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1 绪论1

1.1　概述1

目录1

1.2　数控机床的发展概况和分类2

1.2.1　数控机床的发展概况2

1.2.2　数控机床的分类6

1.3　数控机床的基本工作原理和坐标系10

1.3.1　数控机床的基本工作原理10

1.3.2　数控机床的结构12

1.3.3　数控机床的坐标系14

1.5.1　数控机床的应用范围19

1.4　数控机床的自由度19

1.5　数控机床的应用范围和特点19

1.5.2　数控机床的特点20

1.6　数控机床设计开发规范和标准21

1.6.1　数控机床设计开发规范21

1.6.2　数控机床的标准21

1.6.3　数控系统的技术性能指标23

本章小结24

思考题与习题25

2.1　概述26

2　数控编程中的数据处理26

2.2　基点和节点的数值计算27

2.2.1　基点的数值计算27

2.2.2　节点的数值计算28

2.3　数控加工中刀具中心位置的数据处理32

2.3.1 直线段的单位法矢量数据处理32

2.3.2 圆弧段上某一切削点的单位法矢量数据处理32

2.3.3　平面曲线上某一切削点的单位法矢量的数据处理33

2.3.4　数控加工中尖角过渡的数据处理33

2.4.2　空间自由曲面插补节点的数据处理34

2.4.1　规则立体型面加工的数据处理34

2.4　空间曲面加工的数据处理34

2.4.3　加工中刀具中心位置的数据处理36

2.4.4　四、五坐标数控加工的数据处理37

2.5　列表曲线的数据处理37

2.5.1 三次样条曲线拟合的数据处理38

2.5.2　圆弧样条的数值处理40

2.5.3 非均匀有理B样条NURBS曲线的数值计算与数控编程41

本章小结45

思考题与习题45

3.1.2　数控编程的内容和步骤47

3.1.1 数控编程的作用与目的47

3.1　数控编程的内容和方法47

3　数控编程的基础知识47

3.1.3　数控编程的方法48

3.2　数控编程的代码52

3.3　程序段格式和程序结构54

3.3.1　程序段格式54

3.3.2　程序结构56

3.4　准备功能（G指令）和辅助功能（M指令）56

3.4.1　准备功能G指令57

3.4.2　辅助功能M指令63

3.4.3　进给速度（F）、主轴转速（S）及刀具功能（T）指令65

3.5　典型数控加工程序编制67

3.5.1　数控铣削加工程序编制67

3.5.2　孔加工程序编制69

3.5.3　数控车削加工程序编制71

3.5.4　加工中心的程序编制72

3.6　数控加工过程仿真78

3.6.1　数控加工仿真78

3.6.2　数控车削仿真78

3.6.3　数控铣削仿真79

本章小结79

思考题与习题80

4　数控语言辅助编程81

4.1 概述81

4.1.1　数控语言辅助编程的基本概念81

4.1.2　数控语言的编程系统81

4.2　APT数控语言自动编程82

4.2.1 确定刀具轨迹的基本原则82

4.2.2　零件源程序的组成83

4.2.3　APT语言的基本要素84

4.2.4　APT语言的语句84

4.3.1　APT语言编写零件源程序的方法及步骤89

4.3　APT语言编写数控加工源程序实例89

4.3.2　APT语言编写数控加工源程序实例91

4.4　ISO 4342数控语言自动编程94

4.4.1 语句成分94

4.4.2　语句的结构形式96

4.4.3　语句的类型96

4.5　FAPT加工程序编制的形式111

4.5.1　APT程序112

4.5.2　程序说明113

本章小结117

思考题与习题117

5.1　CAD/CAM技术介绍120

5.1.1 CAD/CAM技术的定义120

5　基于CAD/CAM交互式图形编程的应用120

5.1.2　CAD/CAM技术的发展历程121

5.1.3　CAD/CAM的基本内容122

5.1.4　CAD/CAM系统总体结构123

5.1.5　CAD/CAM系统应具备的功能124

5.1.6　目前国内外流行的CAD/CAM软件125

5.1.7　CAD/CAM技术应用的重要性及应用领域131

5.1.8　CAD/CAM应用层次132

5.2　CAD/CAM造型基本方法133

5.2.1　CAD/CAM建模技术133

5.2.2 曲线、曲面136

5.2.3　CAD/CAM曲面造型方法141

5.2.4　CAD/CAM实体造型方法143

5.3　刀具轨迹生成和后置处理145

5.3.1　数控自动编程过程145

5.3.2　常见CAM加工方法146

5.3.3　CAM加工中的基本参数148

5.3.4　刀具轨迹仿真及反校核150

5.3.5　CAM加工后置处理方法及DNC152

5.4　CAM综合应用实例154

5.4.1 车床自动编程应用实例——成型砂轮加工154

5.4.2　车床自动编程应用实例——连杆型腔高速铣加工161

本章小结164

思考题与习题164

6　数控车床加工程序设计典型实例165

6.1　FANUC OTD/OMD数控系统操作165

6.1.1 按键介绍165

6.1.2　手动操作数控机床166

6.2　机床操作面板介绍170

6.3　轴类零件加工程序设计172

6.4　盘类零件加工程序设计178

6.4.1　盘类零件加工程序设计实例178

6.4.2　盘类套筒零件加工程序设计实例180

6.5　数控车床加工综合实例181

6.5.1　加工外圆及螺纹的程序181

6.5.2　宏程序184

本章小结186

思考题与习题187

7　加工中心程序设计188

7.1　加工中心的特点与分类188

7.1.1　加工中心的特点188

7.1.2　加工中心的分类188

7.2　加工中心的程序编制190

7.2.1　简单编程指令应用190

7.2.2　工件坐标系的建立191

7.2.3　刀具半径补偿193

7.2.4　刀具长度补偿195

7.2.5　固定循环指令197

7.2.6　子程序201

7.2.7　宏程序203

7.3　加工中心的操作208

7.3.1　加工中心的操作面板208

7.3.2　手动操作机床212

7.4　加工中心程序设计典型实例215

7.4.1 凸轮加工程序215

7.4.2　壳体加工程序221

7.4.3　端盖加工程序224

7.4.4　支架加工程序228

7.4.5　盖板加工程序231

7.4.6　圆柱凸轮加工程序238

本章小结244

思考题与习题244

8　典型计算机数控系统247

8.1　概述247

8.1.1　数控系统的现状247

8.1.2　数控系统的组成247

8.1.3　数控系统的功能248

8.1.5　数控系统的发展趋势249

8.1.4　数控系统的特点249

8.2　SINUMERIK 802S/C base line简介250

8.2.1 SINUMERIK 802S/C base line的功能251

8.2.2　SINUMERIK 802S/C base line的特性251

8.3　SINUMERIK 802S/C base line数控系统的组成252

8.3.1　硬件组成252

8.3.2　软件组成253

8.3.3　系统的连接253

8.4　SINUMERIK 802S/C base line编程实例256

8.4.1　802S/C base line编程指令256

8.4.2　车床编程实例259

8.4.3　铣床编程实例262

8.5　SINUMERIK 802S/C base line机床操作263

8.5.1　操作面板结构263

8.5.2　开机和回参考点265

8.5.3　参数设定265

8.5.4　工作方式266

8.5.5　零件程序的输入和执行267

本章小结268

思考题与习题268

附录Ⅰ　机床数字控制术语（GB 8129—87）269

参考文献280