數(shù)控編程手冊

內(nèi)容概要

　　本書是國際數(shù)控技術(shù)專家PeterSmid先生的經(jīng)典著作——《數(shù)控編程手冊》(原著第三版)的中文版。原著第二版的中文版自2005年6月由化學(xué)工業(yè)出版社出版以來，影響很大，廣受國內(nèi)數(shù)控技術(shù)人員的稱贊和好評。原著第三版較第二版進(jìn)行了較大范圍的更新。這是一本迄今為止最為詳細(xì)地介紹數(shù)控編程所涉及指令的綜合性參考手冊?！稊?shù)控編程手冊(原著第3版)》非常全面、系統(tǒng)地介紹了數(shù)控編程技術(shù)的所有知識和技能，詳細(xì)闡述了編程過程的各個細(xì)節(jié)，突出提供了CNC和CAD／CAM在各個層面上應(yīng)用的大量經(jīng)驗并向制造業(yè)及教學(xué)機構(gòu)提供了豐富的計算機數(shù)控技術(shù)、編程、CAD／CAM、先進(jìn)制造、加工、安裝方面的知識?！稊?shù)控編程手冊(原著第3版)》不論在內(nèi)容上還是組織體系上都非常有特色，讀者從任何地方切入都看得明白，《數(shù)控編程手冊(原著第3版)》實例豐富，講解詳細(xì)，給出了上千幅圖示、表格、計算公式、編程技巧和大量典型的實例，對國內(nèi)的編程技術(shù)人員有很重要的參考價值。正如一位英國工程師所言“這是一本寫的非常好的書，易于理解，每一個位數(shù)控編程人員和生產(chǎn)工程師應(yīng)該人手一冊”。
　　本書適合于從事數(shù)控加工的技術(shù)人員、編程人員、工程師和管理人員使用，也可供高等院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)專業(yè)師生參考。

作者簡介

　　Peter
Smid是一位專業(yè)顧問、教育家和演說家，在工業(yè)和教學(xué)領(lǐng)域中具有多年實際經(jīng)驗。在工作中，他搜集了CNC和CAD/CAM在各個層面上應(yīng)用的大量經(jīng)驗并向制造業(yè)及教學(xué)機構(gòu)提供計算機數(shù)控技術(shù)、編程、CAD/CAM、先進(jìn)制造、加工、安裝以及許多其他相關(guān)領(lǐng)域的實際應(yīng)用方面的咨詢。他在CNC編程、加工以及企業(yè)員工培訓(xùn)方面有著廣闊的工業(yè)背景，數(shù)百家公司從他淵博的知識中獲益。
　　Smid先生長年與先進(jìn)制造公司及CNC機械銷售人員打交道，并且致力于大量技術(shù)院校和機構(gòu)的工業(yè)技術(shù)規(guī)劃以及機械加工廠的技術(shù)培訓(xùn)，這更擴展了他在CNC和CAD/CAM培訓(xùn)、計算機應(yīng)用和需求分析、軟件評估、系統(tǒng)配置、編程、硬件選擇、用戶化軟件以及操作管理領(lǐng)域的專業(yè)和咨詢技能。
　　多年來，Smid先生在美國、加拿大和歐洲的大中專院校給成千上萬的老師和學(xué)生講授過數(shù)百個用戶化程序，同時也給大量制造公司、個體機構(gòu)和個人授過課。
　　他活躍于各種工業(yè)貿(mào)易展、學(xué)術(shù)會議、機械加工廠以及各種研討會，包括提交論文、會議報告以及為許多專業(yè)機構(gòu)做演講。他還發(fā)表了大量CNC和CAD/CAM方面的文章和內(nèi)部參考資料。作為CNC行業(yè)和教學(xué)領(lǐng)域的專家，他制作了數(shù)萬頁高質(zhì)量的培訓(xùn)材料。

書籍目錄

第1章 數(shù)字控制1
　1.1 數(shù)控的定義1
　1.2 傳統(tǒng)加工和CNC加工2
　1.3 數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢3
　1.4 CNC機床類型5
　1.5 CNC工作人員6
　1.6 CNC安全問題7
　
第2章 CNC銑削加工8
　
第3章 CNC車削12
　3.1 CNC車床12
　3.2 軸的命名13
　3.3 功能特征和說明14
　
第4章 坐標(biāo)系統(tǒng)17
　4.1 實數(shù)軸系統(tǒng)17
　4.2 直角坐標(biāo)系17
　4.3 機床的幾何關(guān)系20
　
第5章 控制系統(tǒng)22
　5.1 概述23
　5.2 系統(tǒng)功能特征25
　5.3 手動中斷程序29
　5.4 手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）30
　5.5 程序數(shù)據(jù)倍率30
　5.6 系統(tǒng)選項34
　
第6章 程序設(shè)計36
　6.1 程序設(shè)計的步驟36
　6.2 原始信息36
　6.3 CNC機床功能37
　6.4 工件復(fù)雜性37
　6.5 手動編程38
　6.6 CAD/CAM和CNC38
　6.7 典型的編程步驟39
　6.8 零件圖40
　6.9 工藝單43
　6.1 0材料說明43
　6.1 1加工次序44
　6.1 2刀具選擇45
　6.1 3工件設(shè)置46
　6.1 4技術(shù)決定46
　6.1 5工件草圖和計算48
　6.1 6CNC編程的質(zhì)量49
　
第7章 程序結(jié)構(gòu)50
　7.1 基本的編程術(shù)語50
　7.2 編程格式51
　7.3 字地址格式51
　7.4 格式標(biāo)記52
　7.5 CNC編程的符號55
　7.6 典型程序結(jié)構(gòu)56
　7.7 程序頭59
　
第8章 準(zhǔn)備功能60
　8.1 說明和目的60
　8.2 在銑削中的應(yīng)用61
　8.3 在車削中的應(yīng)用62
　8.4 程序段中的G代碼63
　8.5 指令分組65
　8.6 G代碼類型66
　
第9章 輔助功能68
　9.1 說明和目的68
　9.2 典型應(yīng)用69
　9.3 程序段中的M功能71
　9.4 程序功能73
　9.5 機床功能75
　
第10章 順序程序段79
　10.1 程序段結(jié)構(gòu)79
　10.2 程序標(biāo)識80
　10.3 順序號81
　10.4 程序段結(jié)束字符84
　10.5 起始程序段或安全程序段84
　10.6 程序注釋85
　10.7 程序段中的沖突字86
　10.8 模態(tài)編程值87
　10.9 執(zhí)行優(yōu)先級88
　
第11章 尺寸輸入89
　11.1 英制和公制單位89
　11.2 絕對模式和增量模式91
　11.3 直徑編程93
　11.4 最小運動增量94
　11.5 尺寸輸入格式95
　11.6 運算器類型輸入98
　
第12章 主軸控制99
　12.1 主軸功能99
　12.2 主軸旋轉(zhuǎn)方向99
　12.3 主軸停102
　12.4 主軸定向103
　12.5 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）104
　12.6 主軸轉(zhuǎn)速（表面速度）104
　12.7 恒表面速度106
　
第13章 進(jìn)給率控制112
　13.1 進(jìn)給率控制112
　13.2 進(jìn)給率功能112
　13.3 進(jìn)給率選擇113
　13.4 加速和減速114
　13.5 恒定進(jìn)給率116
　13.6 最大進(jìn)給率117
　13.7 進(jìn)給保持和倍率117
　13.8 螺紋加工中的E地址119
　
第14章 刀具功能120
　14.1 加工中心上的T功能120
　14.2 換刀功能M06122
　14.3 自動換刀裝置（ATC）124
　14.4 ATC編程126
　14.5 車床的T功能136
　14.6 刀具偏置寄存器137
　
第15章 參考點141
　15.1 參考點組141
　15.2 機床參考點142
　15.3 工件參考點143
　15.4 刀具參考點147
　
第16章 寄存器指令148
　16.1 位置寄存器指令148
　16.2 在加工中心的應(yīng)用149
　16.3 在車床上的應(yīng)用151
　
第17章 位置補償155
　
第18章 工件偏置160
　18.1 可用工作區(qū)域160
　18.2 工件偏置的缺省值和啟動162
　18.3 在臥式機床上的應(yīng)用164
　18.4 外部工件偏置165
　18.5 在車床上的應(yīng)用166
　18.6 刀具設(shè)置167
　
第19章 刀具長度偏置169
　19.1 概論169
　19.2 刀具長度偏置指令170
　19.3 刀具長度設(shè)置172
　19.4 Z軸關(guān)系173
　19.5 編程格式177
　19.6 更改刀具長度偏置180
　19.7 在臥式機床中的應(yīng)用181
　19.8 刀具長度偏置取消182
　
第20章 快速定位184
　20.1 快速運動184
　20.2 快速運動刀具路徑185
　20.3 運動類型和時間比較188
　20.4 降低快速運動速率189
　20.5 快速運動公式189
　20.6 趨近工件189
　
第21章 機床回零192
　21.1 機床參考位置192
　21.2 返回第一機床原點194
　21.3 復(fù)位檢查指令201
　21.4 從機床原點返回203
　21.5 返回第二機床原點203
　
第22章 直線插補205
　22.1 直線指令205
　22.2 編程格式206
　22.3 直線進(jìn)給率207
　22.4 編程實例208
　
第23章 程序段跳過功能210
　23.1 典型應(yīng)用210
　23.2 程序段跳過符號210
　23.3 控制單元設(shè)置211
　23.4 程序段跳過和模態(tài)指令211
　23.5 編程實例213
　
第24章 暫停指令222
　24.1 程序應(yīng)用222
　24.2 暫停指令222
　24.3 暫停時間選擇224
　24.4 設(shè)置模式和暫停224
　24.5 最短暫停時間225
　24.6 轉(zhuǎn)數(shù)226
　24.7 長暫停時間227
　24.8 固定循環(huán)與暫停229
　
第25章 固定循環(huán)230
　25.1 點到點的加工230
　25.2 固定循環(huán)的選擇232
　25.3 編程格式233
　25.4 通用規(guī)則234
　25.5 絕對和增量輸入235
　25.6 初始平面選擇235
　25.7 R平面選擇236
　25.8 Z向深度的計算237
　25.9 固定循環(huán)介紹238
　25.1 0固定循環(huán)的取消245
　25.1 1固定循環(huán)的重復(fù)245
　25.1 2剛性攻螺紋247
　
第26章 孔加工249
　26.1 單孔評估249
　26.2 鉆孔操作253
　26.3 啄鉆261
　26.4 鉸孔263
　26.5 單點鏜孔264
　26.6 刀具偏移鏜孔266
　26.7 擴孔268
　26.8 多層鉆270
　26.9 鉆心鉆孔272
　26.1 0攻螺紋273
　26.1 1車床上的孔加工操作278
　
第27章 孔分布模式284
　27.1 典型孔分布模式284
　27.2 隨機孔分布模式284
　27.3 直排孔分布模式285
　27.4 斜行孔分布模式286
　27.5 拐角分布模式288
　27.6 柵格分布模式289
　27.7 圓弧分布模式291
　27.8 螺栓孔圓周分布模式293
　27.9 極坐標(biāo)系統(tǒng)295
　
第28章 平面銑削299
　28.1 平面銑刀選擇299
　28.2 切削考慮301
　28.3 編程技巧303
　28.4 使用位置補償307
　
第29章 圓弧插補309
　29.1 圓的幾何要素309
　29.2 象限310
　29.3 編程格式311
　29.4 半徑編程314
　29.5 整圓編程315
　29.6 圓弧編程321
　29.7 圓弧插補的進(jìn)給率322
　
第30章 刀具半徑偏置325
　30.1 手動計算325
　30.2 補償后的刀具路徑328
　30.3 編程技巧329
　30.4 刀具半徑偏置的應(yīng)用333
　30.5 刀具半徑偏置的工作原理336
　30.6 基本規(guī)則回顧343
　30.7 銑削實例344
　30.8 刀尖圓弧半徑偏置349
　
第31章 平面選擇354
　31.1 平面的概念354
　31.2 在平面中加工354
　31.3 平面中的直線運動356
　31.4 平面中的圓弧插補357
　31.5 實例360
　31.6 平面內(nèi)的固定循環(huán)360
第32章 成型銑削362
　32.1 立銑刀362
　32.2 轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率364
　32.3 切削量366
　32.4 拐角半徑計算367
第33章 窄槽和型腔369
　33.1 開放和封閉邊界369
　33.2 窄槽編程369
　33.3 型腔銑削373
　33.4 矩形型腔373
　33.5 圓柱型腔378
　33.6 圓柱型腔加工循環(huán)381
第34章 車削和鏜削384
　34.1 刀具功能——車削384
　34.2 車床偏置385
　34.3 多重偏置387
　34.4 偏置設(shè)置390
　34.5 齒輪傳動速度范圍功能391
　34.6 自動拐角過渡391
　34.7 粗加工和精加工395
　34.8 凹槽編程397
　34.9 CSS模式下的主軸轉(zhuǎn)速398
　34.1 0車床編程格式399
第35章 車削循環(huán)401
　35.1 車床上的毛坯余量切除401
　35.2 車削循環(huán)原理401
　35.3 直線切削循環(huán)G90402
　35.4 G94端面切削循環(huán)407
　35.5 復(fù)合型固定循環(huán)407
　35.6 輪廓加工循環(huán)409
　35.7 Ⅰ類和Ⅱ類循環(huán)410
　35.8 G71車削中的毛坯余量切除411
　35.9 G72端面切削中的毛坯余量切除413
　35.1 0G73模式重復(fù)循環(huán)415
　35.1 1G70輪廓精加工循環(huán)417
　35.1 2G70～G73循環(huán)的基本規(guī)則418
　35.1 3G74啄鉆循環(huán)419
　35.1 4G75凹槽切削循環(huán)420
　35.1 5G74和G75循環(huán)的基本規(guī)則421
第36章 車床凹槽加工422
　36.1 凹槽加工422
　36.2 凹槽形狀422
　36.3 凹槽位置423
　36.4 凹槽尺寸423
　36.5 簡單凹槽編程424
　36.6 精確凹槽加工技術(shù)425
　36.7 多凹槽加工430
　36.8 端面凹槽430
　36.9 拐角槽/線槽432
　36.1 0凹槽加工循環(huán)433
　36.1 1特殊凹槽434
　36.1 2凹槽和子程序434
第37章 工件切斷437
第38章 單頭螺紋加工442
　38.1 CNC車床上的螺紋加工442
　38.2 螺紋加工術(shù)語443
　38.3 螺紋加工過程444
　38.4 螺紋加工的進(jìn)給率和主軸轉(zhuǎn)速451
　38.5 刀具參考點455
　38.6 逐段加工螺紋456
　38.7 基本螺紋加工循環(huán)G92458
　38.8 復(fù)合型固定循環(huán)G76459
　38.9 螺紋進(jìn)刀方法462
　38.1 0復(fù)合進(jìn)刀計算465
　38.1 1螺紋退刀運動467
　38.1 2螺紋旋向469
　38.1 3軸肩螺紋加工471
　38.1 4其他螺紋牙型473
　38.1 5錐螺紋474
　38.1 6多頭螺紋479
　38.1 7螺紋再加工482
第39章 子程序484
　39.1 主程序和子程序484
　39.2 子程序功能485
　39.3 子程序編號490
　39.4 子程序開發(fā)493
　39.5 多級嵌套496
　39.6 使用子程序加工輪廓498
　39.7 換刀子程序499
　39.8 100000000柵格孔500
第40章 基準(zhǔn)偏移503
　40.1 基準(zhǔn)偏移指令G92或G50503
　40.2 局部坐標(biāo)系505
　40.3 機床坐標(biāo)系507
　40.4 數(shù)據(jù)設(shè)置509
　40.5 工件偏置510
　40.6 刀具長度偏置511
　40.7 刀具半徑偏置512
　40.8 車床偏置513
　40.9 MDI數(shù)據(jù)設(shè)置513
　40.1 0可編程參數(shù)輸入514
第41章 鏡像520
　41.1 鏡像的基本規(guī)則520
　41.2 設(shè)置鏡像522
　41.3 可編程鏡像524
　41.4 CNC車床上的鏡像528
第42章 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)529
　42.1 旋轉(zhuǎn)指令529
　42.2 實際應(yīng)用531
第43章 比例縮放功能535
　43.1 概述535
　43.2 編程格式536
　43.3 程序?qū)嵗?38
第44章 CNC車床配件541
　44.1 卡盤控制器541
　44.2 尾架和尾架頂尖套筒543
　44.3 雙向刀塔索引544
　44.4 棒料進(jìn)給器配件547
　44.5 附加選項548
　44.6 編程實例550
第45章 螺旋銑削552
　45.1 螺旋銑削操作552
　45.2 螺紋銑削553
　45.3 螺線555
　45.4 螺紋銑削實例556
　45.5 螺旋銑削仿真法562
　45.6 螺旋斜面修整563
第46章 臥式加工565
　46.1 分度軸和旋轉(zhuǎn)軸565
　46.2 分度工作臺（B軸）566
　46.3 B軸和偏置568
　46.4 返回機床原點571
　46.5 分度和子程序571
　46.6 完整程序?qū)嵗?74
　46.7 自動托盤交換裝置（APC）577
　46.8 臥式鏜床579
第47章 車床動力刀座582
　47.1 車銑或銑車582
　47.2 機床設(shè)計583
　47.3 C軸編程583
　47.4 固定循環(huán)585
　47.5 Y軸編程589
　47.6 極坐標(biāo)插補590
　47.7 圓柱插補593
第48章 編寫CNC程序597
　48.1 程序編寫597
　48.2 程序輸出格式599
　48.3 長程序603
第49章 程序文檔607
　49.1 數(shù)據(jù)文件607
　49.2 程序文檔608
　49.3 設(shè)置清單和加工卡片610
　49.4 文件夾613
第50章 程序校驗615
　50.1 錯誤檢查615
　50.2 圖形校驗616
　50.3 規(guī)避錯誤617
　50.4 常見編程錯誤618
第51章 CNC加工620
　51.1 加工新工件620
　51.2 加工第一個工件622
　51.3 程序變更624
　51.4 替換機床的選擇625
　51.5 機床預(yù)熱程序626
　51.6 CNC加工和安全問題627
　51.7 關(guān)閉CNC機床628
　51.8 設(shè)備維護(hù)629
第52章 設(shè)備接口631
　52.1 RS?232C界面631
　52.2 穿孔紙帶632
　52.3 分布式數(shù)字控制635
　52.4 通信術(shù)語635
　52.5 數(shù)據(jù)設(shè)置636
　52.6 連接電纜636
第53章 CNC編程中的數(shù)學(xué)知識638
　53.1 基本要素638
　53.2 幾何學(xué)639
　53.3 多邊形641
　53.4 錐體642
　53.5 三角計算644
　53.6 高級計算650
　53.7 總結(jié)651
第54章 CNC和CAD/CAM652
　54.1 手工進(jìn)行編程？652
　54.2 刀具路徑幾何學(xué)的發(fā)展653
　54.3 刀具路徑生成653
　54.4 完善的環(huán)境654
　54.5 后置處理程序658
　54.6 重要功能659
　54.7 支持和管理660
　54.8 結(jié)束也就是開始661
附錄A662
　數(shù)值轉(zhuǎn)換662
　英制UNC/UNF螺紋667
　直管NPS螺紋668
　錐管NPT螺紋668
　公制粗螺紋669
　公制細(xì)牙螺紋669
附錄B671

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：為了理解兩個可能沖突的概念，思考這一編程應(yīng)用：其任務(wù)是要編寫一個端面切削程序。問題是交付到CNC機床上的坯料尺寸并不完全一樣，一些毛坯的尺寸比較小，可以經(jīng)過一道切削工序完成，一些可能比較大，需要兩次端面切削。這種情況在CNC加工廠并不少見，且常常不能得到有效的處理。編寫兩個不同的程序是一個選擇，但一個可以包括兩種選擇的程序?qū)⑹歉玫倪x擇一一其區(qū)別就是程序中是否使用程序段跳過功能。這就說明了這樣一個問題：程序中同時需要兩個有沖突的選擇.最明顯的解決辦法就是準(zhǔn)備兩個獨立的程序，每一個都正確的對應(yīng)其目的，這樣的工作可以很容易完成，但它是冗長而耗時的，該過程的效率顯然很低。另外一個唯一的解決辦法就是只編寫一個程序，其刀具運動包括兩種可能的端面切削，為了避免那些只需一次切削的工件的空切，程序中將使用程序段跳過功能，并應(yīng)用到所有與一次切削有關(guān)的程序段中。通常也需要“第二次”切削！程序段跳過功能的其他常見應(yīng)用包括可供選擇的開／關(guān)狀態(tài)觸發(fā)器，比如冷卻液功能、可選擇程序暫停、程序重新設(shè)置等，同樣有用的還有繞過一個特定的程序操作、工件輪廓使用或者不用選定的刀具以及其他一些應(yīng)用。任何需要從兩個預(yù)定選項中做出選擇的編程決定，都可以應(yīng)用程序段跳過功能。

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