《全國普通高等學校機械類“十二五”規(guī)劃系列教材:數(shù)控加工工藝與編程》由八個部分組成,主要內容包括:數(shù)控技術的基本概念,數(shù)控加工工藝基礎,數(shù)控編程基礎,數(shù)控加工走刀路線的相關坐標計算,數(shù)控車床加工工藝與編程,數(shù)控銑床加工工藝與編程,用戶宏程序與數(shù)控機床基本操作等。各部分內容講解詳細,并安排了大量的實例。
《全國普通高等學校機械類“十二五”規(guī)劃系列教材:數(shù)控加工工藝與編程》適合作為應用型本科機械設計制造及其自動化專業(yè)、機械工程及自動化專業(yè)和高職高專的機械、數(shù)控類專業(yè)的教材,也可作為數(shù)控技術人員的參考書。
序
“十二五”時期是全面建設小康社會的關鍵時期,是深化改革開放、加快轉變經濟發(fā)展方式的攻堅時期,也是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的關鍵五年。教育改革與發(fā)展面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。以加快轉變經濟發(fā)展方式為主線,推進經濟結構戰(zhàn)略性調整、建立現(xiàn)代產業(yè)體系,推進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設,迫切需要進一步提高勞動者素質,調整人才培養(yǎng)結構,增加應用型、技能型、復合型人才的供給。當今世界的大發(fā)展大調整大變革時期和科技創(chuàng)新的新突破,迎接日益加劇的全球人才、科技和教育競爭,迫切需要全面提高教育質量,加快拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng),提高高等學校的自主創(chuàng)新能力,推動“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉變。
為此,近年來教育部先后印發(fā)了《教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》(教高[2011]1號)、《教育部關于“十二五”普通高等教育本科教材建設的若干意見》(教高[2011]5號)、《關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》(教高[2011]6號)、《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》(教高[2012]4號)等指導性意見,對全國高等學校本科教學改革和發(fā)展方向提出了明確的要求。在上述大背景下,教育部高等學校機械學科教指委根據(jù)教育部高教司的統(tǒng)一部署,先后起草了《普通高等學校本科專業(yè)目錄機械類專業(yè)教學規(guī)范》、《高等學校本科機械基礎課程教學基本要求》,加強教學內容和課程體系改革的研究,對高校開辦機械類辦學情況和課程教學情況進行指導。
為了貫徹落實教育規(guī)劃綱要和教育部文件精神,滿足各高校高素質應用型高級專門人才培養(yǎng)要求,根據(jù)《教育部關于“十二五”普通高等教育本科教材建設的若干意見》文件精神,華中科技大學出版社在教育部高等學校機械學科教學指導委員會的指導下,聯(lián)合一批機械學科辦學實力強的高等學校、部分專業(yè)特色突出的學校和教指委委員、國家級教學團隊負責人、國家級教學名師組成編委會,邀請來自全國高校機械學科教學一線的教師組織編寫全國普通高等學校機械類“十二五”規(guī)劃系列教材,將為提高高等教育本科教學質量和人才培養(yǎng)質量提供有力保障。
當前經濟社會的發(fā)展,對高校的人才培養(yǎng)質量提出了更高的要求。該套教材在編寫中,應著力構建滿足機械工程師后備人才培養(yǎng)要求的教材體系,以機械工程知識和能力的培養(yǎng)為根本,與企業(yè)對機械工程師的能力目標緊密結合,力求滿足學科、教學和社會三方面的需求;在結構上和內容上體現(xiàn)思想性、科學性、先進性,把握行業(yè)人才要求,突出工程教育特色。同時注意吸收教學指導委員會教學內容和課程體系改革的研究成果,根據(jù)教指委頒布的各課程教學專業(yè)規(guī)范要求編寫,開發(fā)教材配套資源(習題、課程設計和實踐教材以及數(shù)字化學習資源),適應新時期教學需要。
教材建設是高校教學中的基礎性工作,是一項長期的工作,需要不斷吸取人才培養(yǎng)模式和教學改革成果,吸取學科和行業(yè)的知識、新技術、新成果。本套教材的編寫出版只是近年來各參與學校教學改革的初步總結,還需要各位專家、同行提出寶貴意見,以進一步修訂、完善,不斷提高教材質量。
謹為之序。吳昌林
緒論
0.1 數(shù)控機床的產生與發(fā)展
0.2 數(shù)控機床的組成和工作過程
0.3 數(shù)控加工的特點
0.4 數(shù)控機床的分類
0.5 本書的內容與任務
0.6 本課程的學習方法
思考題與習題
第1章 數(shù)控加工工藝基礎
1.1 數(shù)控加工工藝概述
1.1.1 數(shù)控加工工藝的概念
1.1.2 數(shù)控加工工藝的主要內容
1.1.3 數(shù)控加工工藝的基本特點
1.2 零件加工工藝分析
1.2.1 零件圖分析,確定數(shù)控加工的內容
1.2.2 零件結構的工藝性分析
1.2.3 零件毛坯的工藝性分析
1.3 數(shù)控加工工藝設計
1.3.1 加工方法和加工機床的選擇
1.3.2 定位基準的選擇
1.3.3 夾具的選擇
1.3.4 工藝路線的設計
1.3.5 走刀路線的確定
1.3.6 刀具的選用
1.3.7 切削用量的確定
1.4 數(shù)控加工工藝文件
思考題與習題
第2章 數(shù)控編程基礎
2.1 數(shù)控程序編制的概念
2.1.1 數(shù)控程序編制的定義和方法
2.1.2 程序結構與格式
2.2 數(shù)控機床的坐標系
2.2.1 數(shù)控機床坐標系及運動方向
2.2.2 工件坐標系
2.2.3 編程坐標系
2.2.4 絕對坐標和增量坐標
思考題與習題
第3章 數(shù)控加工走刀路線的相關坐標計算
3.1 概述
3.2 基點坐標的計算
3.2.1 聯(lián)立方程組求解基點坐標
3.2.2 三角函數(shù)法求解基點坐標
3.2.3 繪圖法求解基點坐標
3.3 節(jié)點坐標的計算
3.3.1 概述
3.3.2 用直線段逼近非圓曲線
3.3.3 用圓弧逼近非圓曲線
思考題與習題
第4章 數(shù)控車床加工工藝與編程
4.1 數(shù)控車削加工工藝
4.1.1 數(shù)控車床的組成與分類
4.1.2 數(shù)控車床的主要加工對象
4.1.3 數(shù)控車床常用夾具
4.1.4 數(shù)控車刀
4.2 數(shù)控車床基本編程指令
4.2.1 準備、輔助、進給、主軸和刀具指令
4.2.2 快速定位、直線插補、圓弧插補指令
4.2.3 刀尖圓弧補償指令
4.2.4 其他常用指令
4.2.5 子程序
4.3 數(shù)控車床固定循環(huán)編程指令
4.3.1 單一固定循環(huán)指令
4.3.2 復合固定循環(huán)指令
4.4 螺紋加工指令
4.4.1 車削螺紋方法
4.4.2 螺紋加工基本指令G32
4.4.3 螺紋加工固定循環(huán)指令
4.5 數(shù)控車床編程實例
4.5.1 典型零件數(shù)控車削編程的步驟
4.5.2 車床綜合編程實例
思考題與習題
第5章 數(shù)控銑床加工工藝與編程
5.1 數(shù)控銑削加工工藝
5.1.1 數(shù)控銑床的組成與分類
5.1.2 數(shù)控銑床的主要加工對象
5.1.3 數(shù)控銑床常用夾具
5.1.4 數(shù)控銑削加工工藝路線確定
5.1.5 數(shù)控銑刀和孔加工刀具
5.2 數(shù)控銑床加工中心基本編程指令
5.2.1 M、F、S、T功能
5.2.2 常用G指令
5.2.3 快速定位、直線插補指令
5.2.4 圓弧插補指令G02、G03
5.2.5 刀具補償指令
5.2.6 子程序指令
5.2.7 比例縮放指令
5.2.8 鏡像編程指令
5.2.9 旋轉編程指令
5.2.1 0極坐標編程指令G15、G16
5.3 數(shù)控銑床加工中心固定循環(huán)編程指令
5.3.1 固定循環(huán)的基本動作
5.3.2 固定循環(huán)指令及指令格式
5.3.3 固定循環(huán)指令中重復使用的方法
5.3.4 固定循環(huán)指令應用舉例
5.4 數(shù)控銑床加工中心編程實例
思考題與習題
第6章 用戶宏程序
6.1 用戶宏程序概述
6.2 變量和程序流程控制
6.2.1 變量類型及變量的使用
6.2.2 變量的運算
6.2.3 程序流程控制指令
6.3 用戶宏程序
6.3.1 用戶宏程序的編寫
6.3.2 用戶宏程序調用指令
6.3.3 局部變量賦初值
6.4 用戶宏程序應用實例
6.4.1 橢圓輪廓銑削加工通用程序
6.4.2 圓周均布孔加工通用程序
6.4.3 封閉矩形口袋內腔加工通用程序
6.4.4 凸球冠銑削加工通用程序
思考題與習題
第7章 數(shù)控機床基本操作
7.1 數(shù)控車床的操作方法
7.2 FANUC0iMate TC系統(tǒng)數(shù)控車床的操作
7.2.1 FANUC0iMate TC系統(tǒng)數(shù)控車床的操作面板
7.2.2 數(shù)控機床的手動操作
7.2.3 程序的輸入、編輯與校驗
7.2.4 機床的運轉
7.2.5 關機操作
7.3 華中數(shù)控HNC系統(tǒng)的操作
7.3.1 HNC機床操作面板
7.3.2 HNC數(shù)控系統(tǒng)操作
參考文獻