内容简介/数控加工工艺及实施
《数控加工工艺及实施》遵照教育部“高职高专专业人才培养目标及规格”的原则，结合全国高职高专数控技术示范专业的建设要求编写。本书共分九章，内容包括：数控加工工艺基础、数控切削刀具基础、数控加工中工件的定位与装夹、数控加工工艺过程设计、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、加工中心加工工艺、封面工艺和计算机辅助工艺设计等。各章均安排了适量的习题以巩固学习成果。基本理论部分以够用为度，兼顾知识系统性；专项工艺部分以案例的形式，围绕数控加工相关理论知识与技能编写，突出职业能力的培养，具有较强的实用性和针对性。 《数控加工工艺及实施》可作为高等职业院校数控技术专业及机械类相关专业的教学用书，也可作为相关岗位的职业培训教材，还可供相关企业技术人员参考。
目录/数控加工工艺及实施
第1章数控加工工艺基础11?1数控加工工艺概述11?1?1数控加工与机械制造11?1?2数控加工的基本过程11?1?3数控加工工艺的基本特点21?1?4适合数控加工的零件31?1?5数控加工的发展趋势41?2机械加工工艺过程51?2?1生产过程和工艺过程51?2?2工艺过程的组成51?2?3生产纲领、生产类型及工艺特征81?2?4工时定额与经济性评价91?3机械加工精度111?3?1机械加工精度及其获得方法111?3?2影响机械加工精度的因素131?3?3保证和提高加工精度的主要途径171?4191?4?1表面质量的含义191?4?2影响已加工表面质量的因素201?4?3控制表面质量的工艺途径22习题123第2章数控切削刀具基础242?1金属切削过程242?1?1切削运动、切削用量及切削层参数242?1?2切削过程272?1?3影响切削变形的因素292?2刀具的几何参数及其选择302?2?1刀具切削部分的几何形状和角度302?2?2可转位刀具及其代码332?2?3普通刀具几何参数的选择372?3切削过程的基本规律及其应用412?3?1切削力与切削功率412?3?2切削热与切削温度432?3?3刀具磨损与刀具寿命442?3?4切屑的控制462?3?5材料的切削加工性482?3?6切削液及其选用502?4刀具材料及其选择532?4?1刀具材料的基本性能532?4?2刀具材料的种类及应用542?4?3数控刀具材料及其选用582?5数控刀具与数控工具系统602?5?1数控刀具的种类与特点602?5?2数控刀具的选择要点622?5?3数控工具系统64习题274第3章数控加工中工件的定位与装夹753?1工件在机床上的定位753?1?1753?1?2工件定位的状态763?1?3工件自由度的限制773?1?4定位方式与定位元件823?1?5定位基准及其选择893?2定位误差的分析与计算933?2?1定位误差及其产生的原因933?2?2典型定位方式的定位误差953?2?3定位误差的计算实例973?3工件的夹紧993?3?1工件装夹的方式993?3?2夹紧装置的组成及基本要求1003?3?3夹紧力的确定1013?3?4常用夹紧机构1033?3?5夹紧与定位的对应关系1093?4数控机床夹具1103?4?1机床夹具概述1103?4?2数控车床常用夹具1133?4?3数控铣床常用夹具1153?4?4拼装夹具1163?4?5121习题3124第4章数控加工的工艺过程设计1274?1与工艺文件的制订1274?1?1数控加工工艺的设计原则及工序划分1274?1?2工艺路线的拟订1294?1?3工序设计1354?1?4数控加工工艺文件的格式及内容1364?1?5制订工艺规程的主要依据及步骤1394?2工艺尺寸链及工序尺寸的计算1404?2?1加工余量及其确定1404?2?2尺寸链的概念及分类1424?2?3工艺尺寸链的分析与计算1454?2?4工序尺寸的计算及其公差的确定1474?3数控加工工艺过程的设计要点1504?3?1零件图样的工艺性分析1504?3?2零件结构的工艺性分析1514?3?3毛坯的种类及其选择1534?3?4工序简图与装夹图示1564?3?5机床、夹具及刀具的选择1584?3?6切削用量确定159习题4162第5章数控车削加工工艺1655?1数控车削加工工艺概述1655?1?1数控车削加工的主要对象1655?1?2数控车削加工工艺的基本特点1665?1?3数控车削加工工艺的主要内容1665?2数控车削加工工艺的制订1675?2?1零件图的工艺分析1675?2?2数控车削工艺方案的确定1685?2?3数控车削加工工序的设计1715?2?4数控车削加工中的装刀与对刀1765?3数控车削工艺案例1775?3?1轴类零件的数控车削工艺1775?3?2套类零件的数控车削工艺1815?3?3盘类零件的数控车削工艺183习题5184第6章数控铣削加工工艺1866?1数控铣削加工工艺概述1866?1?1数控铣削加工的主要对象1866?1?2数控铣削加工工艺的基本特点1876?1?3数控铣削加工工艺的主要内容1876?2数控铣削加工工艺的制订1886?2?1数控铣削加工对象的选择与确定1886?2?2零件图及结构工艺性分析1886?2?3数控铣削工艺方案的确定1906?2?4数控铣削工序的设计1956?2?5数控铣削的装刀与对刀2016?3数控铣削工艺案例2026?3?1平面凸轮的数控铣削工艺2026?3?2泵盖零件的数控铣削工艺205习题6209第7章加工中心加工工艺2107?1加工中心加工工艺概述2107?1?1加工中心的主要加工对象2107?1?2加工中心的加工工艺特点2127?1?3工件在加工中心上的装夹2127?2加工中心加工工艺的制订2147?2?1零件图的工艺性分析2147?2?2工艺方案的选择2167?2?3加工中心加工时的刀具选择2197?2?4加工中心刀具预调与换刀点的确定2247?2?5加工中心设备的选择2257?2?6加工中心切削用量的选择2267?3加工中心加工工艺案例2267?3?1盖板类零件的加工工艺2267?3?2异形件的加工工艺2297?3?3箱体类零件的加工工艺233习题7237第8章2398?1数控线切割加工工艺概述2398?1?1数控线切割机床的工作原理及加工特点2398?1?2数控线切割加工的应用范围2408?1?3数控线切割加工的主要工艺指标2408?1?4影响数控线切割加工质量的主要因素2418?2数控线切割加工工艺的制订2438?2?1零件图的工艺性分析2438?2?2工艺准备2458?2?3工件的装夹和位置找正2478?2?4加工参数的选择2518?3典型零件的数控线切割工艺案例2538?3?1典型零件的数控线切割工艺技巧2538?3?2冷冲模的数控线切割工艺2558?3?3复杂形状零件的数控线切割工艺257习题8258第9章计算机辅助工艺设计（CAPP）2609?1计算机辅助工艺设计（CAPP）概述2609?1?1CAPP的基本概念2609?1?2CAPP的基础技术2629?1?3CAPP的内容与步骤2639?2成组技术及其应用2649?2?1成组技术的基本概念2649?2?2零件2669?2?3零件的分类成组2699?3CAPP系统的类型及其应用2719?3?1CAPP系统的分类2719?3?22729?3?32749?3?4CAPP专家系统2769?3?5CAPP系统的选型278习题9279附录280附录A机械加工工艺文件280附录B机械加工定位、夹紧符号282参考文献287
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数控加工工艺与编程《数控加工工艺与编程》在调查研究的基础上，总结了近几年来高等职业技术教育课程改革的经验，适应经济发展、科技进步和生产实际对教学内容提出的新要求。主要介绍了数控机床加工工艺和程序编制的基本知识、数控车床的加工工艺、数控铣床的加工工艺、加工中心的加工工艺、数控线切割机床的加工工艺和自动编程等内容，各章后均附有思考题与习题。《数控加工工艺与编程》采用了新国标规定的名词术语，并较系统地介绍了FANUC系统的数控车床、SIEMENS系统的数控铣床、MAZATROL系统的加工中心和数控线切割机床的加工工艺与程序编制的典型实例。　　《数控加工工艺与编程》可作为高等职业技术学院、职工大学等加工技术专业、计算机辅助设计与制造专业、机械设计与制造专业和机电一体化技术专业的教材，也可供从事数控加工技术工作的工程技术人员阅读参考，还可作为工厂数控机床操作工人的自学教材。绪论 一、数控加工在机械制造业中的地位和作用 二、数控加工技术的发展 三、数控加工技术的特点 四、数控机床的适用范围 五、数控加工工艺与编程的研究内容和任务 思考题与习题 第一章 数控加工工艺基础 第一节 金属切削的基本知识 一、金属切削运动 二、金属切削加工中的工件表面 三、切削要素 四、数控机床使用的刀具 五、数控机床切削用量的选择 六、切削液的选择 第二节 机械加工工艺规程的制订 一、生产过程和生产系统 二、工艺过程和工艺规程 三、生产纲领和生产类型 四、工艺规程制订的步骤及方法 五、定位基准的选择 六、制订工艺路线实例 第三节 机床工序的设计 一、加工余量的确定 二、工序基准的选择 三、工序尺寸及公差的确定 四、工艺设备和工艺装备的选择 五、时间定额的确定 六、切削用量的确定 七、填写工艺文件 第四节 工艺尺寸的计算 一、工艺尺寸链的基本概念 二、工艺尺寸链的基本计算公式 三、工艺尺寸链封闭环的选择 四、工艺尺寸链的分析和计算 第五节 机械加工精度及表面质量 一、加工精度和表面质量 二、工艺系统的几何误差及改善措施 三、工艺系统受力变形产生的误差及改善措施 四、工艺系统热变形产生的误差及改善措施 五、工件内应力引起的误差及改善措施 六、影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施 思考题与习题 第二章 数控加工程序编制的基本知识 第一节 数控程序编制中的有关标准及代码 一、数控加工程序编制的内容与方法 二、穿孔带和代码 三、数控机床坐标系和运动方向的规定 四、坐标系的原点 五、坐标计算单位 六、程序结构和程序段格式 第二节 数控程序编制的工艺指令 一、准备功能G指令 二、辅助功能M指令 三、其他功能指令 第三节 数控机床加工工艺分析 一、工件在数控机床上的装夹 二、对刀点和换刀点的确定 三、加工路线的确定 四、确定加工用量 五、选择切削刀具 六、确定程序编制的允许误差 七、平面及曲面加工的工艺处理 第四节 数控加工程序编制的数值计算 一、直线和圆弧轮廓的基点计算 二、非圆曲线的节点计算 三、刀位点轨迹坐标的计算 四、列表曲线的数学处理 五、简单立体型面零件的数值计算 六、自由曲面的数学处理及算法 七、组合曲面的数学处理 思考题与习题 第三章 数控车床加工工艺 第一节 数控车削的主要加工对象 一、精度要求高的回转体零件 二、表面质量要求高的回转体零件 三、表面形状复杂的回转体零件 四、带特殊螺纹的回转体零件 第二节 数控车削加工工艺的制订 一、零件图工艺分析 二、工序和装夹方式的确定 三、加工顺序的确定 四、进给路线的确定 五、切削用量的选择 第三节 轴类零件的数控车削加工工艺分析 一、轴类零件的结构特点和技术要求 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 三、轴类零件的加工工艺分析 第四节 数控车床的编程基础 一、数控车床编程特点 二、坐标系 三、数控车床加工参数的选择 四、数控车床编程基本功能指令 第五节 数控车床编程的基本方法 一、坐标值编程方式 二、机床原点与参考点 三、机床坐标系与工件坐标系 四、快速点定位指令G00五、直线插补编程指令G01六、圆弧插补指令G02、G03七、暂停指令G04八、循环加工编程 九、多重复合循环指令G71、G72、G73、G70十、螺纹加工编程 十一、子程序 十二、孔加工、外径切槽加工 十三、自动倒角、倒圆弧角功能 第六节 圆头车刀的编程与补偿 一、刀尖圆弧半径的概念 二、刀具半径补偿的实施 思考题与习题 第四章 数控铣床加工工艺 第一节 数控铣削加工的主要对象 一、平面类零件 二、变斜角类零件 三、曲面类零件 四、孔类零件 第二节 数控铣削加工工艺的制订 一、零件的工艺分析 二、装夹方案的确定 三、刀具选择的基本要求 四、切削用量的选择 五、进给路线的确定 六、平面凸轮零件的数控铣削工艺 第三节 数控铣床的编程基础 一、数控铣床的程序编制功能 二、SINUMERIK 840C系统 三、常用的G指令功能和M指令功能 第四节 数控铣床的基本编程方法 一、数控铣床程序编制的基本模式 二、铣削轮廓类零件的加工程序 三、孔类零件的加工程序 四、去余量类零件的加工程序 五、空间曲面类零件的程序 六、适用坐标变换编程的零件程序 七、适用于极坐标编程的零件 八、螺旋线加工 思考题与习题 第五章 加工中心的加工工艺 第一节 加工中心的主要加工对象 一、加工中心的工艺特点 二、加工中心的主要加工对象 第二节 加工中心加工工艺方案的制订 一、零件的工艺分析 二、加工中心的选用 三、零件的工艺设计 四、加工中心加工底板零件的加工工艺方案 第三节 加工中心的程序编制基础 一、加工中心程序编制的特点 二、加工中心的坐标系 三、准备功能 四、工件坐标系的设置 五、主轴、刀具和辅助功能 第四节 圆弧程序的编制 一、圆心法圆弧加工程序的编制 二、半径法圆弧加工程序的编制 第五节 刀具偏置和补偿功能 一、刀具位置偏置 二、刀具长度补偿 三、刀具半径补偿 第六节 固定循环功能 一、固定循环功能 二、固定循环指令 三、固定循环中重复次数的使用方法 第七节 子程序 一、子程序的格式 二、子程序的执行过程 三、子程序的特殊调用方法 思考题与习题 第六章 数控线切割机床的加工工艺 第一节 数控线切割机床加工原理、特点及应用 一、数控线切割机床的加工原理 二、数控线切割机床加工的特点 三、数控线切割机床加工的应用 四、主要工艺指标 第二节 影响数控线切割加工工艺指标的主要因素 一、脉冲电源主要参数的影响 二、电极丝及其走丝速度的影响 三、零件厚度及材料的影响 四、其他因素对工艺指标的影响 第三节 数控线切割加工工艺的制订 一、零件图的工艺分析 二、工艺准备 三、零件的装夹和位置校正 四、加工参数的选择 第四节 数控线切割机床的基本编程方法 一、数控线切割机床编程基础 二、ISO格式编程 三、3B格式编程 四、4B格式编程 思考题与习题 第七章 自动编程 第一节 自动编程概述 一、自动编程的概念 二、自动编程系统简介 三、自动编程的工作过程 第二节 Mastercam图文交互式自动编程系统 一、Mastercam功能简介 二、生成刀具轨迹的工作步骤 三、后置处理 第三节 2D刀具轨迹的生成 一、外形铣削 二、孔加工 三、挖腔槽加工 四、平面铣削 第四节 3D刀具轨迹的生成 一、三坐标加工刀具轨迹的特点 二、3D刀具轨迹的生成要点 思考题与习题 参考文献&&&数控加工工艺及实例详解
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第四章????? 数控加工工艺基础 4.
机械加工工艺过程的基本概念
生产过程和工艺过程 4．1．2
机械加工工艺过程的组成
工序与安装、工位及工步、进给之间的关系
生产纲领、生产类型及其工艺特征
数控加工概述
数控加工工艺的基本特点
数控加工工艺的主要内容
数控加工工艺规程的编制
数控加工工艺分析
数控加工内容的选择
数控加工零件的工艺性分析
1.零件的工艺性分析 2 . 毛坯的确定
数控机床加工工艺路线的设计
数控机床典型表面加工方法及加工方案简介
? 1．平面加工
2． 外圆面加工
3. 内孔加工
4． 平面轮廓和曲面轮廓的加工
（1）平面轮廓
（2）立体曲面轮廓 4．4．2
加工阶段的划分
1. 加工阶段的划分
2. 划分加工阶段的原因
工序的划分
1．工序划分原则
2．工序划分方法
加工顺序的安排
1. 切削加工顺序的安排原则
2.热处理工序的安排
3．辅助工序的安排
4．数控加工工序与普通工序的衔接
数控加工工序设计
机床的选择
工件的定位与夹紧方案的确定和夹具的选择
数控刀具的选择
走刀路线的确定和工步顺序的安排
切削用量的确定
1. 加工余量的概念
2. 加工余量的确定
工序尺寸及其公差的确定
1．基准重合时，工序尺寸与公差的计算
2．基准不重合时，工序尺寸与公差的计算
（4）工艺尺寸链计算的基本公式 (极值法） （5）工序尺寸及其公差的计算（工艺尺寸链的应用）
①测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算
②定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算
③数控编程原点与设计基准不重合的工序尺寸计算
测量方法的确定
小结与复习思考题
1. 工件的定位与夹紧方案的确定
(1)力求设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一。
(2)尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后就能加工出全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度。 (3)避免采用占机人工调整式方案，以免占机时间太多，影响加工效率。 2.
夹具的选择
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求；一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下几点： （1）当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调夹具和其它通用夹具。 （2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单，并应有足够的刚度和强度。 （3）因为在数控机床上通常一次装夹完成工件的全部工序，因此应防止工件夹紧引起的变形造成工件加工不良影响。夹紧力应靠近主要支承点，力求靠近切削部位； （4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，加工部位开阔，夹具的定位、夹紧机构元件不能影响加工中的进给(如产生碰撞等)。 （5）装卸零件要快速、方便、可靠，以缩短准备时间，批量较大时应考虑气动或液压夹具、多工位夹具。
刀具选择的总原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
在刀具性能上，还应考虑以下几个方面：
（1）切削性能好
为适应刀具在粗加工或对难加工材料的工件加工时，能采用大的背吃刀量和高速进给，刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。
（2）精度高
为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具必须具有较高的精度。
（3）可靠性高
要保证数控加工中不会发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。
（4）耐用度高
数控加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而提高数控机床的加工效率及保证加工质量。
（5）断屑及排屑性能好
数控加工中，断屑和排屑不像普通机床加工那样，能及时由人工处理，影响加工质量和机床的顺利、安全运行，所以要求刀具应具有较好的断屑和排屑性能。
在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线，也称走刀路线。它不
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