301

11.2.4非金属材料加工304

11.3超硬刀具硬切削加工305

11.3.1硬切削技术305

11.3.2硬切削对刀具性能的要求306

11.3.3硬切削加工参数的选择与刀具的应用306

11.4超硬刀具干切削加工307

11.4.1干切削技术307

11.4.2干切削对刀具性能的要求308

11.4.3干切削加工参数的选择与刀具的应用309

11.5超硬刀具在高速切削加工中的应用311

11.5.1高速切削加工对刀具材料的要求311

11.5.2高速切削加工的刀具材料种类、性能及其合理选择312

11.5.3超硬刀具的选择317

11.5.4陶瓷刀具的选择318

11.5.5涂层刀具的选择320

11.5.6高速切削加工刀具的构造特点320

第12章 CAD/CAM简介325

12.1 CAM软件发展过程325

12.2 CAD/CAM集成数控编程系统简介325

12.2.1 CAD/CAM集成数控编程系统的基本原理325

12.2.2 CAD/CAM集成数控编程系统的应用326

12.2.3常见的几种CAD/CAM软件简介328

参考文献330