数控加工技术(第2版)

第2版前言
　　“数控加工技术”是理论实训一体化课程，采用理论实训一体化教学方式。该课程培养的主要目标是使学生对数控机床的工作原理、数控加工程序的编制、数控机床的操作有一个全面的了解，能够对零件进行数控加工工艺分析及编制正确、合理的数控加工程序，并通过操作机床完成零件的加工，培养学生解决生产实际问题及进行深入学习的能力。本教材第2版是2018年安徽省教育厅遴选为安徽省高职高专规划教材。
　　本书以“基于工作过程系统化的课程体系”理论为指导，由滁州职业技术学院教师与校企合作实训基地滁州丽普机械制造有限公司等相关技术人员组成课程开发团队，团队以校中厂滁州丽普机械制造有限公司对外加工的典型零件的制作为载体，设计学习情境，开发出具有滁州职业技术学院特色的项目化教材。课程开发团队将数控车床操作工、数控铣床操作工、加工中心操作工、数控工艺员、数控车床编程员、数控铣床编程员、加工中心编程员等岗位的典型工作任务整合为10章，每章对应一至两个学习情境，每个学习情境都包含一个或多个真实的工作任务，本书在此基础上编写而成。“数控加工技术”课程打破学科限制，以零件加工任务为载体，学生按企业班组管理方式，分组接受任务后，学生从分析产品图样入手，确定合理的工艺方案，制定正确的走刀路线，选择适合的刀具，确定切削用量，编写数控程序，仿真加工验证程序和工艺，进行数控加工，生产出合格零件。本书在第1版使用过程中，得到了其他高职院校肯定。我们对第1版中一些图形和编程不准确处进行了校准，力争内容更加准确，使工程实践、工业实践和创新实践紧密结合起来，努力培养学生的工匠精神。
　　本书由10章构成，主要内容包括典型传动轴类零件的编程与加工、成形面零件的编程与加工、带螺纹的轴类零件和轴套类零件的编程与加工、直方槽的编程与加工、圆弧槽的编程与加工、内外轮廓件与孔系类零件的编程与加工、复杂平面轮廓零件的编程与加工、椭圆类零件的编程与加工、滑座类零件的编程与加工、烟灰缸的编程与加工。每个学习情境包含任务单、资讯单、信息单、计划单、决策单、材料和工量具清单、实施单、作业单、检查单、评价单、教学反馈单等表格单据。教师按资讯、计划、决策、实施、检查、评价这6步组织教学，使学生在理论实训一体化教学方式下掌握知识、提高技能、提升素质。
　　本书由滁州职业技术学院廖玉松、王晓明担任主编，滁州职业技术学院疏剑、谭志银、孙应秋、黄芸、汪震担任副主编。编写内容分配如下：滁州职业技术学院廖玉松编写第10章，王晓明编写第5、8章，疏剑编写第7、9章，汪震编写第2章，谭志银编写第1章，孙应秋编写第3、6章，黄芸编写第4章，全书由合肥工业大学韩江教授主审。本书在出版过程中得到了滁州职业技术学院、成都纺织高等专科学校、合肥工业大学、兰州工业高等专科学校、贵州工业职业技术学院等院校领导和教师的无私帮助及大力支持，谨在此一并表示感谢！
　　由于作者水平所限，书中难免有错误和不当之处，恳请读者批评指正。

                                                     编  者  
　　
　　
第1版前言
　　“数控加工技术”是理论实训一体化课程，采用理论实训一体化教学方式。该课程培养的主要目标是使学生对数控机床的工作原理、数控加工程序的编制、数控机床的操作有一个全面的了解，能够对零件进行数控加工工艺分析及编制正确、合理的数控加工程序，并通过操作机床完成零件的加工，培养学生解决生产实际问题及进行深入学习的能力。
　　本书以“基于工作过程系统化的课程体系”理论为指导，由滁州职业技术学院教师与博氏西门子公司、滁州经纬模具制造有限公司、滁州宏达模具制造有限公司等相关技术人员组成课程开发团队，共同进行基于工作过程系统化的课程开发与设计的。课程开发团队将数控车床操作工、数控铣床操作工、加工中心操作工、数控工艺员、数控车床编程员、数控铣床编程员、加工中心编程员等岗位的典型工作任务整合为10章，每章对应一至两个学习情境，每个学习情境都包含一个或多个真实的工作任务，本书在此基础上编写而成。“数控加工技术”课程打破学科限制，以零件加工任务为载体，学生按企业班组管理方式，分组接受任务后，从分析产品图样入手，确定合理的工艺方案，制定正确的走刀路线，选择适合的刀具，确定切削用量，编写数控程序，进行仿真加工验证程序和工艺，进行数控加工，生产出合格零件。
　　本书由10章构成，主要内容包括典型传动轴类零件的编程与加工、成形面零件的编程与加工、带螺纹的轴类零件和轴套类零件的编程与加工、直方槽的编程与加工、圆弧槽的编程与加工、内外轮廓件与孔系类零件的编程与加工、复杂平面轮廓零件的编程与加工、椭圆类零件的编程与加工、滑座类零件的编程与加工、烟灰缸的编程与加工。每个学习情境包含任务单、资讯单、信息单、计划单、决策单、材料和工量具清单、实施单、作业单、检查单、评价单、教学反馈单。教学中教师按资讯、计划、决策、实施、检查、评价这6步组织教学，使学生在理论实训一体化教学方式下掌握知识，提高技能，提升素质。
　　本书由廖玉松、李双科担任主编，曹选平、韩江主审，王晓明、疏剑、黄立宏担任副主编。本书在出版过程中得到了滁州职业技术学院、成都纺织高等专科学校、合肥工业大学、兰州工业高等专科学校、贵州工业职业技术学院等院校领导和教师的无私帮助及大力支持，谨在此表示感谢！
　　由于水平所限，书中难免有错误和不当之处，恳请读者批评指正。
　　
　　
编  者  
　　

　　

　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　

《数控加工技术（第2版）》以“基于工作过程系统化的课程体系”理论为指导，将数控车床操作工、数控铣床操作工、加工中心操作工、数控车床编程员、数控铣床编程员、加工中心编程员等岗位的典型工作任务整合为10章(每章对应一至两个学习情境)，包括典型传动轴类零件的编程与加工，成形面零件的编程与加工，带螺纹的轴类零件和轴套类零件的编程与加工，直方槽的编程与加工，圆弧槽的编程与加工，内外轮廓件与孔系类零件的编程与加工，复杂平面轮廓零件的编程与加工，椭圆类零件的编程与加工，滑座类零件的编程与加工，烟灰缸的编程与加工。每个学习情境都包含一个或多个真实的工作任务，包括任务单、资讯单、信息单、计划单、决策单、材料和工量具清单、实施单、作业单、检查单、评价单、教学反馈单等教学材料。 《数控加工技术（第2版）》可以作为高职高专院校机械设计与制造专业、数控技术、机电一体化专业、模具设计与制造专业等的教材，也可供从事数控加工、编程人员的参考。

《数控加工技术（第2版）》以“基于工作过程系统化的课程体系”理论为指导，将数控车床操作工、数控铣床操作工、加工中心操作工、数控车床编程员、数控铣床编程员、加工中心编程员等岗位的典型工作任务整合为10章(每章对应一至两个学习情境)，包括典型传动轴类零件的编程与加工，成形面零件的编程与加工，带螺纹的轴类零件和轴套类零件的编程与加工，直方槽的编程与加工，圆弧槽的编程与加工，内外轮廓件与孔系类零件的编程与加工，复杂平面轮廓零件的编程与加工，椭圆类零件的编程与加工，滑座类零件的编程与加工，烟灰缸的编程与加工。每个学习情境都包含一个或多个真实的工作任务，包括任务单、资讯单、信息单、计划单、决策单、材料和工量具清单、实施单、作业单、检查单、评价单、教学反馈单等教学材料。 《数控加工技术（第2版）》可以作为高职高专院校机械设计与制造专业、数控技术、机电一体化专业、模具设计与制造专业等的教材，也可供从事数控加工、编程人员的参考。

目    录

第1章  典型传动轴类零件的编程
与加工    1
任务1.1  认识数控机床    4
1.1.1  数控机床的产生与发展    4
1.1.2  数控机床的概念及组成    6
1.1.3  数控机床的种类与应用    8
1.1.4  数控机床加工的特点及应用    11
任务1.2  认识数控机床的坐标系    12
1.2.1  机床坐标系的确定    12
1.2.2  坐标轴方向的确定    13
1.2.3  机床原点的设置    13
1.2.4  机床参考点    13
1.2.5  编程坐标系    14
1.2.6  工件坐标系    14
1.2.7  对刀    15
任务1.3  掌握典型传动轴加工
     车削工艺    15
1.3.1  零件数控车削加工方案的
拟定    15
1.3.2  车刀的类型及选用    17
1.3.3  选择切削用量    22
1.3.4  确定装夹方法    24
1.3.5  典型传动轴的工艺分析    25
任务1.4  认识数控车床程序的结构    26
1.4.1  加工程序的一般格式    26
1.4.2  程序段格式    27
1.4.3  字的类型    27
任务1.5  掌握典型传动轴数控车削
     加工程序的编制    28
1.5.1  数控车床编程的特点    28
1.5.2  主轴转速功能设定指令
(G50、G96、G97)    29
1.5.3  进给功能设定指令
(G98、G99)    30
1.5.4  T功能    30
1.5.5  M功能    31
1.5.6  快速点位运动指令(G00)    31
1.5.7  直线插补指令(G01)    31
1.5.8  暂停指令(G04)    32
任务1.6  掌握典型传动轴数控车削
     加工操作    34
1.6.1  数控车床仿真软件的进入
和退出    34
1.6.2  数控车床仿真软件的工作
窗口    35
1.6.3  数控车床仿真软件的基本
操作    39
1.6.4  数控车床仿真软件操作
实例    44
第2章  成形面零件的编程与加工    55
任务2.1  简单成形面类零件的加工    58
2.1.1  圆弧插补指令(G02、G03)    59
2.1.2  刀具半径补偿指令
(G41、G42、G40)    60
2.1.3  单一固定循环    62
任务2.2  复杂成形面类零件的加工    65
第3章  带螺纹的轴类零件和轴套类
零件的编程与加工    75
任务3.1  带螺纹的轴类零件的加工    78
3.1.1  车螺纹指令(G32)    78
3.1.2  螺纹切削单一循环指令
(G92)    80
3.1.3  车螺纹复合循环指令(G76)    81
任务3.2  轴套类零件的加工    89
3.2.1  轴套类零件的特点    92
3.2.2  车床上加工孔的方法    92
3.2.3  车内孔时的质量分析    93
3.2.4  一般轴套类零件的技术
要求    94
3.2.5  加工工艺方法    94
第4章  直方槽的编程与加工    102
任务4.1  认识数控铣床    105
4.1.1  数控铣床的功能及加工
对象    105
4.1.2  数控铣床的分类    106
4.1.3  数控铣床的组成    108
4.1.4  主轴传动系统的要求    110
4.1.5  主传动的变速方式    111
4.1.6  数控铣床对进给系统机械
传动装置的基本要求    112
4.1.7  进给系统机械传动装置的
典型结构    113
4.1.8  数控铣床对进给系统伺服
驱动元件的基本要求    114
任务4.2  认识数控机床的坐标系    114
4.2.1  机床坐标系的确定    114
4.2.2  坐标轴方向的确定    115
4.2.3  机床原点的设置    115
4.2.4  编程坐标系    116
4.2.5  工件坐标系    116
4.2.6  对刀    117
任务4.3  掌握典型直方槽加工铣削
     工艺    118
4.3.1  零件数控铣削加工方案的
拟定    118
4.3.2  铣刀的类型及选用    120
4.3.3  数控铣削刀具的基本要求    121
4.3.4  选择数控铣削刀具的原则    122
4.3.5  选择数控铣削刀具时应
考虑的主要因素    122
4.3.6  铣削刀具的选择    123
4.3.7  数控铣削加工对刀具系统的
要求    125
4.3.8  选择切削用量    130
4.3.9  确定装夹方法    133
4.3.10  典型直方槽的工艺分析    134
任务4.4  认识数控铣床程序的结构    135
4.4.1  加工程序的一般格式    135
4.4.2  程序段格式    135
4.4.3  字的类型    136
任务4.5  直方槽的编程    137
4.5.1  主轴转速功能设定指令
(G96、G97)    137
4.5.2  F进给功能设定指令
(G98、G99)    137
4.5.3  T功能    138
4.5.4  M功能    138
4.5.5  快速点定位运动指令
(G00)    138
4.5.6  直线插补指令(G01)    139
4.5.7  坐标和相对坐标指令
(G90、G91)    139
4.5.8  暂停指令(G04)    140
4.5.9  直方槽类零件编程示例    140
任务4.6  掌握直方槽数控铣削加工
     操作    141
4.6.1  数控铣床(加工中心)仿真
软件系统的进入和退出    141
4.6.2  数控铣床仿真软件的
工作窗口    141
4.6.3  数控铣床仿真软件基本
操作    146
4.6.4  数控铣床的仿真软件操作
实例    149
第5章  圆弧槽的编程与加工    162
任务5.1  掌握常用数控铣削指令    165
5.1.1  加工平面选择指令
(G17、G18、G19)    165
5.1.2  坐标系设定指令    165
5.1.3  局部坐标系(G52)    166
5.1.4  各种对刀工具的使用    167
任务5.2  圆弧编程指令(G02、G03)
     及相关辅助功能指令    168
5.2.1  圆弧插补功能指令
(G02、G03)    168
5.2.2  自动返回机床机械原点
指令(G28)    171
5.2.3  辅助功能指令(M)    172
5.2.4  示例    175
任务5.3  掌握标准SIEMENS数控
     系统的使用    176
5.3.1  启动SinuTrain SINUMERIK
软件    176
5.3.2  创建机床    177
5.3.