本書從數控加工技術應用角度出發(fā)，系統地介紹了數控（CNC）系統、數控加工工藝、數控加工編程的基礎知識，重點闡述了數控機床原理、數控加工工藝與工裝、加工程序指令及編程方法，并給出了典型零件的加工程序編制實例。此外，本書以培養(yǎng)工程實踐能力為目標，結合案例敘述了計算機輔助編程技術和數字化坐標測量技術。使讀者在學習過程中，能夠體會本書圍繞產品的生產流程而展開的知識編排，從而更好地培養(yǎng)讀者的工程實踐能力和系統工程觀。本書特點：一是全書宗旨明確，緊密圍繞數控加工技術這一主題展開；二是從工程應用出發(fā)，將數字化測量技術有機地融入數控加工技術；三是取材新穎、實例豐富、構思科學、圖文并茂、注重實用。
本書從數控加工技術應用角度出發(fā)，系統地介紹了數控（CNC）系統、數控加工工藝、數控加工編程的基礎知識，重點闡述了數控機床原理、數控加工工藝與工裝、加工程序指令及編程方法，并給出了典型零件的加工程序編制實例。并且強化應用分析，配有大量實例講解和習題。
前 言
本書根據教育部實施的《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃》中關于“課程體系和教學內容改革”的相關規(guī)定與普通高等學校數控加工技術教學的基本要求，以培養(yǎng)工程師后備人才為目的，按照課程教學規(guī)范的核心知識體系而編寫。
本書根據編者長期的教學實踐、工程實踐及由此引發(fā)的教學改革思考，遵循系統論和建構主義等學習觀、教學觀，結合工程教育的規(guī)律而編寫，突出工科課程的實踐性、綜合性與創(chuàng)新性。
本書具有以下特點。
�。�1）在知識節(jié)點上，從工程的視角，按照產品從設計、制造到檢驗、安裝調試的生長過程，增加了數控檢測知識模塊，將傳統的因學科劃分而割裂的知識與實踐或產品生長周期統一起來。在傳統教學的內容中引入產品設計與制造的整體觀，培養(yǎng)讀者的系統設計思想，激發(fā)讀者的創(chuàng)新思維。
�。�2）在敘述方式上，應用框架式敘述學科概貌，采用應用案例式展現技術細節(jié)。盡量以圖表先行，輔之文字以達到宏觀把握、微觀清晰的目的；增加相關研究內容的發(fā)展趨勢介紹，點綴相關的科技歷史和文化背景知識，提高可讀性，增加趣味性，開闊讀者的眼界。
（3）本書內容強化應用分析，配有大量實例講解和習題與思考，以事統理，促使讀者將理論與實踐結合起來，既知其然，又知其所以然。
本書由九江學院李養(yǎng)良和劉良文主編。編寫分工如下：李養(yǎng)良編寫第1章；鄒傳平編寫第2、4章；江卓達編寫第3、5章；劉良文編寫第6、7章。本書由李養(yǎng)良統稿并做了大量的修改工作，劉良文負責全部稿件的格式統一。中船九江科技研發(fā)中心王有富高工和江西制氧有限公司段興榮高工審閱了本書，提出了許多寶貴意見，編者對此深表感謝。
本書中部分內容參照了相關文獻，恕不能一一列舉，謹對參考文獻中的各位作者表示感謝！電子工業(yè)出版社郭穗娟編輯及其他人員為本書的出版與提高質量投入了大量勞動。在此一并致以衷心的感謝。
書中不足和欠妥之處，衷心期待讀者的批評指正。
編 者
2015年9月
李養(yǎng)良教授，九江學院機械與材料工程學院副院長，畢業(yè)于西北工業(yè)大學材料加工工程專業(yè)。2010年指導學生榮獲江西省大學生三維數字建模大賽二等獎1項，2011年指導學生在江西省大學生科技與職業(yè)技能競賽中榮獲數控銑工三等獎1項，在2012年5月4日結束的第五屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽江西賽區(qū)選拔賽中，項目申請者指導的作品“智能嬰兒車”榮獲一等獎。2012年指導學生榮獲第七屆全國信息技術應用水平大賽江西賽區(qū)復賽一等獎1項，榮獲第七屆全國信息技術應用水平大賽二等獎一項。
第1章 緒論 1
1．1 數控技術概述 1
1．1．1 機床數控技術的組成 1
1．1．2 數控加工零件的過程 4
1．1．3 數控機床的特點與分類 5
1．1．4 按運動控制方式分類 7
1．1．5 按伺服系統類型分類 8
1．1．6 按功能水平分類 9
1．1．7 按工藝方法分類 10
1．2 數控技術的發(fā)展趨勢 10
習題 14
第2章 計算機數控（CNC）系統 15
2．1 CNC系統的組成與工作原理 15
2．1．1 CNC系統的組成 15
2．1．2 CNC系統的功能 15
2．1．3 CNC系統的一般工作過程 17
2．2 CNC系統的硬件結構 19
2．2．1 CNC系統的硬件構成特點 19
2．3 CNC系統的軟件結構 23
2．3．1 CNC裝置軟硬件的界面 23
2．3．2 CNC系統控制軟件的結構特點 23
2．3．3 常規(guī)CNC系統的軟件結構 26
2．4 計算機數控中的可編程控制器 31
2．4．1 數控機床上的兩類控制信息 31
2．4．2 可編程控制器及其工作原理 32
2．5 開放式數控系統的結構及其特點 37
2．5．1 開放式數控系統所具有的主要特點 38
2．5．2 基于Linux的開放式結構數控系統 40
習題 42
第3章 數控機床加工工藝與使用 43
3．1 數控加工的工藝特點 43
3．1．1 數控加工工藝概述 43
3．1．2 數控加工工藝特點 43
3．1．3 數控加工工序卡 44
3．2 數控機床用刀具 46
3．2．1 刀具材料及其選用 46
3．2．2 數控機床刀具的種類及特點 49
3．2．3 可轉位刀片及其代碼 52
3．2．4 數控刀具的選擇 54
3．3 數控機床的使用 55
3．3．1 數控機床的選用 55
3．3．2 數控機床的安裝和調試 61
習題 62
第4章 零件加工程序的編制 63
4．1 程序編制與手工編程 63
4．1．1 程序編制的一般步驟與方法 63
4．1．2 自動編程（APT語言） 65
4．1．3 CAD/CAM 65
4．1．4 數控機床編程基礎知識 65
4．2 數控機床的坐標系 66
4．2．1 數控機床坐標系 66
4．2．2 工件坐標系 69
4．2．3 數控編程的特征點 69
4．3 常用編程指令及程序結構 72
4．3．1 程序結構 72
4．3．2 基本指令 77
4．3．3 固定循環(huán)指令 80
4．4 子程序、宏指令與固定循環(huán)指令 81
4．4．1 子程序調用M98及從程序返回M99 81
4．4．2 宏指令編程 82
4．4．3 循環(huán)指令 84
4．5 編程實例 89
習題 98
第5章 典型零件數控編程與加工 100
5．1 圓柱圓錐面零件 100
5．1．1 數控車床編程的基礎知識 100
5．1．2 數控車床編程的工藝知識 106
5．1．3 綜合實訓 116
5．2 復合形狀零件 120
5．2．1 復合形狀零件加工的相關知識 120
5．2．2 綜合實訓 133
5．3 螺紋 141
5．3．1 螺紋加工的相關知識 141
5．3．2 綜合實訓 146
5．4 平面內外腔輪廓類零件 149
5．4．1 數控銑床加工的基本知識 149
5．4．2 綜合實訓目的 175
5．4．3 實訓內容 175
5．5 曲面凸凹件類零件 178
5．5．1 基礎知識 178
5．5．2 綜合實訓 201
5．6 箱體類零件 205
5．6．1 箱體類零件數控加工的相關知識簡介 205
5．6．2 綜合實訓 205
習題 212
第6章 圖形交互式自動編程 215
6．1 計算機自動編程介紹 215
6．1．1 自動編程的現狀及分析 216
6．1．2 數控加工圖形自動編程系統的基本功能及特點 217
6．1．3 CAD/CAM集成數控編程系統的原理與組成 218
6．2 Creo及其零件設計功能介紹 219
6．2．1 Creo簡介 219
6．2．2 Cero Parametric的界面特色 221
6．2．3 Creo 3造型與加工簡介 224
6．2．4 模型范例 226
6．3 Creo數控加工基本概念 235
6．3．1 Creo的數控加工流程 235
6．3．2 加工操作界面 236
6．3．3 數控加工實例 238
6．4 Creo數控加工后置處理簡介 257
6．4．1 NC Post簡介 257
6．4．2 幾個重要概念 258
習題 261
第7章 三坐標測量機及其應用 262
7．1 概述 262
7．1．1 基本術語定義 263
7．1．2 坐標測量機的發(fā)展歷史 265
7．1．3 坐標測量發(fā)展趨勢 267
7．1．4 坐標測量機發(fā)展的意義和作用 268
7．2 三坐標測量機的構成 269
7．2．1 三坐標測量機的組成 269
7．2．2 三坐標測量機的機械結構 270
7．2．3 結構形式 270
7．2．4 工作臺 271
7．2．5 傳動機構 272
7．2．6 導軌 272
7．3 三坐標測量機控制系統 273
7．4 三坐標測量機的測量系統 274
7．4．1 標尺系統 274
7．4．2 測頭系統 275
7．4．3 測頭附件 276
7．5 三坐標測量機的軟件系統 277
7．6 坐標測量過程與實例 278
7．6．1 坐標測量流程 279
7．6．2 WinMeil軟件使用入門 279
7．6．3 零件程序 280
7．6．4 WinMeil 軟件的操作方法 281
7．6．5 測量幾何元素 282
7．6．6 坐標參考系 286
7．6．7 測量元素間的計算與相關性 288
7．6．8 零件測量案例 289
習題 298
參考文獻 299
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