全新数控车床编程加工和操作图解,在真实环境下一步步教你掌握技能。
《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》以FANUC 0i mate-TC数控车削系统为对象,以数控车削加工为目标,以图解形式为表现手法,介绍了数控车削加工的手工编程、加工工艺及自动编程等基本理论,并详细介绍了数控车床的操作方法。后还提供了数控车削操作示例供实际练习与应用。
书中的操作画面与实际的数控系统画面完全一致,读者按照书中的操作图解提示,结合数控机床及其数控系统,可一步一步地进行练习,快速掌握数控车床的操作。对于有一定基础的读者,可直接学习第4章和第5章的内容,迅速提高数控车削编程与操作水平。
前言
第1章 数控车床基础知识1
1.1 数控车床的结构、组成与工作原理1
1.1.1 数控车床的分类2
1.1.2 数控车床的结构与组成3
1.1.3 数控车床的工作原理7
1.2 数控车削刀具工作部分结构分析8
1.2.1 数控车削刀具工作部分的基本概念与结构8
1.2.2 典型车削刀具工作部分的标注角度及结构分析12
1.2.3 车削加工切削层参数13
1.3 数控车床的坐标轴与坐标系14
1.3.1 机床坐标系的标准规定14
1.3.2 坐标轴及其方向15
1.3.3 机床参考点与坐标系15
1.3.4 工件坐标系17
1.4 FANUC 0i mate-TC数控系统指令17
1.4.1 G指令18
1.4.2 M指令20
1.4.3 T指令21
1.4.4 S指令21
1.5 数控车削加工程序的结构图解与构成分析22
1.5.1 数控车削加工程序的格式分析22
1.5.2 数控车削加工程序段的一般格式22
1.6 数控车削基本编程指令图解与分析23
1.6.1 坐标系指令23
1.6.2 坐标值与尺寸26
1.6.3 插补功能指令27
1.6.4 进给功能33
1.6.5 主轴速度功能指令35
1.6.6 参考点指令36
1.6.7 刀具偏置(补偿)37
1.6.8 刀尖圆弧半径补偿指令(G41/G42/ G40)41
1.6.9 子程序及子程序调用指令(M98/M99)46
1.6.10 跳过任选程序段47
1.7 数控车削固定循环指令图解与分析48
1.7.1 简单固定循环指令48
1.7.2 复合固定循环指令54
第2章 数控车削的加工工艺66
2.1 加工顺序的分析与确定66
2.1.1 数控车削的特点66
2.1.2 加工方案的分析与确定66
2.1.3 工序划分的原则与方法67
2.1.4 工序划分的注意事项68
2.2 加工路线的分析与确定68
2.2.1 加工路径的划分原则68
2.2.2 加工路径的划分图例69
2.3 工件的装夹方式分析与确定72
2.4 数控车削刀具的结构分析与选择76
2.4.1 车床刀具的结构类型76
2.4.2 机夹可转位车刀77
2.4.3 可转位刀片型号表示规则80
2.4.4 机夹式车刀的结构类型和特点80
2.5 数控车削切削用量的选择84
第3章 数控车床的基本操作88
3.1 机床数控系统操作面板的组成88
3.2 CKA6150型卧式数控车床操作面板92
3.3 数控车床的基本操作96
3.3.1 开机与关机96
3.3.2 手动返回参考点96
3.3.3 手动进给、增量进给与手轮操作97
3.3.4 机床的急停与超程处理100
3.3.5 数控车床的手动选刀与主轴手动起动101
3.4 数控车床的运行方式102
3.4.1 存储器运行102
3.4.2 MDI运行104
3.4.3 DNC运行105
3.4.4 存储卡(CF卡)DNC运行106
3.5 程序的试运行108
3.5.1 机床锁住运行108
3.5.2 机床空运行109
3.5.3 程序单段运行109
3.5.4 进给速度与快速移动速度倍率调整110
3.5.5 程序的跳选与选择停111
3.6 数控程序的输入与输出113
3.6.1 数控程序的输入与输出方法113
3.6.2 数控程序的检索、建立与删除114
3.6.3 数控程序的输入119
3.6.4 数控程序的编辑120
3.6.5 数控程序的编辑功能扩展128
3.6.6 程序的后台编辑140
3.6.7 RS232通信传输程序输入142
3.6.8 存储卡程序传输输入143
3.7 功能键POS显示的画面145
3.7.1 绝对坐标位置显示146
3.7.2 相对坐标位置显示148
3.7.3 综合位置坐标显示150
3.7.4 功能键POS显示画面的其他功能152
3.8 功能键PROG显示的画面153
3.8.1 程序内容显示画面153
3.8.2 程序检查画面154
3.8.3 当前程序段显示画面155
3.8.4 下一个程序段显示画面156
3.8.5 MDI操作的程序画面157
3.9 EDIT方式下按功能键PROG显示的画面157
3.9.1 显示使用的内存和程序清单157
3.9.2 显示指定组的程序清单158
3.10 功能键OFS/SET显示的画面160
3.10.1 刀具偏置量的显示与设定160
3.10.2 工件坐标系的显示与设定170
3.10.3 显示和输入设定数据174
3.10.4 顺序号的比较和停止176
3.11 功能键SYSTEM显示的画面177
3.11.1 系统参数的显示与设定177
3.11.2 显示和设定螺距误差补偿数据180
3.12 功能键MESSAGE显示的画面182
3.12.1 外部操作信息履历显示182
3.12.2 报警信息的显示183
3.12.3 报警履历的显示184
3.13 功能键CSTM/GR及图形显示功能185
3.13.1 图形显示的基本知识185
3.13.2 图形显示的操作步骤187
3.13.3 图形显示的缩放操作188
3.14 帮助键HELP及其显示画面189
3.14.1 概述及帮助功能组织结构189
3.14.2 报警的详细信息查询190
3.14.3 操作方法的查询192
3.14.4 参数表查询193
3.15 清屏功能194
第4章 计算机辅助编程(CAM)基础195
4.1 Mastercam功能简介195
4.2 Mastercam数控车削编程流程216
4.2.1 编程的一般流程216
4.2.2 编程举例217
4.3 Mastercam数控车削编程方法221
4.3.1 基本参数的设置与操作221
4.3.2 Mastercam数控车削编程—— 粗车编程227
4.3.3 Mastercam数控车削编程—— 精车编程230
4.3.4 Mastercam数控车削编程—— 沟槽车削编程232
4.3.5 Mastercam数控车削编程—— 车端面编程241
4.3.6 Mastercam数控车削编程—— 车螺纹编程243
4.3.7 Mastercam数控车削编程—— 切断编程250
4.3.8 Mastercam数控车削其他编程方法分析253
4.3.9 Mastercam数控车削编程—— 综合编程练习示例260
4.4 Mastercam软件自动生成程序的结构分析与修改261
第5章 数控车床的典型操作示例分析270
5.1 数控车削加工工件坐标系的设定方法270
5.1.1 工件坐标系设定方法回顾270
5.1.2 工件坐标系设定示例270
5.1.3 工件坐标系设定综合实训275
5.2 刀具指令及刀具偏置程序示例275
5.2.1 几何偏置对刀程序示例与分析276
5.2.2 标准刀对刀程序示例与分析283
5.2.3 刀尖圆弧半径补偿分析与数据设定291
5.2.4 刀具偏置功能对工件加工尺寸的调整与控制297
5.2.5 刀具偏置补偿使用时的注意事项306
5.2.6 多刀加工实训307
5.3 数控程序的手工输入与存储器运行310
5.3.1 程序的手工输入与存储器运行基础310
5.3.2 固定循环指令的程序示例313
5.4 数控车床的程序传输与DNC(计算机辅助编程及应用)325
5.4.1 RS232通信参数的设定325
5.4.2 RS232通信口数控程序传输与试运行328
5.4.3 存储卡通信参数的设定及其程序的传输和试运行330
5.4.4 CF卡的DNC加工示例332
5.5 计算机辅助编程与加工示例333
5.5.1 计算机辅助编程与程序修改333
5.5.2 计算机辅助编程与存储卡DNC
加工实训338
参考文献339
前 言
本书第1版出版近5年,获得了很好的社会效益,对推广和普及数控加工技术起到了较好的效果,但在使用中也发现了一些问题与不足。针对这种情况,现修订出版第2版。
本书在保持第1版结构体系与图解风格的基础上,对其部分内容与章节做了修订,主要修订思想包括对书中涉及的国家标准内容,参照最新标准进行了修订;对于涉及自动编程部分的软件内容,按更新版本进行修订
本书以图解手法表现数控车削加工编程与数控车床操作技术,全书共分5章。
第1章数控车床基础知识,介绍了学习数控车削加工必须的数控车床基础知识与数控车削编程指令的基础知识,重点修订了固定循环指令G71和G72的内容,并根据数控加工的特性修订了部分插图表述。这一章是学习数控车削加工的必备基础。
第2章数控车削的加工工艺,介绍了数控车削加工工艺与刀具方面的知识,基于最新标准GB/T24740-2009修改了数控加工常用定位支承与夹紧符号以及常见装置符号部分内容。
第3章数控车床的基本操作,详细介绍了FANUC 0i mate-TC数控系统及其数控车床的操作方法,所有涉及的操作画面均来自于数控系统的画面“截屏”,操作画面与数控车床的数控系统完全一致。本章主要修订了第1版中的不足与错误部分,并对部分插图进行了更新。
第4章计算机辅助编程(CAM)基础。学习数控加工技术的人都知道,手工编程是学习数控加工的基础,一定必须掌握,而自动编程是数控加工实际应用的主要手段,学好自动编程是解决设计问题的可靠保证。本章由原来基于Mastercam X4版的内容更新为Mastercam X9版,并对其内容进行了修订,以更好地满足读者的需要。
第5章数控车床的典型操作示例分析,以作者最近几年的学习与教学体会,更新了部分操作示例,供读者检查自身的学习水平。
本书适合从事数控工作的技术人员学习,也可作为应用型本科、高等职业技术院校数控技术专业学生参考。图解的编排风格非常适合实际生产现场的学习,使读者实现“一书在手,一学就会”。
本书在编写过程中得到了南昌航空大学科技处、教务处和航空制造工程学院等部门领导的关心和支持,得到了航空制造工程学院数控技术实验室和工程训练中心数控教学部等部门相关老师的指导与帮助,在此表示衷心的感谢。
此次修订,虽然作者认真努力,但是限于水平,书中仍然不可避免地存在错误和不足之处,敬请读者和同仁提出宝贵意见。
编 者
2017年
作为一名刚接触数控车床不久的职场新人,这本书真的是我的一盏明灯。之前在学校学的一些理论知识,到了实际操作中总感觉隔靴搔痒,很多地方一知半解。拿到这本《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》后,我立刻被它详实的图解吸引了。每一张图都非常清晰,将复杂的机床结构、操作界面以及加工过程中的细节都一一呈现。我尤其喜欢书中对每一个操作步骤的细致讲解,不是那种简单的文字罗列,而是结合实际操作的感悟,仿佛作者就站在我旁边手把手教我一样。比如,书中讲解刀具补偿时,不仅给出了公式和理论,还配上了具体的实例,展示了不同补偿方式在实际加工中可能遇到的问题和解决方法。这让我一下子就明白了为什么有时候程序计算出来的尺寸会偏差,以及如何通过调整补偿值来精确控制。还有那个关于G代码和M代码的章节,我之前总是记不住,看了这本书后,我发现它把每一个代码的功能都讲得明明白白,而且还列举了大量实际应用的例子,我甚至可以跟着例子一步一步在脑子里模拟加工过程。最令我惊喜的是,书中还花了很大篇幅讲解了刀具的选择和磨削,这一点在很多同类书籍中都很少提及,但对于保证加工质量和提高效率至关重要。作者从不同材料的特性出发,分析了不同刀具的几何角度和前角、后角对切削力的影响,以及如何根据加工要求选择合适的刀具。我之前一直觉得刀具磨损太快是个老大难问题,看了这本书后,我才意识到很多时候是刀具选择或者磨削不当导致的,现在我能更有针对性地去优化我的刀具使用策略了。总而言之,这本书的实用性太强了,我感觉自己每天都在进步,这对于一个想要在数控领域站稳脚跟的年轻人来说,简直是太宝贵了。
评分我是一名热爱钻研的数控技术爱好者,对于技术细节有着近乎苛刻的追求。而这本《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》恰恰满足了我对深度和广度的需求。书中对各个数控系统(如FANUC、SIEMENS等)的编程指令和操作界面的对比分析,让我能够站在更高的视角理解不同系统的优势与劣势,并根据实际需求选择更合适的工具。更让我惊喜的是,它在讲解刀具材料性能、切削液的选择与使用、以及机床刚性与加工精度的关系等方面,都进行了深入的探讨。例如,在讨论刀具材料时,作者不仅仅列举了硬质合金、陶瓷、立方氮化硼等材料,还详细分析了它们的化学成分、物理性能以及在不同切削条件下的表现,这让我对刀具的选择有了更科学的依据。同时,书中对切削参数的优化策略,比如进给量、切削速度、切深等,进行了多维度的分析,并结合了大量的实际案例,展示了如何通过调整这些参数来兼顾加工效率、表面质量和刀具寿命。我尤其欣赏书中关于故障排除和维护保养的章节,它不仅仅是简单地列出常见故障,而是深入分析了故障产生的根本原因,并提供了系统性的解决方案,这对于我日后独立解决问题非常有帮助。这本书让我看到了数控技术背后蕴含的深厚科学原理,也激发了我进一步探索未知领域的兴趣。
评分我一直认为,要想真正掌握一项技能,不仅仅需要理论知识,更需要大量的实践经验。而《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》这本书,就像是一本凝聚了无数实践经验的宝库。它不仅仅是简单的文字描述,而是通过大量真实、细致的图解,将每一个操作步骤、每一个编程指令、每一个注意事项都生动地呈现在我们面前。我特别欣赏书中关于刀具几何角度的讲解,它详细分析了主偏角、副偏角、前角、后角等角度对切削力、切削温度以及表面粗糙度的影响,并给出了不同加工情况下的优化建议。这让我意识到,刀具的角度并不是随意设定的,而是蕴含着深刻的物理原理。同时,书中还对切削液的选择和使用进行了详细的介绍,包括不同切削液的成分、性能以及适用范围,这对于保证加工质量、延长刀具寿命、以及保护环境都至关重要。这本书不仅让我掌握了数控车床的编程和操作技能,更让我学会了如何从更深层次去理解数控加工的原理,以及如何将这些原理运用到实际工作中,从而不断提升自己的技能水平。
评分作为一名对机械加工领域充满热情的学生,我一直在寻找一本能够系统、全面地讲解数控车床编程与操作的书籍。偶然的机会,我发现了这本《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》,它彻底改变了我对这类书籍的认知。这本书的知识体系非常完整,从最基础的机床结构介绍,到复杂的数控编程技巧,再到实际操作中的注意事项,几乎涵盖了数控车床加工的方方面面。我尤其喜欢书中对不同加工对象(如外圆、内孔、端面、螺纹、槽等)的加工方法和编程指令的讲解,它通过大量的实例,将理论知识转化为实际可用的技能。例如,在讲解螺纹加工时,书中不仅给出了不同螺纹类型的加工指令,还详细分析了螺纹牙型、导程、牙高等参数对编程的影响,以及如何进行精确的刀具补偿来保证螺纹的精度。此外,书中对一些数控加工中的常见问题,如振动、积屑瘤、拉丝等,也进行了深入的分析,并提供了切实可行的解决方案。这让我能够提前预见并规避这些问题,从而提高加工的稳定性和效率。这本书为我打下了坚实的数控基础,也为我未来的职业发展指明了方向。
评分这本书的图解能力真的太强了!我之前看其他书,很多时候光看文字根本无法理解,只能靠自己摸索。而这本《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》就完全不一样了。每一页都像是作者在现场操作,把每一个细节都放大给你看。我最喜欢的是它对三维坐标系和刀具运动轨迹的讲解,通过精妙的图示,我能清晰地理解刀具在空间中的每一个运动方向和姿态。这对于理解一些复杂的刀具路径规划,比如螺旋插补、圆弧插补等,非常有帮助。我之前总觉得这些东西很抽象,看了这本书之后,感觉它们都变得直观可感了。而且,书中还详细讲解了各种测量工具的使用方法,以及如何利用测量结果来修正加工程序,这让我对提高零件的加工精度有了更系统性的认识。我特别欣赏书中关于刀具寿命预测和磨损分析的部分,它不仅教你如何延长刀具寿命,还教会你如何通过分析磨损痕迹来判断加工过程是否存在问题,这是一种非常宝贵的经验。我感觉这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的老师,带着我一步步探索数控加工的奥秘。它让我从一个只会按部就班操作的工人,变成了一个更懂得思考、更注重细节的加工者。
评分在接触数控车床之前,我对机械加工的认识仅限于模糊的概念,而这本书《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》则为我打开了新世界的大门。它以一种非常系统且直观的方式,将数控车床的神秘面纱一一揭开。从机床的各个组成部分的功能介绍,到数控编程语言的基础知识,再到具体的加工实例演示,每一个环节都安排得井井有条。我尤其对书中关于刀具磨损的分类和原因分析印象深刻,它不仅仅是简单地告诉你刀具磨损了,而是详细地展示了不同类型的磨损痕迹(如月牙洼磨损、崩刃、粘刀等),并深入分析了这些磨损背后的原因,例如切削温度过高、切削力过大、或者材料本身的缺陷等。这让我能够更准确地判断刀具的健康状况,并及时采取相应的措施来预防和解决问题。此外,书中还对加工过程中的各种参数进行了详细的解释,例如切削速度、进给量、切深等,并说明了这些参数对加工结果的影响。这让我能够更有针对性地进行参数设置,从而达到最佳的加工效果。总而言之,这本书是我学习数控车床编程与操作的启蒙之作,它让我从一个门外汉,逐渐成长为一个能够理解并运用数控技术的爱好者。
评分作为一名已经从业多年的数控车床操作工,我一直觉得自己的技能已经很成熟了,直到我翻开了这本《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》。起初我只是抱着随便看看的心态,没想到书中许多内容都让我眼前一亮。作者在讲解一些高级编程技巧时,比如宏程序的使用,讲解得非常透彻,并且给出了很多我之前从未想过的应用场景。例如,如何利用宏程序实现批量化生产中的尺寸自动补偿,如何编写复杂的刀具路径规划,这些都极大地提升了我的编程效率和加工精度。书中还对不同类型的刀具进行了详细的分类和介绍,包括车刀、钻刀、镗刀等,并分析了它们在不同材料、不同工况下的使用特点和磨削要求。我之前一直凭经验判断,现在有了这本书的指导,我能更科学地选择和维护刀具,从而有效降低刀具损耗,提高生产效率。另外,书中关于质量检测和问题诊断的部分也让我受益匪浅。作者列举了许多常见的加工缺陷,并深入分析了其产生的原因,给出了相应的解决方案。这让我能够更快速、准确地定位问题,并采取有效的纠正措施,大大减少了不合格品的产生。尤其是在处理一些疑难杂症时,这本书提供的分析方法和排查思路,让我豁然开朗。虽然我经验丰富,但这本书依然能给我带来新的启发和学习空间,这正是这本书的价值所在。
评分作为一名在零件设计领域多年的技术人员,我一直希望能够更深入地了解数控加工的实现过程,以便设计出更易于加工、更具经济性的零件。这本书《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》就为我提供了这样一次宝贵的学习机会。书中对零件图纸到数控程序的转化过程进行了非常详尽的描述,从理解图纸的各种符号和标注,到如何分析零件的加工基准和定位方式,再到如何根据零件的几何形状和精度要求来选择合适的加工刀具和工艺路线,每一个环节都讲解得非常到位。我特别喜欢书中关于公差与配合的讲解,它结合了数控加工的实际情况,说明了在数控编程中如何精确控制这些公差,以及如何通过工艺优化来保证零件的最终精度。此外,书中还对不同类型零件的加工难点和注意事项进行了详细的分析,例如对于薄壁零件、长轴类零件、或者带有复杂曲面的零件,如何设计合理的刀具路径和切削策略来避免变形和保证表面质量。这让我能够站在更宏观的角度去理解设计与制造之间的联系,并且能够更有效地与生产部门沟通,共同解决生产中的技术难题。这本书不仅提升了我对数控加工的理解,也让我设计的零件在实际加工中更具可行性和经济性。
评分这本书的结构设计得非常合理,循序渐进,让非专业人士也能轻松上手。我印象最深的是它对数控编程逻辑的梳理。很多教程往往只是简单地罗列G代码和M代码,而这本书却能将这些代码串联起来,形成一个完整的编程思路。作者通过大量的实例,一步一步地展示了如何将零件图纸转化为实际可执行的数控程序。特别是对于一些复杂的曲线加工,这本书给出的方法非常实用,比如如何合理设置刀具半径补偿,如何计算刀具路径,以及如何避免刀具干涉等。我之前在编程的时候,经常会在一些细节上卡住,花了很长时间才调试出来,而现在看了这本书,我能更快地找到问题的症结所在。书中还详细讲解了不同数控系统的操作界面和特点,这对我非常有帮助,因为我接触的机床型号比较多,不同系统之间的差异确实需要仔细研究。而且,这本书不仅仅是枯燥的理论讲解,它还穿插了大量的实际操作技巧和注意事项,例如如何正确装夹工件、如何对刀、如何进行安全试运行等等,这些都是在学校里很难学到的宝贵经验。我特别欣赏书中关于加工工艺的论述,作者结合实际的加工案例,分析了不同加工方法对零件精度和表面粗糙度的影响,以及如何通过优化切削参数来达到最佳的加工效果。这让我意识到,编程不仅仅是写代码,更是对整个加工过程的精细化设计。这本书为我打开了一扇新的大门,让我看到了数控加工的无限可能,也让我对自己的职业发展充满了信心。
评分我一直认为,数控技术是一门实践性极强的学科,而理论学习往往是枯燥且难以与实际相结合的。但《数控车床加工编程与操作图解(第2版)》这本书,却以其独特的图文并茂的方式,将枯燥的理论知识变得生动有趣,并且与实际操作紧密结合。书中大量的实拍图和示意图,将每一个操作步骤、每一个参数设置都清晰地呈现在我眼前,让我仿佛置身于真实的机床旁,亲手进行操作。我特别欣赏书中对于刀具磨损的分析,它不仅仅停留在理论层面,而是结合了不同刀具材料在不同切削条件下的磨损形态,并给出了具体的判断标准和相应的调整建议。这让我能够更直观地理解刀具磨损的原因,并学会如何通过调整切削参数来延缓刀具的磨损,从而提高加工效率和降低生产成本。同时,书中对加工过程中的安全注意事项也进行了详细的阐述,这对于初学者来说尤为重要,能够帮助我们避免不必要的危险,保证人身安全。我感觉这本书就像一本“保姆式”的教程,它不仅教你如何做,还告诉你为什么这样做,以及这样做会带来什么后果。这种全方位的指导,让我学到的知识更加扎实,也更加具有可操作性。
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