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第1篇 加工中心基础知识1

第1章 加工中心概述1

1.1 加工中心的组成和工作原理1

1.1.1 加工中心的组成1

1.1.2 加工中心的工作原理2

1.2 加工中心的分类和用途2

1.2.1 加工中心的分类2

1.2.2 加工中心的用途3

1.3 加工中心的加工特点和应用范围4

1.3.1 加工中心的加工特点4

1.3.2 加工中心的应用范围5

1.4 加工中心的主要结构和技术参数6

1.5 数控系统的主要功能12

1.6 数控技术的发展及其方向14

思考与练习题17

第2章 加工中心的加工工艺18

2.1 加工中心的加工工艺概述18

2.1.1 加工中心的主要加工对象18

2.1.2 加工中心的工艺特点19

2.1.3 加工中心的工艺内容19

2.2 数控加工工艺文件20

2.3 加工中心的加工工艺制订22

2.3.1 零件图样分析22

2.3.2 工序的划分24

2.3.3 加工顺序的安排25

2.3.4 进给路线的确定26

2.3.5 定位与装夹方案的确定30

2.3.6 加工中心夹具的选择31

2.3.7 加工中心刀具的选择32

2.3.8 切削用量的选择41

2.4 典型零件的加工工艺分析43

思考与练习题45

第3章 加工中心编程基础知识46

3.1 数控编程概述46

3.1.1 数控编程的内容与步骤46

3.1.2 数控编程的分类48

3.1.3 程序结构与格式49

3.2 加工中心的编程特点52

3.3 加工中心坐标系统52

3.3.1 机床坐标系52

3.3.2 机床坐标系的原点53

3.3.3 工件坐标系和编程原点53

3.3.4 局部坐标系54

3.3.5 绝对坐标系与增量（相对）坐标系（G90、G91）54

3.4 典型数控系统的指令代码54

思考与练习题67

第2篇 加工中心编程与操作68

第4章 FANUC 0i-MC系统加工中心编程68

4.1 系统功能介绍68

4.1.1 准备功能（G功能）68

4.1.2 辅助功能（M功能）68

4.1.3 F、S、T、D、H功能69

4.2 工件坐标系设定70

4.2.1 G92指令设定70

4.2.2 G54～G59指令设定71

4.2.3 局部坐标系设定（G52）73

4.3 编程方式的选用74

4.3.1 绝对值编程与增量值编程（G90/G91）74

4.3.2 米制尺寸／寸制尺寸编程（G21/G20）74

4.4 平面选择指令74

4.5 快速定位与插补功能指令75

4.5.1 快速定位指令（G00）75

4.5.2 直线插补指令（G01）76

4.5.3 圆弧插补指令（G02、G03）76

4.6 子程序78

4.6.1 子程序的格式78

4.6.2 调用子程序指令（M98）79

4.6.3 子程序的嵌套79

4.6.4 子程序的应用79

4.6.5 子程序编程实例79

4.7 刀具补偿功能81

4.7.1 刀具半径补偿指令（G40、G41、G42）81

4.7.2 刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）85

4.8 极坐标系与坐标系转换指令88

4.8.1 极坐标系指令（G15、G16）88

4.8.2 比例缩放指令（G50、G51）90

4.8.3 可编程镜像指令（G50.1、G51.1）92

4.8.4 坐标系旋转指令（G68、G69）94

4.9 固定循环指令95

4.9.1 固定循环概述95

4.9.2 常用的固定循环99

4.10 用户宏程序113

4.10.1 用户宏程序概述113

4.10.2 用户宏程序编程的适用范围113

4.10.3 变量113

4.10.4 变量的赋值114

4.10.5 运算符与表达式115

4.10.6 转移和循环语句116

4.10.7 宏程序调用指令117

4.10.8 用户宏程序的应用实例118

思考与练习题121

第5章 SINUMERIK 802D系统加工中心编程124

5.1 系统功能介绍124

5.1.1 准备功能（G功能）124

5.1.2 坐标系转换指令126

5.1.3 固定循环指令126

5.1.4 辅助功能（M功能）127

5.1.5 F、S、T、D功能127

5.2 工件坐标系设定128

5.3 编程方式的选用129

5.3.1 绝对尺寸／增量尺寸编程（G90/G91，AC/IC）129

5.3.2 米制尺寸／寸制尺寸编程（G71/G70、G710/G700）130

5.4 平面选择指令132

5.5 坐标轴运动指令133

5.5.1 快速线性移动指令（G0）133

5.5.2 带进给率的线性插补指令（G1）133

5.5.3 圆弧插补指令（G2、G3）134

5.5.4 通过中间点进行圆弧插补指令（CIP）135

5.5.5 螺旋插补指令（G2/G3TURN）136

5.5.6 恒螺距螺纹切削指令（G33）137

5.5.7 带补偿夹具攻螺纹（G63）138

5.5.8 螺纹插补指令（G331、G332）138

5.5.9 圆弧进给率修调（CFTCP，CFC）139

5.5.10 带先导控制功能运行（FFWON，FFWOF）140

5.5.11 第4轴140

5.5.12 暂停（G4）141

5.6 主轴运动指令141

5.6.1 主轴转速S，旋转方向141

5.6.2 主轴转速极限（G25/G26）142

5.6.3 主轴定位（SPOS）142

5.6.4 齿轮级143

5.7 刀具补偿功能143

5.7.1 刀具调用指令（T）143

5.7.2 刀具补偿号（D）144

5.7.3 刀具半径补偿功能（G41/G42/G40）145

5.8 极坐标系与坐标系转换指令147

5.8.1 极坐标，极点定义（G110、G111、G112）147

5.8.2 可编程的零点偏置（TRANS/ATRANS）148

5.8.3 可编程旋转（ROT/AROT）149

5.8.4 可编程的比例系数（SCALE/ASCALE）150

5.8.5 可编程的镜像（MIRROR/AMIRROR）152

5.9 子程序154

5.9.1 子程序的应用154

5.9.2 子程序的结构154

5.9.3 子程序的命名154

5.9.4 子程序的调用154

5.9.5 子程序的嵌套154

5.10 固定循环指令155

5.10.1 概述155

5.10.2 钻孔循环156

5.10.3 钻孔样式循环170

5.10.4 铣削循环174

5.11 R参数编程和程序跳转190

5.11.1 计算参数R190

5.11.2 标记符——程序跳转目标191

5.11.3 绝对跳转191

5.11.4 有条件跳转191

5.11.5 程序跳转举例192

思考与练习题193

第6章 加工中心自动编程195

6.1 自动编程概述195

6.2 CAD/CAM基础知识197

6.3 CAD/CAM常用软件介绍200

思考与练习题203

第7章 加工中心操作204

7.1 FANUC Oi-MC系统加工中心的面板204

7.1.1 系统操作面板（LCD/MDI单元）204

7.1.2 机床控制面板206

7.2 FANUC Oi-MC系统加工中心的基本操作207

7.2.1 开机与关机207

7.2.2 返回参考点208

7.2.3 手动操作208

7.2.4 加工程序的管理和传输210

7.2.5 自动运行操作213

7.3 FANUC Oi-MC系统加工中心对刀操作方法和步骤214

7.3.1 对刀点与换刀点的确定214

7.3.2 工件坐标系设定214

7.3.3 X、Y轴对刀原点的选择215

7.3.4 X、Y轴的对刀方法216

7.3.5 Z轴对刀形式219

7.3.6 Z轴对刀方法219

7.4 SINUMERIK 802D系统加工中心面板221

7.4.1 系统操作面板221

7.4.2 机床控制面板223

7.4.3 屏幕划分223

7.4.4 操作区域224

7.5 SINUMERIK 802D系统加工中心的基本操作225

7.5.1 开机和回参考点225

7.5.2 手动控制运行226

7.5.3 程序的输入与编辑229

7.5.4 图形模拟232

7.5.5 输入刀具参数及刀具补偿232

7.5.6 自动运行方式235

7.5.7 加工的中断控制及恢复237

7.5.8 执行外部程序——DNC加工238

7.6 SINUMERIK 802D系统加工中心对刀操作方法和步骤238

7.6.1 对刀原理239

7.6.2 数控铣床对刀操作与设定零点偏置值239

7.6.3 对刀正确性校验242

7.7 典型零件编程与加工实例243

7.8 文明生产与安全操作规程249

7.8.1 加工中心文明生产249

7.8.2 加工中心安全操作规程249

7.9 加工中心日常维护和保养251

7.10 加工中心常见故障诊断和处理253

7.10.1 数控机床常见故障诊断253

7.10.2 数控机床常见故障排除256

思考与练习题266

第3篇 加工中心考级实训267

第8章 加工中心考级强化训练267

8.1 加工中心中级工强化训练267

8.1.1 加工中心中级工强化训练题（一）267

8.1.2 加工中心中级工强化训练题（二）272

8.2 加工中心高级工强化训练277

8.2.1 加工中心高级工强化训练题（一）277

8.2.2 加工中心高级工强化训练题（二）282

思考与练习题287

第9章 加工中心职业技能鉴定试题库294

9.1 加工中心中级工职业技能鉴定试题库294

9.1.1 加工中心中级工职业技能鉴定理论知识试卷（一）294

加工中心中级工职业技能鉴定理论知识试卷（一）参考答案297

9.1.2 加工中心中级工职业技能鉴定理论知识试卷（二）298

加工中心中级工职业技能鉴定理论知识试卷（二）参考答案301

9.2 加工中心高级工职业技能鉴定试题库302

9.2.1 加工中心高级工职业技能鉴定理论知识试卷（一）302

加工中心高级工职业技能鉴定理论知识试卷（一）参考答案306

9.2.2 加工中心高级工职业技能鉴定理论知识试卷（二）308

加工中心高级工职业技能鉴定理论知识试卷（二）参考答案311

附录 加工中心操作工国家职业技能鉴定标准313

参考文献325