本书从数控加工的实用角度出发，在介绍数控加工工艺理论和数控加工程序编制相关知识的基础上，详细介绍数控车床、数控铣床和数控电火花机床常见数控系统的加工程序指令功能与加工操作功能，并精选大量的典型实例，阐述零件从图纸到合格产品的整个数控加工过程。

本书可作为高职高专院校数控、机电一体化以及相关专业的教材，也可作为数控机床编程和操作技术人员的培训教材，还可作为相关教师和工程技术人员的参考书。

随着机械制造设备的数控化，企业急需掌握数控加工技术的中、高级技术人员。目前，由于中、高级技术人员的短缺，已严重影响了数控设备的使用。

本书以数控加工的应用为目的，基于目前常用的数控系统，介绍数控加工程序编制、数控机床操作、数控加工工艺参数的选择、典型数控加工实例等。本书以理解、应用数控加工工艺理论和掌握数控加工技能为目标，系统地介绍数控加工常用刀具、数控加工中工件与刀具的定位找正等工艺知识，重点介绍数控程序的编制和数控机床操作。本书以数控加工项目为导向，对传统的教学内容进行重组和调整。书中精选大量的典型实例，通过对这些实例的分析，使学生理解数控加工工艺的基本理论和关键问题，在加工实践中逐步掌握数控机床操作和数控编程技能。本书既满足理论教学要求又满足操作技能训练要求，具有广泛的实用性及适用性。

全书内容共分11章。其中，第1、11章由江苏靖江职教中心学校孙月红编写；第2、5章由中州大学许春香编写；第3、6章由河南省濮阳职业技术学院王亚辉编写；第4章由中州大学邬向伟编写；第7章由洛阳理工学院机械工程系黄桂琴编写；第8章由平顶山工业职业技术学院辛辉编写；第9章由平顶山工业职业技术学院魏勇编写；第10章由平顶山工业职业技术学院魏勇、辛辉编写。本书由许春香任主编；王亚辉、黄桂琴任副主编。在本书的编写过程中，得到了编者所在单位同仁的支持与关心，在此向他们致以衷心的感谢！

在本书的编写过程中，编者参考了相关专业的一些书籍和文献资料，在此向所有原作者表示感谢！

限于我们的水平和经验，加之机电一体化的迅速发展，书中难免存在疏漏之处，敬请广大读者批评指正。

编 者2009年10月

第1章 数控技术概论1

1.1 数控机床概述1

1.1.1 数控机床的概念1

1.1.2 数控机床的原理及组成2

1.1.3 数控机床的分类4

1.1.4 数控机床的发展及常用数控系统5

1.2 数控机床的特点及应用7

1.2.1 数控机床的特点7

1.2.2 数控机床的应用8

思考与训练9

第2章 数控编程基础10

2.1 数控编程方法与步骤10

2.1.1 数控编程的方法10

2.1.2 程序编制步骤11

2.2 数控机床的坐标系13

2.2.1 数控机床坐标系的确定13

2.2.2 机床原点和机床参考点14

2.2.3 工件坐标系和工件原点15

2.2.4 工件坐标系和机床坐标系的关系15

2.3 数控编程中的数学处理16

2.3.1 数值计算的内容16

2.3.2 基点坐标的计算17

2.3.3 节点坐标的计算17

2.3.4 列表曲线的数学处理19

2.4 数控加工程序的结构与格式20

2.4.1 程序格式20

2.4.2 程序段格式21

2.4.3 准备功能与辅助功能22

2.4.4 主程序与子程序23

思考与训练24

第3章 数控加工的工艺设计25

3.1 数控加工工艺内容及分析25

3.1.1 数控加工工艺内容的选择25

3.1.2 数控加工工艺性分析26

3.2 数控加工工艺路线的设计29

3.2.1 最短的空行程路线29

3.2.2 最短的切削进给路线30

3.3 数控加工工序的设计33

3.3.1 工序和工步的划分 33

3.3.2 加工余量的选择 35

3.4 编制数控加工技术文件36

思考与训练39

第4章 数控车床程序编制40

4.1 数控车床编程概述40

4.2 数控车削编程的工艺准备42

4.2.1 典型零件的加工工艺分析42

4.2.2 数控车床常用刀具的种类、结构45

4.2.3 车削用量的选择49

4.3 数控车床的常用编程指令及应用50

4.3.1 基本编程指令50

4.3.2 刀具补偿功能指令57

4.3.3 循环功能指令61

4.3.4 螺纹加工指令71

4.3.5 综合加工应用实例76

4.3.6 宏指令编程82

  *4.4 西门子、FANUC与华中系统对比分析90

4.4.1 FANUC指令系统部分指令功能介绍90

4.4.2 西门子系统部分指令功能介绍91

4.4.3 编程实例（西门子、FANUC分别编程）95

思考与训练99

第5章 数控车床加工操作102

5.1 数控车床结构与技术参数102

5.1.1 数控车床结构与技术参数102

5.1.2 数控车床控制面板105

5.2 数控车床操作108

5.2.1 启动与回参考点108

5.2.2 机床手动操作110

5.2.3 机床数据设置113

5.2.4 对刀与建立工件坐标系117

5.2.5 程序输入运行及管理119

5.2.6 简单零件加工举例127

5.2.7 综合举例129

5.3 数控车床的操作规程135

思考与训练136

第6章 数控铣床程序编制138

6.1 数控铣床编程概述138

6.2 数控铣削编程的工艺准备140

6.2.1 典型零件的加工工艺分析140

6.2.2 数控铣床常用刀具的种类、结构143

6.2.3 铣削用量的选择146

6.3 数控铣床的常用编程指令及应用151

6.3.1 基本编程指令151

6.3.2 刀具补偿功能指令159

6.3.3 简化编程指令161

6.3.4 固定循环指令165

6.3.5 宏指令编程175

6.4 西门子、FANUC与华中系统对比分析177

6.4.1 FANUC指令系统部分指令功能介绍177

6.4.2 西门子系统部分指令功能介绍179

6.4.3 编程实例（西门子SIEMENS、FANUC系统分别编程）182

思考与训练186

第7章 数控铣床加工操作188

7.1 数控铣床结构188

7.2 数控铣床操作190

7.2.1 对刀与建立工件坐标系190

7.2.2 显示193

7.2.3 故障对策199

7.2.4 简单零件加工举例200

7.2.5 综合举例204

7.3 数控铣床的操作规程212

思考与训练214

第8章 加工中心编程 216

8.1 概述216

8.1.1 加工中心简介216

8.1.2 加工中心工艺特点及加工对象217

8.1.3 加工中心的分类218

8.2 加工中心的程序编制220

思考与训练227

第9章 加工中心操作228

9.1 加工中心常用辅具228

9.1.1 刀具系统228

9.1.2 常用工具235

9.2 加工中心操作237

9.2.1 加工中心的对刀237

9.2.2 零件加工举例238

9.3 数控机床的基本维护和保养241

思考与训练246

第10章 数控电火花线切割加工编程247

10.1 概述247

10.1.1 电火花加工原理及加工基本条件247

10.1.2 电火花加工的过程248

10.2 数控电火花成形加工249

10.2.1 电火花成形加工的特点249

10.2.2 数控电火花成形加工工艺251

10.2.3 数控电火花成形机床加工的一般操作步骤252

10.3 电火花线切割加工254

10.3.1 电火花线切割加工原理和特点254

10.3.2 数控线切割加工过程的工艺分析255

10.3.3 数控电火花线切割加工的操作258

10.4 数控线切割机床程序编制的步骤与方法263

10.4.1 数控线切割机床程序编制的步骤264

10.4.2 ISO格式的编程264

10.4.3 3B格式的编程271

10.4.4 4B格式程序编制的要点273

10.4.5 加工实例274

10.5 数控电火花加工机床的维护与保养278

10.5.1 数控电火花线切割机床的维护与保养278

10.5.2 数控电火花成形加工机床的维护与保养279

思考与训练280

第11章 数控技术的发展趋势281

11.1 数控系统与数控机床的发展趋势281

11.2 计算机辅助数控编程285

11.2.1 常用的CAD/CAM软件285

11.2.2 自动编程的步骤与方法288

思考与训练291

附录A JB 3208-1983准备功能G代码292

附录B JB 3208-1983辅助功能M代码294

附录C 华中世纪星系统宏变量296

参考文献299