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第1章 绪论1

1.1　数控机床的产生和发展过程1

1.2　数控机床加工控制原理及插补算法2

1.2.1　加工控制原理2

1.2.2　脉冲增量插补算法3

1.2.3　数据采样插补算法7

1.3　数控机床的组成和作用8

1.3.1　数控系统8

1.3.2　机床本体10

1.4　数控机床的分类10

1.4.1　按工艺用途分类10

1.4.2　按控制系统的特点分类11

1.4.3　按进给伺服系统的类型分类11

1.4.4　按数控系统的功能水平分类12

1.5　数控机床的发展趋势和特点13

1.5.1　数控加工技术的趋势13

1.5.2　数控系统功能的主要发展趋势13

1.5.3　当代数控技术发展的特点14

思考与练习题16

第2章　数控机床编程基础17

2.1　数控程序编制的概念17

2.1.1　数控程序编制的定义17

2.1.2　数控程序编制的内容及步骤18

2.1.3　数控程序编制的方法19

2.2　编程的基础知识20

2.2.1　加工程序的构成20

2.2.2　加工程序的一般格式20

2.2.3　程序段格式21

2.2.4　字与字的功能22

2.3　数控机床的坐标系25

2.3.1　机床坐标系25

2.3.2　编程坐标系28

2.3.3　加工坐标系29

2.4　常用编程指令29

2.4.1　绝对尺寸指令和增量尺寸指令（G90、G91）29

2.4.2　预置寄存指令（G92）30

2.4.3　坐标平面选择指令（G17、G18、G19）30

2.4.4　快速点定位指令（G00）31

2.4.5　直线插补指令（G01）31

2.4.6　圆弧插补指令（G02、G03）31

2.4.7　暂停指令（G04）33

2.4.8　刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）33

2.4.9　刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）37

2.5　程序编制中的数学处理38

2.5.1　选择编程原点38

2.5.2　基点39

2.5.3　非圆曲线数学处理的基本过程40

2.5.4　数控加工误差的组成40

思考与练习题41

第3章　数控加工工艺设计42

3.1　数控加工工艺设计主要内容42

3.1.1　数控加工工艺内容的选择42

3.1.2　数控加工工艺性分析43

3.1.3　数控加工工艺路线的设计43

3.2　数控加工工艺设计方法45

3.2.1　确定走刀路线和安排加工顺序45

3.2.2　确定定位和夹紧方案46

3.2.3　夹具的选择47

3.2.4　刀具选择和刀具材料47

3.2.5　确定刀具与工件的相对位置47

3.2.6　确定切削用量48

3.3　填写数控加工技术文件48

3.3.1　数控编程任务书49

3.3.2　数控加工工件安装和原点设定卡片49

3.3.3　数控加工工序卡片50

3.3.4　数控加工走刀路线图50

3.3.5　数控刀具卡片51

思考与练习题52

第4章　数控车床程序编制53

4.1　数控车床程序编制的基础53

4.1.1　数控车床的分类53

4.1.2　数控车床的基本构成54

4.1.3　数控车床的加工特点54

4.1.4　数控车床的工艺装备54

4.1.5　对刀55

4.1.6　数控车床的编程特点55

4.2　数控车床的基本编程方法56

4.2.1　F代码57

4.2.2　S代码57

4.2.3　T代码58

4.2.4　辅助功能指令（M代码）58

4.2.5　准备功能指令（G代码）58

4.2.6　坐标系设定或选择60

4.2.7　公制／英制尺寸输入制式（G21/G20）61

4.2.8　快速定位（G00）61

4.2.9　直线插补（G01）62

4.2.10　圆弧插补（G02/G03）62

4.2.11　倒角、倒圆编程63

4.2.12　刀尖圆弧自动补偿功能65

4.2.13　单一固定循环67

4.2.14　复合固定循环71

4.2.15　螺纹切削指令77

4.3　数控车削编程综合举例82

思考与练习题85

第5章　数控铣床程序编制87

5.1　数控铣床程序编制的基础87

5.1.1　数控铣床的主要功能87

5.1.2　数控铣床的加工工艺范围88

5.1.3　数控铣床的工艺装备89

5.1.4　数控铣削的工艺性分析96

5.2　数控铣床程序编制的基本方法101

5.2.1　概述101

5.2.2　加工坐标系的建立104

5.2.3　回参考点控制指令106

5.2.4　主轴功能S、进给功能F和刀具功能T107

5.2.5　刀具半径补偿功能（G40、G41、G42）108

5.2.6　坐标系旋转功能（G68、G69）111

5.2.7　子程序调用112

5.2.8　比例及镜像功能114

5.3　数控铣削加工综合举例117

思考与练习题123

第6章　加工中心程序编制125

6.1　加工中心程序编制的基础125

6.1.1　加工中心的主要功能125

6.1.2　加工中心的工艺及工艺装备125

6.1.3　加工中心编程的特点128

6.2　FANUC系统固定循环功能129

6.2.1　固定循环的基本动作130

6.2.2　固定循环的程序格式130

6.2.3　典型的固定循环加工指令132

6.2.4　使用孔加工固定循环的注意事项138

6.2.5　应用举例138

6.3　SIEMENS系统固定循环功能141

6.3.1　计算参数R141

6.3.2　固定循环主要参数142

6.3.3　钻削循环142

6.3.4　镗削循环143

6.3.5　线性孔排列钻削144

6.3.6　矩形槽、键槽和圆形凹槽的铣削循环145

6.4　加工中心的调整150

6.4.1　加工中心的对刀方法150

6.4.2　加工中心回转工作台的调整151

思考与练习题153

第7章　数控宏程序155

7.1　FANUC 0i用户宏程序155

7.1.1　用户宏功能155

7.1.2　宏程序编程的技术特点155

7.1.3　FANUC 0i系统的用户宏程序156

7.1.4　变量156

7.2　FANUC系统A类宏程序应用157

7.2.1　A类宏变量157

7.2.2　宏指令（G65）158

7.2.3　宏功能指令158

7.2.4　用户宏程序使用注意162

7.2.5　用户宏程序应用举例162

7.3　FANUC系统B类宏程序应用165

7.3.1　基本指令165

7.3.2　应用举例169

7.4　SIEMENS系统宏程序应用175

7.4.1　计算参数175

7.4.2　赋值方式175

7.4.3　控制指令175

7.4.4　应用举例176

7.5　华中世纪星数控系统宏程序应用176

7.5.1　宏变量及常量176

7.5.2　运算符与表达式179

7.5.3　赋值语句179

7.5.4　条件判别语句IF,ELSE,ENDIF179

7.5.5　循环语句WHILE,ENDW179

7.5.6　宏程序编制举例179

思考与练习题181

第8章　数控电火花线切割机床程序编制8.1　概述183

8.1.1　电火花线切割加工原理183

8.1.2　数控电火花线切割机床的基本组成184

8.1.3　数控电火花线切割机床的坐标系184

8.1.4　电火花线切割加工的分类及工艺特点184

8.2　数控电火花线切割加工工艺186

8.2.1　模坯准备186

8.2.2　工件的装夹与调整187

8.2.3　电极丝的选择和调整188

8.2.4　工艺参数的选择190

8.3　数控电火花线切割机床的基本编程方法192

8.3.1　3B格式编制程序193

8.3.2　4B格式编制程序196

8.3.3　ISO代码数控程序编制196

8.4　计算机自动编制程序200

8.4.1 3B格式线切割加工程序自动编制200

8.4.2 G代码格式线切割加工程序自动编制201

8.4.3　代码传输201

8.5　数控电火花线切割加工综合应用202

思考与练习题205

第9章　数控自动编程207

9.1　数控自动编程概述207

9.1.1　常用CAD/CAM软件207

9.1.2 CAD/CAM技术的发展趋势209

9.2 Mastercam软件简介210

9.2.1 软件概述210

9.2.2 Mastercam软件的工作界面211

9.3 Mastercam软件铣削实例212

9.3.1　理解零件图纸，确定加工内容213

9.3.2　确定加工工艺和刀具原点位置213

9.3.3　利用Mastercam的CAD模块建立加工模型213

9.3.4　利用Mastercam的CAM模块，选择合适的加工策略，自动生成刀具轨迹222

9.3.5　确认加工结果和刀具路径与设想一致243

9.3.6　将刀具路径转换成加工代码245

9.3.7　传输加工代码，完成零件加工247

9.4　UG软件介绍247

9.4.1 UG产品介绍248

9.4.2 UG产品特点249

9.4.3 UG各功能模块250

思考与练习题255

参考文献258