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模块一 数控加工工艺基础1

任务一 认识数控铣削设备1

一、数控铣床及其适用范围1

（一）数控铣床的分类1

（二）数控铣床的结构3

（三）数控铣床适宜的加工对象3

二、加工中心及其适用范围4

（一）加工中心的分类5

（二）加工中心适宜的加工对象6

任务二 学习数控加工基本工艺7

一、数控加工工艺的主要内容及工艺文件8

（一）数控加工工艺主要内容8

（二）数控加工工艺文件8

二、数控铣削加工工序11

（一）数控加工阶段的确定11

（二）数控铣削加工顺序的安排11

（三）数控加工工序的划分12

三、刀具及切削用量选择原则12

（一）刀具选用原则12

（二）切削用量选用原则13

任务三 数控铣削加工中零件的装夹14

一、工件的装夹找正方式14

二、用机用平口虎钳装夹工件16

三、用压板装夹工件20

四、用卡盘装夹工件21

五、用直角铁（弯板）装夹工件21

六、用轴用虎钳装夹工件22

七、定中心装夹工件22

模块二 数控编程基础27

任务一 数控编程概述27

一、插补的概念27

二、刀位点、对刀点、换刀点与刀具补偿的概念27

（一）刀位点27

（二）对刀点和换刀点位置的确定28

（三）刀具位置补偿28

三、数控加工程序结构及程序编制方法29

任务二 认识数控机床坐标系31

一、数控机床坐标系统31

二、机床坐标系、机床零点和机床参考点32

（一）机床坐标系与机床零点32

（二）机床参考点与机床行程开关32

（三）机床回参考点与机床坐标系的建立32

三、工件坐标系和程序原点33

任务三 学习数控铣床基本编程指令34

一、数控系统功能指令34

（一）准备功能与辅助功能34

（二）进给功能、主轴功能、刀具功能35

二、工件坐标系设定指令G9235

三、工件坐标系选择指令G54～G5936

四、坐标平面选择指令G17～G1936

五、绝对坐标指令G90与增量坐标指令G9137

六、单位设定指令37

七、点位控制指令G0037

八、直线插补指令G0138

九、圆弧插补及螺旋线进给指令G02/G0339

十、暂停指令G0443

十一、辅助功能指令44

任务四 拓展知识一：SINUMERIK802D sl数控系统基本编程指令45

模块三 平面铣削工艺与编程50

任务一 熟悉平面铣削的基本工艺50

一、平面铣削方法50

（一）周铣与端铣50

（二）逆铣和顺铣51

（三）固定斜角平面铣削方法53

（四）平面铣削的进给路线53

二、平面铣削刀具选择54

（一）面铣刀54

（二）立铣刀56

任务二 铣削台阶面58

任务三 铣削板状零件周边轮廓60

一、刀具半径补偿指令61

二、刀具长度补偿指令64

任务四 平面轮廓铣削工艺分析与编程实例65

任务五 拓展知识：SINUMERIK 802D sl数控系统的刀具补偿指令68

模块四 槽和型腔铣削工艺与编程72

任务一 熟悉槽和型腔加工工艺72

一、沟槽的加工72

（一）直角沟槽的铣削72

（二）键槽的铣削方法73

（三）T形槽的铣削74

二、型腔加工75

（一）内轮廓加工的进刀和退刀75

（二）型腔的铣削方法75

三、型腔加工中的下刀方式77

（一）垂直下刀77

（二）螺旋下刀78

（三）斜线下刀78

任务二 学习简化编程指令及其用法80

一、子程序的应用80

二、比例缩放功能指令84

三、镜像功能指令85

四、旋转变换指令87

五、极坐标编程指令88

（一）FANUC 0i数控系统的极坐标编程指令89

（二）HNC-21 M数控系统极坐标编程指令89

任务三 利用简化编程指令编制三叉型腔零件加工程序90

任务四 拓展知识：SINUMERIK 802D sl的极坐标及简化编程指令94

模块五 孔加工工艺与编程100

任务一 熟悉孔加工工艺100

一、孔加工方法的选择100

二、孔加工常用切削用量109

三、孔加工方法的选择111

四、孔加工进给路线112

（一）确定XY平面内的进给路线112

（二）确定Z向（轴向）的进给路线113

任务二 孔加工固定循环及其应用114

一、孔加工固定循环一般格式114

二、高速深孔钻削循环指令G73（啄钻）115

三、深孔钻削循环指令G83116

四、钻孔循环指令G81与G82116

五、攻丝循环指令G84与攻反丝循环指令G74116

六、精镗孔循环指令G85与精镗阶梯孔循环指令G89117

七、精镗孔循环指令G76与反镗孔循环指令G87117

八、镗孔循环指令G86与G88118

九、孔加工固定循环应用实例118

任务三 模板零件加工工艺分析与编程120

任务四 拓展知识：SINUMERIK 802D sl的固定循环指令125

一、钻孔，钻中心孔CYCLE81126

二、钻中心孔CYCLE82126

三、深度钻孔CYCLE83126

四、刚性攻丝CYCLE84127

五、带补偿夹具攻螺纹CYCLE840128

六、铰孔1（镗孔1）CYCLE85128

七、镗孔（镗孔2）CYCLE86129

八、铰孔2（镗孔3）CYCLE87129

九、镗孔时可以停止（镗孔4）CYCLE88130

十、镗孔时可以停止2（镗孔5）CYCLE89130

模块六 曲面加工工艺与编程135

任务一 学习曲面加工基本工艺135

一、直纹面加工135

二、规则曲面的加工136

三、空间轮廓表面的加工136

任务二 学习宏程序基本知识137

一、变量及其运算138

二、转移和循环语句139

三、用户宏调用指令140

任务三 宏程序在数控铣削加工中的应用142

一、宏程序在规则曲面加工中的应用142

二、宏程序在零件倒圆角中的应用144

三、宏程序在自动报警中的应用146

任务四 拓展知识：SINUMERIK 802D sl系统用户宏程序147

一、R参数147

二、赋值148

三、算术运算148

四、程序跳转149

五、参数在编程中的赋值方法150

模块七 三轴与多轴加工中心铣削工艺与编程154

任务一 在三轴加工中心加工154

一、回参考点控制指令G28/G29155

（一）自动返回参考点指令G28155

（二）自动从参考点返回指令G29156

二、加工中心的换刀156

（一）加工中心的换刀形式156

（二）加工中心的主轴准停157

（三）加工中心换刀指令158

三、三轴加工中心数控加工实例160

任务二 在四轴立式加工中心上加工165

一、多轴编程概述165

二、多面体的数控编程与加工166

任务三 在四轴卧式加工中心上加工172

一、卧式加工中心与立式加工中心的区别172

二、自动托盘交换装置（APC）173

三、四轴卧式加工中心编程实例175

模块八 数控铣床及加工中心操作181

任务一 熟悉数控铣床/加工中心操作与维护保养规程181

一、数控铣床/加工中心安全操作规程181

（一）文明生产181

（二）安全操作规程181

二、数控铣床/加工中心的维护与保养183

（一）定期检查183

（二）维修保养183

任务二 操作FANUC系统数控铣床/加工中心185

一、认识机床面板185

二、数控铣床/加工中心的手动操作191

三、用MDI键盘创建数控加工程序194

四、编辑程序196

五、对刀操作197

六、设定和显示刀具偏置补偿值201

七、检查数控程序201

八、试切削202

九、运行数控程序202

任务三 操作SINUMERIK 802D sl数控铣床/加工中心204

一、认识机床操作面板及数控系统操作面板204

二、认识SINUMERIK 802D sl系统显示屏幕的划分及其功能205

三、SINUMERIK 802D sl数控铣床/加工中心的操作方法206

任务四 HNC-21 M数控铣床的操作217

一、数控铣床操作面板217

二、手动操作218

三、 MDI操作219

四、坐标系数据设置219

五、刀具库及刀具参数的输入220

任务五 使用对刀工具对刀221

一、以毛坯孔或外形的对称中心为对刀位置点221

二、以毛坯相互垂直的基准边线的交点为对刀位置点223

任务六 学习设定加工中心刀具长度补偿的方法224

一、预先设定刀具长度的方法224

二、用接触测量法测量刀具长度的方法226

三、基准刀方法226

任务七 设定加工中心刀具长度补偿训练226

一、刀具长度补偿的测量方法226

二、设定加工中心刀具长度补偿227

附录1 FANUC Oi MC系统常用G代码230

附录2 SINUMERIK 802D sl系统常用G代码232

附录3 HNC-21 M数控系统准备功能一览表233

附录4 数控铣工国家职业标准235

附录5 加工中心操作工国家职业标准245

参考文献256