数控加工（加工中心编程与实验）

靳怀瑜

目录

  • 1 安全教育
    • 1.1 安全基本知识
      • 1.1.1 环境安全
        • 1.1.1.1 照明
        • 1.1.1.2 通风
        • 1.1.1.3 噪声
        • 1.1.1.4 温湿度
        • 1.1.1.5 有害因素
        • 1.1.1.6 场所
      • 1.1.2 安全标识
      • 1.1.3 安全规则
      • 1.1.4 个体防护
      • 1.1.5 事故预防
      • 1.1.6 应急与逃生
    • 1.2 实训室安全
      • 1.2.1 教室实验室实训室行为规范
      • 1.2.2 实训室安全契约
    • 1.3 章节测验
    • 1.4 数控加工安全视频
  • 2 基础知识
    • 2.1 课程目标
      • 2.1.1 加工中心操作工（中级）
      • 2.1.2 加工中心操作工（高级）
      • 2.1.3 课程内容思维导图
      • 2.1.4 课程考核与评价
    • 2.2 数控机床
      • 2.2.1 机床
        • 2.2.1.1 机床起源
        • 2.2.1.2 铣床的出现
        • 2.2.1.3 现代铣床的种类
          • 2.2.1.3.1 升降台式铣床
          • 2.2.1.3.2 固定台式铣床
          • 2.2.1.3.3 多功能铣床
          • 2.2.1.3.4 龙门铣床
      • 2.2.2 数控机床概述
        • 2.2.2.1 数控机床的出现
        • 2.2.2.2 数控机床的组成和分类
          • 2.2.2.2.1 数控系统
          • 2.2.2.2.2 机床本休
          • 2.2.2.2.3 刀库
          • 2.2.2.2.4 传动
          • 2.2.2.2.5 主轴
      • 2.2.3 加工中心的分类
        • 2.2.3.1 立式加工中心
        • 2.2.3.2 卧式加工中心
        • 2.2.3.3 复合加工中心
        • 2.2.3.4 五轴加工中心
        • 2.2.3.5 龙门加工中心
        • 2.2.3.6 高精度加工中心
        • 2.2.3.7 高速加工中心
        • 2.2.3.8 石墨加工中心
        • 2.2.3.9 虚拟轴加工中心
        • 2.2.3.10 六轴加工中心
      • 2.2.4 章节测验
    • 2.3 坐标系与运动命名
      • 2.3.1 直角坐标系
      • 2.3.2 极坐标系
      • 2.3.3 机床坐标系和运动命名
      • 2.3.4 章节测验
    • 2.4 加工中心夹具
      • 2.4.1 通用夹具
        • 2.4.1.1 卡盘
        • 2.4.1.2 机用虎钳
        • 2.4.1.3 吸盘
      • 2.4.2 组合夹具
      • 2.4.3 专用夹具
      • 2.4.4 零点夹具
    • 2.5 夹具零件及部件
      • 2.5.1 常见加工中心工作台
      • 2.5.2 T型槽和相应螺栓
      • 2.5.3 T型槽用螺母
      • 2.5.4 双头螺栓
      • 2.5.5 螺母
        • 2.5.5.1 带肩六角螺母
        • 2.5.5.2 连接螺母
      • 2.5.6 压板
        • 2.5.6.1 移动压板
        • 2.5.6.2 转动压板
        • 2.5.6.3 移动弯压板
        • 2.5.6.4 转动弯压板
        • 2.5.6.5 平压板
        • 2.5.6.6 弯头压板
        • 2.5.6.7 U形压板
        • 2.5.6.8 自调式压板
        • 2.5.6.9 齿形垫铁/压板
      • 2.5.7 垫铁/支承
        • 2.5.7.1 平行垫铁
        • 2.5.7.2 可调支承
      • 2.5.8 组合压板
    • 2.6 工具系统
      • 2.6.1 柄部型式
        • 2.6.1.1 SK/JT 锥柄
        • 2.6.1.2 BT 锥柄
        • 2.6.1.3 HSK 锥柄
      • 2.6.2 拉钉
      • 2.6.3 常用刀柄
        • 2.6.3.1 ER铣刀柄
        • 2.6.3.2 强力铣刀柄
        • 2.6.3.3 液压刀柄
        • 2.6.3.4 热缩刀柄
      • 2.6.4 章节测验
    • 2.7 加工中心工艺
  • 3 切削刀具
    • 3.1 铣刀
      • 3.1.1 立铣刀
        • 3.1.1.1 立铣刀术语
        • 3.1.1.2 柄部
          • 3.1.1.2.1 普通直柄
          • 3.1.1.2.2 削平直柄
          • 3.1.1.2.3 2º斜削平直柄
          • 3.1.1.2.4 螺纹柄
          • 3.1.1.2.5 莫氏锥柄
        • 3.1.1.3 切削部分
          • 3.1.1.3.1 单头铣刀/双头铣刀
          • 3.1.1.3.2 立铣刀的旋向/切向
          • 3.1.1.3.3 切削刃
          • 3.1.1.3.4 螺旋角
          • 3.1.1.3.5 立铣刀结构
          • 3.1.1.3.6 铣刀型式
      • 3.1.2 面铣刀
        • 3.1.2.1 面铣刀前角
        • 3.1.2.2 面铣刀主偏角
        • 3.1.2.3 面铣刀齿数与齿距
    • 3.2 孔加工刀具
      • 3.2.1 定心钻
        • 3.2.1.1 中心钻
        • 3.2.1.2 数控定心钻
      • 3.2.2 钻头
        • 3.2.2.1 麻花钻
          • 3.2.2.1.1 高速钢钻头
          • 3.2.2.1.2 硬质合金钻头
          • 3.2.2.1.3 复合钻头
        • 3.2.2.2 扩孔钻
        • 3.2.2.3 平底麻花钻
        • 3.2.2.4 锪钻
          • 3.2.2.4.1 锥面锪钻
          • 3.2.2.4.2 平底锪钻
        • 3.2.2.5 U钻
      • 3.2.3 镗刀
        • 3.2.3.1 单刃镗刀
        • 3.2.3.2 双刃镗刀
        • 3.2.3.3 多刃镗刀
        • 3.2.3.4 微调镗刀
      • 3.2.4 铰刀
        • 3.2.4.1 手用铰刀
        • 3.2.4.2 机用铰刀
        • 3.2.4.3 圆锥铰刀
      • 3.2.5 丝锥
        • 3.2.5.1 手用丝锥
        • 3.2.5.2 机用丝锥
          • 3.2.5.2.1 直槽丝锥
          • 3.2.5.2.2 螺旋槽丝锥
          • 3.2.5.2.3 先端丝锥
          • 3.2.5.2.4 挤压丝锥
          • 3.2.5.2.5 螺纹梳刀
          • 3.2.5.2.6 PUNCH TAP
    • 3.3 刀具材料及刀具选用
      • 3.3.1 加工中心常用刀具材料
      • 3.3.2 高速钢
        • 3.3.2.1 普通高速钢
          • 3.3.2.1.1 钨系高速钢
          • 3.3.2.1.2 钨钼系高速钢
        • 3.3.2.2 高性能高速钢
          • 3.3.2.2.1 钴高速钢
          • 3.3.2.2.2 铝高速钢
        • 3.3.2.3 粉末冶金高速钢
        • 3.3.2.4 高速钢代号
      • 3.3.3 切削加工用硬切削材料
        • 3.3.3.1 硬质合金
        • 3.3.3.2 刀具陶瓷
        • 3.3.3.3 金刚石
        • 3.3.3.4 立方氮化硼
      • 3.3.4 刀具材料主要物理、力学性能
      • 3.3.5 切削加工用硬切削材料的分类和用途
        • 3.3.5.1 代号
        • 3.3.5.2 用途
        • 3.3.5.3 切屑形成和去除特性
        • 3.3.5.4 材料主要特性
      • 3.3.6 刀具涂层
        • 3.3.6.1 CVD涂层
        • 3.3.6.2 PVD涂层
        • 3.3.6.3 DLC涂层
      • 3.3.7 加工中心刀具选用
        • 3.3.7.1 刀具材料的选用
        • 3.3.7.2 铣刀的选用
        • 3.3.7.3 孔加工刀具的选用
          • 3.3.7.3.1 钻孔加工刀具的选用
          • 3.3.7.3.2 扩孔加工刀具的选用
          • 3.3.7.3.3 镗孔刀具的选用
          • 3.3.7.3.4 铰孔刀具的选用
        • 3.3.7.4 刀具尺寸的确定
          • 3.3.7.4.1 刀具长度的确定
          • 3.3.7.4.2 铣刀直径的选择
    • 3.4 可转位刀片
      • 3.4.1 什么是可转位刀片
      • 3.4.2 硬质合金可转位刀片是如何制造的
      • 3.4.3 切削刀具用可转位刀片型号表示规则
        • 3.4.3.1 型号表示规则
        • 3.4.3.2 代号
          • 3.4.3.2.1 形状
          • 3.4.3.2.2 法后角
          • 3.4.3.2.3 偏差等级
          • 3.4.3.2.4 夹固形式及有无断屑槽
          • 3.4.3.2.5 刀片长度
          • 3.4.3.2.6 刀片厚度
          • 3.4.3.2.7 刀尖形状
          • 3.4.3.2.8 刀片切削刃截面形状
          • 3.4.3.2.9 刀片切削方向
    • 3.5 铣削基础
      • 3.5.1 基本术语
        • 3.5.1.1 主轴旋转方向
        • 3.5.1.2 切屑厚度
        • 3.5.1.3 吃刀量
        • 3.5.1.4 顺铣/逆铣
      • 3.5.2 切削用量
  • 4 FAGOR 8055 编程
    • 4.1 编程基本知识
      • 4.1.1 数控系统编程方式
      • 4.1.2 ISO 编程格式术语
    • 4.2 FAGOR 8055 编程
      • 4.2.1 数据格式
      • 4.2.2 程序结构
        • 4.2.2.1 程序段头
        • 4.2.2.2 程序段
        • 4.2.2.3 程序段结束
      • 4.2.3 轴和坐标系统
        • 4.2.3.1 平面选择 G17 G18 G19
        • 4.2.3.2 尺寸 G71 G70
        • 4.2.3.3 绝对/增量 G90 G91
      • 4.2.4 坐标编程
        • 4.2.4.1 笛卡尔坐标
        • 4.2.4.2 极坐标
        • 4.2.4.3 角度和一个笛卡尔坐标
      • 4.2.5 参考坐标系统
        • 4.2.5.1 参考点
        • 4.2.5.2 机床参考点搜索 G74
        • 4.2.5.3 相对于机床零点编程 G53
        • 4.2.5.4 坐标预置和零点偏置
          • 4.2.5.4.1 坐标预置和S值的限制 G92
          • 4.2.5.4.2 零点偏置 G54~G59
        • 4.2.5.5 极坐标原点的预置 G93
      • 4.2.6 ISO 代码编程
        • 4.2.6.1 准备功能
        • 4.2.6.2 进给率 F
          • 4.2.6.2.1 G94
          • 4.2.6.2.2 G95
          • 4.2.6.2.3 恒表面切削速度G96
          • 4.2.6.2.4 恒刀具中心速度G97
        • 4.2.6.3 主轴转速S
        • 4.2.6.4 刀具号(T)和刀具偏置(D)
        • 4.2.6.5 辅助功能(M)
          • 4.2.6.5.1 M00
          • 4.2.6.5.2 M01
          • 4.2.6.5.3 M02
          • 4.2.6.5.4 M30
          • 4.2.6.5.5 M03
          • 4.2.6.5.6 M04
          • 4.2.6.5.7 M05
          • 4.2.6.5.8 M06
          • 4.2.6.5.9 冷却液
        • 4.2.6.6 路径控制
          • 4.2.6.6.1 G00
          • 4.2.6.6.2 G01
          • 4.2.6.6.3 G02/G03
          • 4.2.6.6.4 G06
          • 4.2.6.6.5 G08
          • 4.2.6.6.6 G09
          • 4.2.6.6.7 G37
          • 4.2.6.6.8 G38
          • 4.2.6.6.9 G36
          • 4.2.6.6.10 G39
        • 4.2.6.7 附加的准备功能
          • 4.2.6.7.1 G04
          • 4.2.6.7.2 G05/G07
          • 4.2.6.7.3 图像镜像
          • 4.2.6.7.4 G72
          • 4.2.6.7.5 G73
        • 4.2.6.8 刀具补偿
          • 4.2.6.8.1 刀具半径补偿
            • 4.2.6.8.1.1 刀具长度补偿
        • 4.2.6.9 固定循环
          • 4.2.6.9.1 固定循环的定义
          • 4.2.6.9.2 固定循环的影响范围
          • 4.2.6.9.3 取消固定循环
          • 4.2.6.9.4 总体考虑
          • 4.2.6.9.5 加工固定循环
          • 4.2.6.9.6 G81
          • 4.2.6.9.7 G83
          • 4.2.6.9.8 G84
          • 4.2.6.9.9 G85
          • 4.2.6.9.10 G89
          • 4.2.6.9.11 G87
          • 4.2.6.9.12 G88
      • 4.2.7 高级语言编程
        • 4.2.7.1 词汇描述
        • 4.2.7.2 变量
        • 4.2.7.3 常数
        • 4.2.7.4 运算符
        • 4.2.7.5 表达式
      • 4.2.8 程序控制语句
        • 4.2.8.1 赋值语句
        • 4.2.8.2 流控制语句
          • 4.2.8.2.1 跳转
          • 4.2.8.2.2 重复执行
          • 4.2.8.2.3 条件判定
          • 4.2.8.2.4 子程序语句
  • 5 FAGOR 8055 操作
    • 5.1 实验室设备介绍
      • 5.1.1 设备数量
      • 5.1.2 开关机
    • 5.2 FAGOR 8055 面板与键盘布局
      • 5.2.1 键盘
      • 5.2.2 操作面板
    • 5.3 FAGOR 8055 操作模式
      • 5.3.1 执行/模拟
        • 5.3.1.1 模拟类型
        • 5.3.1.2 执行和模拟条件
      • 5.3.2 编辑
        • 5.3.2.1 编辑
          • 5.3.2.1.1 CNC 语言编程
        • 5.3.2.2 修改
        • 5.3.2.3 查找
        • 5.3.2.4 替换
        • 5.3.2.5 删除程序段
        • 5.3.2.6 移动程序段
      • 5.3.3 手动模式
        • 5.3.3.1 回参考点
        • 5.3.3.2 坐标预置
        • 5.3.3.3 刀具标定
        • 5.3.3.4 MDI
        • 5.3.3.5 用户
        • 5.3.3.6 显示选择
      • 5.3.4 表
        • 5.3.4.1 零点偏置表
        • 5.3.4.2 刀库表
        • 5.3.4.3 刀具表
        • 5.3.4.4 刀具偏置表
        • 5.3.4.5 表的编辑
  • 6 数控加工与编程
    • 6.1 课程简介
      • 6.1.1 课程简介
      • 6.1.2 课程定位与学习目标
      • 6.1.3 课程案例（项目）描述
      • 6.1.4 教学设计
      • 6.1.5 考核与评价
      • 6.1.6 课程标准
    • 6.2 数控机床特点及发展
      • 6.2.1 数控机床特点及发展
      • 6.2.2 数控机床分类
      • 6.2.3 数控编程内容与方法
      • 6.2.4 数控机床坐标系
      • 6.2.5 数控程序的结构与格式
    • 6.3 模块一  数控车削加工工艺与编程
      • 6.3.1 项目一 数控车削加工工艺设计
        • 6.3.1.1 项目导入
        • 6.3.1.2 学习任务
          • 6.3.1.2.1 数控车床类型及加工对象
          • 6.3.1.2.2 零件图工艺分析
          • 6.3.1.2.3 加工工艺路线拟定
          • 6.3.1.2.4 零件的定位与装夹
          • 6.3.1.2.5 加工刀具及其选用
          • 6.3.1.2.6 数控车削切削用量选择
          • 6.3.1.2.7 加工工艺规程编制
        • 6.3.1.3 项目实施
          • 6.3.1.3.1 零件图工艺分析
          • 6.3.1.3.2 加工工序及进给路线拟定
          • 6.3.1.3.3 零件的定位与装夹
          • 6.3.1.3.4 刀具选用
          • 6.3.1.3.5 切削用量选择
          • 6.3.1.3.6 加工工艺规程编制
        • 6.3.1.4 项目实训
          • 6.3.1.4.1 拓展提升
          • 6.3.1.4.2 实训指导
      • 6.3.2 项目二 阶梯轴加工工艺与编程
        • 6.3.2.1 项目导入
        • 6.3.2.2 学习任务
          • 6.3.2.2.1 阶梯轴加工工艺设计
          • 6.3.2.2.2 数控系统功能指令
          • 6.3.2.2.3 快速点定位指令（G00）
          • 6.3.2.2.4 直线插补指令（G01）
          • 6.3.2.2.5 外径/内径单一循环指令（G90）
          • 6.3.2.2.6 端面车削循环指令（G94）
        • 6.3.2.3 项目实施
          • 6.3.2.3.1 工艺分析
          • 6.3.2.3.2 编制加工程序
        • 6.3.2.4 项目实训
          • 6.3.2.4.1 拓展提升
        • 6.3.2.5 德技融合
      • 6.3.3 项目三 螺纹轴加工工艺与编程
        • 6.3.3.1 项目导入
        • 6.3.3.2 学习任务
          • 6.3.3.2.1 螺纹轴加工工艺特点
          • 6.3.3.2.2 复合循环指令（G71/G70）
          • 6.3.3.2.3 螺纹加工指令（G32/G92）
        • 6.3.3.3 项目实施
          • 6.3.3.3.1 工艺分析
          • 6.3.3.3.2 编制加工程序
        • 6.3.3.4 项目实训
          • 6.3.3.4.1 拓展提升
        • 6.3.3.5 德技融合
      • 6.3.4 项目四 圆弧面零件加工工艺与编程
        • 6.3.4.1 项目导入
        • 6.3.4.2 学习任务
          • 6.3.4.2.1 圆弧面零件加工工艺特点
          • 6.3.4.2.2 圆弧插补指令（G02/G03）
          • 6.3.4.2.3 刀尖圆弧半径补偿
          • 6.3.4.2.4 固定形状复合循环指令（G73/G70）
        • 6.3.4.3 项目实施
          • 6.3.4.3.1 工艺分析
          • 6.3.4.3.2 编制加工程序
        • 6.3.4.4 项目实训
          • 6.3.4.4.1 拓展提升
        • 6.3.4.5 德技融合
      • 6.3.5 项目五 盘套类零件加工工艺与编程
        • 6.3.5.1 项目导入
        • 6.3.5.2 学习任务
          • 6.3.5.2.1 盘套类零件加工工艺特点
          • 6.3.5.2.2 端面粗加工复合循环指令（G72）
          • 6.3.5.2.3 钻孔循环指令（G74）
        • 6.3.5.3 项目实施
          • 6.3.5.3.1 工艺分析
          • 6.3.5.3.2 编制加工程序
        • 6.3.5.4 项目实训
          • 6.3.5.4.1 拓展提升
        • 6.3.5.5 德技融合
    • 6.4 模块二  数控铣削加工工艺与编程
      • 6.4.1 项目六 数控铣削加工工艺设计
        • 6.4.1.1 项目导入
        • 6.4.1.2 学习任务
          • 6.4.1.2.1 数控铣床类型及加工对象
          • 6.4.1.2.2 零件图工艺分析
          • 6.4.1.2.3 数控铣削零件工工艺路线拟定
          • 6.4.1.2.4 零件的定位与装夹
          • 6.4.1.2.5 数控铣削加工刀具及其选用
          • 6.4.1.2.6 数控铣削切削用量选择
          • 6.4.1.2.7 加工工艺规程编制
        • 6.4.1.3 项目实施
          • 6.4.1.3.1 零件图工艺分析
          • 6.4.1.3.2 零件的装夹与定位基准
          • 6.4.1.3.3 加工工序及进给路线拟定
          • 6.4.1.3.4 工艺装备与刀具选择
          • 6.4.1.3.5 切削用量选择
          • 6.4.1.3.6 加工工艺规程编制
        • 6.4.1.4 项目实训
          • 6.4.1.4.1 拓展提升
        • 6.4.1.5 德技融合
      • 6.4.2 项目七 外轮廓零件加工工艺与编程
        • 6.4.2.1 项目导入
        • 6.4.2.2 学习任务
          • 6.4.2.2.1 平面铣削加工工艺特点
          • 6.4.2.2.2 数控铣削系统功能指令
          • 6.4.2.2.3 工件坐标系指令G92/G54－G59
          • 6.4.2.2.4 绝对与增量坐标指令G90/G91
          • 6.4.2.2.5 刀具补偿指令G41/G42
        • 6.4.2.3 项目实施
          • 6.4.2.3.1 工艺分析
          • 6.4.2.3.2 编制加工程序
        • 6.4.2.4 项目实训
          • 6.4.2.4.1 拓展提升
        • 6.4.2.5 德技融合
      • 6.4.3 项目八 型腔类零件加工工艺与编程
        • 6.4.3.1 项目导入
        • 6.4.3.2 学习任务
          • 6.4.3.2.1 型腔类零件加工工艺特点
          • 6.4.3.2.2 子程序指令（M98/M99）
        • 6.4.3.3 项目实施
          • 6.4.3.3.1 工艺分析
          • 6.4.3.3.2 编制加工程序
        • 6.4.3.4 项目实训
          • 6.4.3.4.1 拓展提升
        • 6.4.3.5 德技融合
      • 6.4.4 项目九 孔系零件加工工艺与编程
        • 6.4.4.1 项目导入
        • 6.4.4.2 学习任务
          • 6.4.4.2.1 孔零件加工工艺特点
          • 6.4.4.2.2 孔加工固定循环指令（G81/G80）
          • 6.4.4.2.3 深孔啄钻固定循环指令（G83）
        • 6.4.4.3 项目实施
          • 6.4.4.3.1 工艺分析
          • 6.4.4.3.2 编制加工程序
        • 6.4.4.4 项目实训
          • 6.4.4.4.1 拓展提升
        • 6.4.4.5 德技融合
    • 6.5 微课视频
      • 6.5.1 阶梯轴加工工艺与程序编制
      • 6.5.2 阶梯轴加工机床操作
      • 6.5.3 阶梯轴加工精度控制
    • 6.6 技能题库
      • 6.6.1 数控技术专业技能标准
      • 6.6.2 数控技术专业技能题库
        • 6.6.2.1 数控车削加工 零件图
        • 6.6.2.2 数控铣削加工 零件图
      • 6.6.3 机械设计与制造专业技能标准
      • 6.6.4 机械设计与制造专业技能题库
        • 6.6.4.1 数控车削加工 零件图
        • 6.6.4.2 数控铣削加工 零件图
模块一  数控车削加工工艺与编程