本书是经全国职业教育教材审定委员会审定的“十二五”职业教育国家规划教材,是根据教育部于新颁布的中等职业学校相关专业教学标准,同时参考数控车工、数控铣工职业资格标准编写的。本书以数控加工实践为主线,以典型汽车机械零件为载体,结合全国数控专业课程改革成果及近年来数控技能大赛成果,以任务驱动、理实一体教学形式呈现教学内容,主要内容包括数控机床基本知识、数控加工工艺及编程基础、数控车削编程与加工、数控铣削编程与加工、CAD/CAM自动编程与加工。
本书是根据教育部《关于中等职业教育专业技能课教材选题立项的函》(教职成司[2012]95号),由全国机械职业教育教学指导委员会和机械工业出版社联合组织编写的“十二五”职业教育国家规划教材,是根据教育部新颁布的职业学校相关专业教学标准,同时参考数控车工、数控铣工国家职业资格标准编写的。
本书以能力培养为目标,以数控加工实践为主线,以典型汽车机械零件为载体,以国家数控车工中级工职业技能标准及教育部最新颁布的专业教学标准为依据编写,在编写过程中结合全国数控专业课程改革成果及近年来数控技能大赛成果,以任务驱动、理实一体的教学形式编写教学内容。本书共分为数控机床基本知识、数控加工工艺及编程基础、数控车削编程与加工、数控铣削编程与加工、CAD/CAM自动编程与加工5章,本书主要特点如下。
1.本书采用先进技术,内容够用和实用,以市场上广泛采用的最先进的FANUC0iMateM系统为主,满足教学和生产的需要。
2.任务驱动、理实一体,以汽车典型零件为载体,融入有关数控刀具选择、数控加工工艺路径确定、数控指令与编程方法、数控机床加工、精度测量与尺寸控制等知识,体现“学中做、做中教”的先进教学理念。
3.本书内容的设置从实际出发,强调可操作性,贯彻学校能实施、教师易教、学生易学的理念。
4.本书中所用名称、名词、术语、技术规范均符合最新国家标准。
5.本书图文并茂,通俗易懂。以实物图代替平面图形,以图片或表格呈现形式为主;书中示例程序后均配有文字说明,以降低学生的认知难度,适应学生特点;数控机床操作部分采用大量的与机床面板功能一致的图标,再配合功能说明,使数控机床操作一目了然,也便于学生自主学习。
6.本书中设有CAD/CAM自动编程加工内容。随着数控技术的发展与进步,CAD/CAM技术在数控机床上应用越来越广,故本书以CAXA数控车及CAXA制造工程师软件为载体,系统介绍CAD/CAM加工流程,拓宽学生知识面、就业面,保持与企业技术进步同步。
本书主要教学内容及参考学时安排如下:
章节内容参考学时合计第1章数控机床基本知识1.1数控机床的产生与发展11.2数控机床的分类与加工特点11.3数控机床的工作原理及组成11.4数控机床坐标系21.5数控机床安全操作规程及日常维护与保养16(续)章节内容参考学时合计第2章数控加工工艺及编程基础2.1常用量具22.2数控加工常用刀具32.3数控加工常用装夹方式42.4数控机床程序结构22.5数控机床常用编程指令32.6数控加工工艺102.7典型零件数控加工工艺分析226第3章数控车削编程与加工3.1数控车床基本操作63.2数控车床编程指令123.3数控车削加工实例2038第4章数控铣削编程与加工4.1数控铣床基本操作64.2数控铣床编程指令164.3数控铣削加工实例2042第5章CAD/CAM自动编程与加工5.1CAXA2013数控车软件编程与加工45.2CAXA2013制造工程师软件编程与加工812合计124本书由江苏省朱明松机电技术名师工作室组编,南京六合中等专业学校朱明松老师任主编,南京六合中等专业学校王立云、徐伏健老师任副主编,名师工作室潘世毅、黄小培、陈飞飞、蔡银参与了本书的编写。本书由南京市职业教育教学研究室陶建东任主审。本书经全国职业教育教材审定委员会审定,评审专家对本书提出了宝贵的建议,在此对他们表示衷心的感谢!在本书的编写过程中,编者参阅了国内外出版的有关教材和资料,在此一并表示衷心感谢!
由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
编者
前言
第1章数控机床基本知识1
11数控机床的产生与发展1
12数控机床的分类与加工特点4
121数控机床的分类4
122数控机床的加工特点7
13数控机床的工作原理及组成8
131数控机床的工作原理8
132数控机床的结构组成8
14数控机床坐标系10
141机床坐标系10
142工件坐标系12
15数控机床安全操作规程及日常维护与保养13
思考与练习15
第2章数控加工工艺及编程基础16
21常用量具16
211游标卡尺16
212深度游标卡尺17
213游标万能角度尺18
214外径千分尺19
215内测千分尺20
216三点内径千分尺20
217内径量表21
218螺纹塞规与环规22
22数控加工常用刀具23
221数控加工常用刀具的种类和特点23
222数控加工刀具的材料24
223数控车床常用刀具26
224数控铣床常用刀具27
23数控加工常用装夹方式28
231夹具的分类28
232机床夹具的组成和作用29
233数控车床常用夹具及装夹方式29
234数控铣床常用夹具及装夹方式33
24数控机床程序结构35
241程序结构35
242程序段组成36
25数控机床常用编程指令37
251数控机床常用G指令37
252数控机床常用M指令39
26数控加工工艺40
261数控加工工艺分析40
262加工方法选择及工艺路线的确定41
263机床和工艺装备的选择及切削用量的确定46
264数控机床加工工艺文件47
265基点的数值计算50
27典型零件数控加工工艺分析51
271螺纹锥轴数控车削加工工艺51
272十字凹台铣削加工工艺53
思考与练习55
第3章数控车削编程与加工59
31数控车床基本操作59
311数控车床开机、关机操作59
312数控车床面板功能介绍60
313数控车床手动操作和回参考点操作64
314数控程序的输入与编辑66
315MDI运行与对刀操作67
316单段加工与自动加工69
317数控车床报警与处理70
32数控车床编程指令71
321G00快速点定位指令及应用71
322G01直线插补指令及应用71
323G02/G03圆弧插补指令及应用72
324直线、圆弧过渡指令及应用73
325G90直线切削循环指令及应用73
326G32等螺距螺纹加工指令及应用76
327G92 螺纹切削单一循环指令及应用77
328G71轮廓粗加工复合循环、G70轮廓精加工复合循环指令及应用79
329G73 轮廓粗加工封闭切削循环指令及应用82
3210G75径向沟槽复合切削循环指令及应用83
3211G76螺纹切削复合循环指令及应用84
3212子程序编程及应用85
33数控车削加工实例86
331汽车变速器输出轴的编程与加工87
332汽车转向器球头销的编程与加工93
333汽车制动系统制动毂的编程与加工97
334汽车液压系统螺纹管接头的编程与加工101
335汽车变速器变速齿轮坯的编程与加工105
思考与练习110
第4章数控铣削编程与加工113
41数控铣床基本操作113
411数控铣床开机、关机及面板功能介绍113
412手动操作及回参考点操作118
413程序的输入与编辑119
414MDI运行与对刀操作120
415单段加工与自动加工122
416加工中心装刀、换刀操作122
417数控铣床报警与处理123
42数控铣床编程指令124
421G00快速点定位指令及应用124
422G01直线插补指令及应用125
423G02/G03圆弧插补指令及应用126
424G41/G42刀具半径补偿指令及应用126
425G43/G44刀具长度补偿指令及应用128
426子程序编程及应用131
427G52局部坐标系指令及应用132
428G68坐标系旋转指令及应用134
429G511可编程镜像指令及应用135
4210G81钻孔循环指令及应用136
4211G83深孔钻削循环指令及应用137
4212G84攻螺纹循环指令及应用139
4213G85精镗孔循环指令及应用139
43数控铣削加工实例141
431汽车机油泵外转子编程与加工141
432汽车机油泵端盖编程与加工147
433汽车底盘连接头编程与加工152
434汽车轮毂编程与加工157
思考与练习161
第5章CAD/CAM自动编程与加工168
51CAXA2013数控车软件编程与加工168
511CAXA2013数控车软件界面介绍168
512数控机床程序接收及程序传输方法173
513CAXA2013数控车软件加工实例173
52CAXA2013制造工程师软件编程与加工176
521CAXA制造工程师软件界面介绍177
522二维零件CAD/CAM加工178
523三维零件CAD/CAM加工186
思考与练习193
附录FANUC 0iMateTC系统数控车床(铣床)常用G代码功能196
参考文献198