从零开始学数控编程与操作

《从零开始学数控编程与操作》结合数控加工实例，精讲数控编程、机加工工艺基础、数控机床操作技能等知识，可操作性和实用性强，利于读者自学；在数控机床操作技能中增加了数控加工工艺守则、数控机床的维护保养等岗位知识，提升数控操作工岗位能力和职业操守；介绍了数控操作工应会的几个实用数控系统操作方法，如手动数控数据备份与恢复、手动设置机床参数、数控机床与PC计算机通信等，扩展数控从业人员的知识面和操作技能。本书内容注重实践环节，兼顾理论知识，力求做到理论联系实际，着眼于应用。
本书既适合初学者学习，又是数控加工人员提升岗位能力的参考书，可作为职业院校机械制造专业数控技术、机电技术等课程的学习参考书，还可作为数控加工岗位培训教材或自学用书。

第1章数控车削基础 / 001
1.1数控车床入门 / 002
1.1.1数控车床与数控系统 / 002
1.1.2数控机床加工过程 / 002
1.1.3零件加工程序 / 002
1.1.4数控机床坐标系 / 003
1.2数控车削常用刀具 / 004
1.2.1刀具材料 / 004
1.2.2常用刀具分类 / 005
1.2.3数控车刀选择 / 007
1.2.4数控车床切削用量选择 / 008
1.3数控车床上装夹工艺装备 / 011
1.3.1车刀装夹要点 / 011
1.3.2外圆车刀的装夹操作 / 012
1.3.3切断刀的装夹操作 / 012
1.3.4尾座工具的安装 / 012
1.4数控车削中工件的定位与装夹 / 012
1.4.1车削中工件的定位 / 012
1.4.2定位基准的选择 / 013
1.4.3工件的装夹 / 013

第2章数控车削程序的编制 / 019
2.1FANUC系统数控编程基础 / 020
2.1.1编制零件加工程序过程 / 020
2.1.2FANUC系统数控程序组成 / 021
2.1.3程序段格式 / 023
2.1.4常用辅助功能M代码 / 025
2.1.5车削程序G功能代码 / 025
2.1.6数字单位英制与公制的转换 / 027
2.1.7小数点编程 / 027
2.2数控车床坐标系与工件坐标系 / 028
2.2.1机床坐标系 / 028
2.2.2工件坐标系 / 030
2.2.3工件坐标系与机床坐标系的关系 / 030
2.2.4用G54～G59设定工件坐标系 / 031
2.2.5用G50设定工件坐标系 / 031
2.2.6G54～G59设置坐标系和G50设置坐标系的区别 / 032
2.2.7直径编程与半径编程 / 032
2.2.8绝对坐标值与增量坐标值 / 032
2.2.9指定切削进给速度单位G98、G99 / 033
2.3基本编程指令 / 033
2.3.1刀具快速定位指令G00 / 033
2.3.2直线插补指令G01 / 034
2.3.3圆弧插补指令G02、G03 / 035
2.3.4程序暂停指令G04 / 039
2.3.5返回参考点指令 / 039
2.3.6恒表面切削速度控制指令G96、G97 / 040
2.4刀具补偿指令 / 041
2.4.1刀具补偿概念 / 041
2.4.2刀具偏置补偿 / 042
2.4.3刀具半径补偿 / 044
2.5循环加工指令 / 046
2.5.1外圆、内径车削固定循环指令G90 / 046
2.5.2端面车削循环指令G94 / 049
2.5.3外圆粗车多重循环指令G71 / 050
2.5.4精车循环指令G70 / 051
2.5.5平端面粗车循环指令G72 / 052
2.5.6型车复合循环指令G73 / 053
2.6轴类件的螺纹车削 / 056
2.6.1等螺距螺纹切削指令G32 / 056
2.6.2螺纹切削循环指令G92 / 058
2.6.3螺纹车削多重（复合）循环指令G76 / 059
2.6.4多头螺纹切削 / 060

第3章子程序与宏程序 / 063
3.1子程序与宏程序基础 / 064
3.1.1子程序 / 064
3.1.2用户宏程序 / 065
3.1.3常量、变量 / 066
3.1.4变量的算术和函数运算 / 068
3.1.5宏程序语句和NC语句 / 069
3.1.6转移和循环 / 069
3.1.7宏程序调用 / 071
3.2数控车削宏程序应用 / 073
3.2.1加工系列零件宏程序 / 073
3.2.2加工椭圆表面宏程序 / 075
3.2.3加工抛物线表面宏程序 / 079

第4章FANUC系统数控车床操作 / 082
4.1FANUC系统数控车床操作设备 / 083
4.1.1安全操作规程 / 083
4.1.2数控车床操作面板组成 / 083
4.1.3数控系统操作面板 / 084
4.1.4机床操作面板 / 086
4.2数控机床系统显示屏界面 / 089
4.2.1显示屏界面显示的内容 / 089
4.2.2显示屏界面的切换 / 091
4.3手动操作数控车床 / 095
4.3.1通电操作 / 095
4.3.2手动回零 / 096
4.3.3用按键手动移动刀架（手动连续进给JOG） / 096
4.3.4用手轮移动刀架（手摇脉冲发生器HANDLE进给） / 097
4.3.5安全操作 / 098
4.3.6MDI运行数控程序 / 099
4.4创建、运行车削程序操作 / 100
4.4.1数控加工操作的一般步骤 / 100
4.4.2创建、运行程序实例 / 100
4.5存储偏移参数操作 / 105
4.5.1编制加工程序 / 105
4.5.2用G54指令建立工件坐标系 / 107
4.5.3存储刀具偏移值操作 / 111
4.5.4多把刀具偏移值设置 / 113
4.6自动运行 / 117
4.6.1检索数控程序 / 117
4.6.2运行程序 / 117
4.6.3检查程序 / 119
4.6.4试切削 / 119
4.7加工工艺守则 / 120
4.7.1金属切削加工工艺守则 / 120
4.7.2数控加工工艺守则 / 121

第5章FANUC系统数控车削实例 / 122
5.1轴件数控车削 / 123
5.1.1工艺要点 / 123
5.1.2加工程序 / 124
5.1.3车削程序的基本内容 / 125
5.1.4程序校验和加工尺寸修调 / 125
5.2套类零件车削 / 126
5.2.1工艺要点 / 126
5.2.2加工程序 / 127
5.3孔类零件车削 / 128
5.3.1数控加工工艺要点 / 128
5.3.2数控车削程序 / 129
5.3.3车孔工艺特点 / 131
5.4槽类件数控车削 / 131
5.4.1工艺要点 / 131
5.4.2数控车削程序 / 132
5.4.3车槽工艺特点 / 134
5.5配合件车削 / 135
5.5.1编程数据处理 / 136
5.5.2刀具选择 / 136
5.5.3工艺要点 / 136
5.5.4工件2（套）加工程序 / 137
5.5.5工件1（轴）加工程序 / 139
5.5.6编程技巧 / 141

第6章数控镗铣加工基础 / 142
6.1数控镗铣加工入门 / 143
6.1.1数控铣床和加工中心 / 143
6.1.2数控镗铣床组成 / 143
6.1.3数控机床加工零件过程 / 144
6.1.4数控镗铣床、加工中心坐标系 / 147
6.2数控镗铣加工中工件的装夹 / 147
6.2.1定位基准的选择 / 147
6.2.2数控机床上工件装夹方法 / 148
6.3数控镗铣常用刀具及其选择 / 154
6.3.1常用铣刀 / 155
6.3.2常用孔加工刀具 / 160
6.3.3钻、铣刀具的选择 / 164
6.3.4镶齿刀具硬质合金刀片的装夹 / 165
6.3.5镗铣床（加工中心）上刀具的安装 / 166
6.4铣削用量的选择 / 167
6.4.1背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ae（圆周铣）的选择 / 167
6.4.2进给速度vf的选择 / 168
6.4.3切削速度vc的选择 / 168
6.4.4球头铣刀的切削厚度 / 168
6.5数控镗铣方法 / 170
6.5.1端铣和周铣 / 170
6.5.2逆铣和顺铣 / 171
6.5.3加工顺序的安排 / 172
6.5.4立铣刀轴向下切路线 / 172
6.5.5立铣刀径向切入、切出工件（进刀和退刀）路线 / 173
6.5.6合理走刀路线的选择 / 174

第7章FANUC系统数控镗铣加工程序编制 / 177
7.1FANUC M（铣削）系统准备功能G代码 / 178
7.2数控镗铣加工坐标系 / 179
7.2.1数控铣床的机床坐标系 / 179
7.2.2工件坐标系与程序原点 / 180
7.2.3工件坐标系与机床坐标系的关系 / 180
7.2.4用预置的G54～G59设定工件坐标系 / 181
7.2.5用G92设定工件坐标系 / 182
7.2.6G54和G92设定坐标系的区别与应用 / 182
7.2.7绝对坐标值编程（G90）与增量坐标值编程（G91） / 183
7.2.8坐标平面选择指令G17、G18、G19 / 183
7.3刀具进给编程指令 / 184
7.3.1刀具定位 / 184
7.3.2刀具沿直线切削（直线插补G01） / 184
7.3.3刀具沿圆弧切削（圆弧插补G02、G03） / 185
7.3.4刀具沿Z轴切入工件 / 188
7.3.5直线、圆弧切削编程 / 189
7.3.6小结：零件加工程序的基本内容 / 191
7.3.7螺旋线插补 / 192
7.4返回参考点 / 193
7.4.1参考点 / 193
7.4.2返回参考点指令 / 193
7.5刀具补偿功能 / 195
7.5.1刀具长度补偿——刀具端刃补偿 / 195
7.5.2刀具半径补偿——刀具侧刃加工补偿 / 200
7.5.3利用程序指令设定刀具补偿值（G10） / 204
7.6孔加工固定循环 / 205
7.6.1固定循环概述 / 205
7.6.2钻孔加工循环（G81、G82、G73、G83） / 205
7.6.3攻螺纹循环（G84、G74） / 208
7.6.4镗孔循环（G85、G89、G86、G88、G76、G87） / 209
7.6.5孔加工固定循环应用举例 / 211
7.7子程序 / 212
7.7.1什么是子程序 / 212
7.7.2调用子程序指令 / 212
7.7.3含子程序的编程 / 213
7.8简化程序的编程指令 / 215
7.8.1比例缩放功能指令（G50、G51） / 215
7.8.2坐标系旋转功能指令（G68、G69） / 217
7.8.3极坐标编程 / 219
7.8.4局部坐标系 / 220
7.8.5使用局部坐标系和坐标系旋转指令编程 / 221

第8章数控铣削加工宏程序 / 223
8.1FANUC 0i系统用户宏程序基础 / 224
8.1.1用户宏程序用途 / 224
8.1.2变量与常量 / 224
8.1.3变量的算术和逻辑运算 / 227
8.1.4转移和循环 / 228
8.1.5宏程序调用（G65） / 230
8.2行切与环切宏程序 / 232
8.2.1圆槽环切宏程序 / 233
8.2.2平面行切宏程序 / 234
8.2.3矩形槽粗加工（行切）与精加工宏程序 / 235
8.3孔系加工宏程序 / 238
8.4用宏程序铣削椭圆 / 240
8.4.1椭圆槽加工 / 240
8.4.2椭圆外轮廓加工 / 241

第9章FANUC系统铣床及加工中心操作 / 244
9.1数控机床操作基础 / 245
9.1.1数控机床准备 / 245
9.1.2阅读工艺文件，明确加工任务 / 245
9.1.3工件装夹找正 / 245
9.1.4对刀 / 246
9.1.5加工过程中的主要事项 / 246
9.1.6加工后工件的处理 / 246
9.1.7数控加工工艺守则 / 246
9.2FANUC系统数控铣床、加工中心操作界面 / 247
9.2.1数控铣床（加工中心）操作面板组成 / 247
9.2.2FANUC数控系统操作面板 / 247
9.2.3机床操作面板 / 249
9.3手动操作数控机床 / 252
9.3.1通电操作 / 252
9.3.2手动返回参考点 / 253
9.3.3手动连续进给（JOG） / 253
9.3.4手摇脉冲发生器（HANDLE）进给 / 254
9.3.5主轴手动操作 / 255
9.3.6安全操作 / 255
9.4数控机床基本信息显示 / 256
9.4.1显示屏界面显示内容 / 256
9.4.2显示屏界面中显示的数控系统（CNC）当前状态信息 / 256
9.4.3功能屏面的切换 / 257
9.4.4在显示屏界面上显示刀具的位置 / 258
9.4.5在显示屏界面上显示程序运行状态 / 260
9.5创建、运行加工程序操作 / 262
9.5.1创建加工程序 / 262
9.5.2检索数控程序 / 263
9.5.3自动运行程序（自动加工） / 263
9.5.4MDI运行数控程序 / 264
9.6存储偏移参数操作 / 264
9.6.1用G54～G59建立工件坐标系 / 264
9.6.2手动对刀，存储刀具长度补偿值 / 266
9.6.3手动设定刀具半径补偿值 / 268

第10章数控镗铣加工工艺与编程实例 / 270
10.1数控孔系加工（数控加工步骤） / 271
10.1.1分析零件图 / 271
10.1.2确定加工工艺 / 271
10.1.3编程序 / 271
10.1.4检验程序 / 272
10.1.5装夹工件 / 272
10.1.6设置工件坐标系原点（分中对刀） / 273
10.1.7试切削 / 274
10.1.8检查测量并修调加工尺寸 / 274
10.2铣刀螺旋铣削加工孔 / 274
10.2.1工艺要点 / 274
10.2.2编程说明 / 275
10.2.3加工程序 / 275
10.2.4建立工件坐标系（用工件孔找正主轴） / 276
10.2.5数控铣孔加工尺寸修调 / 276
10.3偏心弧形槽加工 / 276
10.3.1工艺要点 / 276
10.3.2编程说明 / 277
10.3.3设定工件坐标系（找正三爪卡盘） / 277
10.3.4加工程序 / 278
10.4矩形腔数控铣削（环切法加工） / 278
10.4.1工艺要点 / 278
10.4.2编程说明 / 279
10.4.3加工程序（加工中心程序） / 280
10.5形面（斜面及弧面）的数控铣精加工 / 281
10.5.1工艺要点 / 281
10.5.2编程说明 / 282
10.5.3加工程序 / 282
10.5.4调整Z轴加工尺寸 / 283
10.6精密铣削键槽（V形槽定位） / 283
10.6.1工艺要点 / 283
10.6.2粗、精铣键槽轨迹 / 284
10.6.3加工程序 / 284
10.7用球刀切削加工圆弧槽 （用弯板装夹工件） / 285
10.7.1工艺要点 / 286
10.7.2由调整程序原点偏移值重新加工形面 / 287
10.7.3加工程序 / 287
10.8坐标系旋转加工相同形面 （用CAD查询功能确定点坐标） / 287
10.8.1工艺要点 / 288
10.8.2编程特点 / 289
10.8.3加工程序 / 289
10.9四轴数控加工实例（采用列表曲线编程） / 290
10.9.1工艺要点 / 291
10.9.2加工靠模的数控工艺文件 / 292
10.9.3数控加工程序 / 293
10.9.4数控加工操作要点 / 294
10.9.5数控加工经验与技巧 / 295

第11章数控机床维护与数控系统实用操作 / 296
11.1数控机床维修与保养 / 297
11.1.1数控机床的维修工作内容 / 297
11.1.2机床本体的维护 / 298
11.1.3数控机床电气控制系统日常维护 / 299
11.2屏幕显示数控系统构成 / 300
11.2.1数控系统构成 / 300
11.2.2在显示屏界面上显示数控系统构成 / 302
11.3FANUC 0i系统数据备份与数据恢复 / 304
11.3.1数控系统软件组成 / 304
11.3.2数据备份与数据恢复 / 305
11.3.3屏显本机系统软件 / 306
11.3.4由引导画面进行数据备份与恢复 / 306
11.3.5数据备份操作 / 306
11.3.6数据恢复操作 / 308
11.3.7C-F存储卡格式化 / 309
11.3.8引导画面备份数据注意事项 / 309
11.4手动MDI键盘设定机床参数 / 310
11.4.1参数用途 / 310
11.4.2屏显参数 / 311
11.4.3设置（SETTING）界面功能 / 313
11.4.4用MDI键盘设定参数 / 314
11.4.5数控机床基本功能参数 / 316
11.4.6参数在维修中的使用 / 317
11.5数控系统与计算机通信 / 318
11.5.1数控系统通信 / 318
11.5.2数控系统与计算机通信所需参数设定 / 318
11.5.3由数控系统与计算机通信输入/输出参数 / 320
11.5.4由数控系统与计算机通信输入/输出数控程序 / 321
11.5.5数控系统与计算机通信应注意的问题 / 321
11.5.6数控系统与计算机通信常见故障 / 322
11.6数控机床的安装调试 / 322
11.6.1机床开箱的检查工作 / 322
11.6.2机床的组装 / 322
11.6.3数控系统的连接与调整 / 323
11.6.4通电试车 / 325
11.6.5机床精度检测及调试 / 325
11.6.6机床验收 / 327

参考文献 / 328