内容简介

本书是根据教育部关于数控技能型紧缺人才的培养指导思想，即基于工作过程、突出技能培养的精神而编写的。本书以FANUC 0i系统为主，全面系统地介绍了数控铣床编程与操作知识，共设立了六个项目，包括数控铣床概述、面类零件数控铣削、腔和槽类零件数控铣削、孔类零件数控铣削、用宏程序加工复杂零件及典型零件的数控铣削软件编程与加工。书中的每个项目都有知识目标、能力目标、学习情景和相应的工作任务，大部分任务来自生产实例，并且难易程度适合教学，其后组织相关理论、任务实施、常见问题和思考题帮助读者理解和掌握其重点和难点，通过后续集中实训来训练和检验学生的数控铣削编程能力和加工水平。通过学习本书，读者能学会制定零件数控铣削加工工艺路线，学会编制数控铣削加工程序，并能熟练操作数控铣床加工相应零件。

本书结构严谨，内容丰富，以项目为导向，从任务分析入手，由浅入深地讲授相关基础知识、任务实施及常见问题，便于读者理解和学习，可作为高等职业技术院校和高等专科院校数控类专业及其他机电类专业的数控铣床课程的教材，可作为成人高等教育相关专业的教学用书，还可供从事相关专业的工程技术人员学习与参考。

前    言

　　本书是《数控铣床编程与操作》的第2版，融理论教学、实践操作、企业项目为一体，是职业技术院校数控、机电、模具等机电系列同类专业的实用型教材。内容从面向企业开展数控加工方向技术服务和职工培训，为“中国制造2025”工程培养高级技能人才的职业需要出发，根据数控铣床编程与操作生产应用型人才今后的发展方向，结合中、高级数控铣削操作考试大纲要求进行修订。本次修订着重体现对学生运用工艺制定、手工编程及软件编程加工，分析和解决典型零件的数控铣削的基本能力培养，突出课程的基本要求和人才培养的实用性；在内容上做了部分取舍，对于一些不适用或错误的图表进行了更换，部分任务有较大改动，如项目六的软件编程部分更新成UG NX 8.0支持的内容。

　　本书具有以下特点：

　　(1) 采用项目导向任务驱动式编写模式。通过本书的学习，学生能学会制定零件的数控铣削加工工艺路线，学会编制数控铣削加工程序，并能熟练操作数控铣床加工相应零件。

　　(2) 理论与实践紧密结合。本书倡导先进的教学理念，以技能训练为主线、相关知识为支撑，较好地处理了理论教学与技能训练的关系，编程理论阐述简洁明了，机床操作结合典型数控系统，突出实践教学特色。

　　(3) 书中案例来自生产实例。大量引用生产实例进行工艺分析与编程，将企业加工技术融入专业教学。

　　(4) 书中内容广泛全面。本书除了讲述常见的基础知识外，还对用户宏程序编程和应用UG CAM加工模块自动编程方面进行了详细阐述。书中内容全面详细，拓宽了学生的视野，提高了学生的学习兴趣，更好地满足了数控专业对该门课程的要求。

　　本书由山东水利职业学院宋凤敏、时培刚、宋祥玲任主编，高晓萍、董科、殷镜波、刘加利任副主编，张志光任主审。具体分工为：山东水利职业学院李学营编写项目一中的任务一；于田霞编写项目一中的任务二；山东日照职业技术学院刘加利编写项目一中的任务三和附录A；山东水利职业学院高晓萍编写项目二；董科编写项目三；宋凤敏编写项目四；宋祥玲编写项目五；殷镜波编写项目六中的任务一和任务二；张立文编写项目六中的任务三和任务四；时培刚编写项目六中的任务五至任务十；郭勋德编写附录B和附录C；五征集团工程师田晓文也参与了本书的编写工作。全书由宋凤敏和时培刚负责统稿。在本书的编写过程中，参考了数控技术方面的诸多论文、教材和机床使用说明书，特在此对本书出版给予支持帮助的单位和个人表示诚挚的感谢！

　　限于编者水平和经验有限，书中难免出现不妥之处，恳切希望广大读者批评指正。

　　

　　                                                                                                               编  者  

第1版前言

　　本书的编写以高等职业教育人才培养目标为依据，结合教育部明确的数控技术应用专业技能型紧缺人才培养需求，注重教材的先进性、通用性、实践性。本书融理论教学、实践操作、企业项目为一体，是职业技术院校数控、机电、模具等机电系列同类专业的实用型教材。教材具有以下特点。

　　(1) 采用项目导向任务驱动式编写模式。本书的编写以项目为导向，从任务分析入手，由浅入深地讲授相关基础知识、任务实施、常见问题及思考题，最后通过课内实训及后续的集中实习来训练和检验学生的数控铣削的编程能力和加工水平。每个项目采用多个生产性案例作为分析任务。通过本教材的学习，学生能制定零件的数控铣削加工工艺路线，会编制数控铣削加工程序，并会操作数控铣床加工相应零件。

　　(2) 理论与实践紧密结合。本书倡导先进的教学理念，以技能训练为主线，相关知识为支撑，较好地处理了理论教学与技能训练的关系，编程理论阐述简洁明了，机床操作结合典型数控系统，突出实践教学特色。

　　(3) 书中案例来自生产实例。大量引用生产实例进行工艺分析与编程，将企业加工技术渗透于专业教学。本书的编写目的之一是缩短学校教育与企业需要的距离，更好地满足企业用人的需要。

　　(4) 书中内容广泛全面。本书除了讲述常见的基础知识外，对用户宏程序编程和应用UG CAM加工模块自动编程方面进行了详细阐述，书中内容全面详细，拓宽了学生的视野，提高了学生的学习兴趣，更好地满足了数控专业对该门课程的要求。

　　本书系山东水利职业学院教育科学规划课题“高职院校生产性实训研究”(课题编号：090503)、山东省教育厅职业教育与成人教育科学研究规划课题“高职院校机电一体化技术专业生产性实训研究”(课题编号：2009zcj092)的研究成果之一。

　　本书由山东水利职业学院宋凤敏、宋祥玲任主编，张立文、殷镜波、董科任副主编，张志光任主审。具体分工为：山东水利职业学院李学营编写项目一中的任务一；山东水利职业学院于田霞编写项目一中的任务二、任务三和附录A；山东水利职业学院高晓萍编写项目二；董科编写项目三；宋凤敏编写项目四；宋祥玲编写项目五；殷镜波编写项目六中的任务一和任务二；张立文编写项目六中的任务三和任务四；山东理工大学时培刚编写项目六中的任务五至任务十；山东水利职业学院郭勋德编写附录B和附录C；北汽福田汽车股份有限公司高级工程师徐召聊也参与了本书的编写工作。全书由宋凤敏和宋祥玲负责统稿。在本书的编写过程中，参考了数控技术方面的诸多论文、教材和机床使用说明书。特在此对本书出版给予支持帮助的单位和个人表示诚挚的感谢！

　　限于编者水平和经验有限，时间仓促，书中难免出现不妥之处，恳切希望广大读者批评指正。

　　    

　                                                                                                               　编  者  

 

目    录

 

项目一  数控铣床概述 1

任务一  数控铣床的结构和功能概述 1

一、数控铣床的功能特点 1

二、数控铣削编程基础 5

三、数控铣削编程方法及步骤 9

任务二  数控铣床的日常维护 10

一、数控铣床的操作规程 10

二、数控铣床的日常维护 11

三、数控铣床常见故障诊断 14

任务三  数控铣床的基本操作 17

一、数控铣床的操作面板 17

二、数控铣床的启动和停止 19

三、机床回参考点 20

四、手动操作 20

五、MDI操作 21

六、程序编程与管理 21

七、FANUC 0i 标准铣床面板仿真

操作 23

习题 30

项目二  用FANUC数控铣床加工

平面类零件 31

任务一  平面零件的数控铣削 32

一、任务导入 32

二、任务分析 32

三、相关理论知识 33

四、任务实施 39

五、零件检测 41

六、常见问题 42

七、思考问题 42

八、扩展任务 42

任务二  外轮廓零件的数控铣削 43

一、任务导入 43

二、任务分析 43

三、相关理论知识 44

四、任务实施 51

五、零件检测 53

六、常见问题 53

七、思考问题 54

八、扩展任务 54

任务三  内轮廓零件的数控铣削 54

一、任务导入 54

二、任务分析 55

三、相关理论知识 55

四、任务实施 58

五、零件检测 61

六、常见问题 61

七、思考问题 62

八、扩展任务 62

习题 62

项目三  利用坐标变换功能加工腔、

槽类零件 64

任务一  利用缩放功能铣削零件 64

一、任务导入 64

二、任务分析 64

三、相关理论知识 65

四、任务实施 67

五、零件检测 69

六、常见问题 69

七、思考问题 69

八、扩展任务 69

任务二  利用镜像功能铣削零件 70

一、任务导入 70

二、任务分析 70

三、相关理论知识 71

四、任务实施 72

五、零件检测 75

六、常见问题 75

七、思考问题 75

八、扩展任务 75

任务三  利用旋转功能铣削零件 76

一、任务导入 76

二、任务分析 76

三、相关理论知识 77

四、任务实施 78

五、零件检测 80

六、常见问题 80

七、思考问题 80

八、扩展任务 80

习题 81

项目四  数控铣床加工孔类零件 82

任务一  数控铣床普通孔加工 82

一、任务导入 82

二、任务分析 82

三、相关理论知识 83

四、任务实施 92

五、零件检测 95

六、常见问题 95

七、思考问题 95

八、扩展任务 96

任务二  数控铣床深孔加工 97

一、任务导入 97

二、任务分析 97

三、相关理论知识 98

四、任务实施 100

五、零件检测 102

六、常见问题 102

七、思考问题 102

八、扩展任务 102

任务三  数控铣床螺纹孔加工 103

一、任务导入 103

二、任务分析 103

三、相关理论知识 104

四、任务实施 107

五、零件检测 110

六、常见问题 110

七、思考问题 110

八、扩展任务 110

习题 111

项目五  复杂轮廓零件编程与加工

(用户宏程序的运用) 112

任务一  椭圆内腔的数控铣削 113

一、任务导入 113

二、任务分析 113

三、相关理论知识 114

四、任务实施 123

五、零件检测 126

六、常见问题 126

七、思考问题 126

八、扩展任务 126

任务二  半球体的数控铣削 127

一、任务导入 127

二、任务分析 127

三、任务实施 128

四、常见问题 131

五、思考问题 131

六、扩展任务 132

任务三  均布孔数控加工 132

一、任务导入 132

二、任务分析 133

三、任务实施 133

四、常见问题 135

五、思考问题 135

六、扩展任务 136

任务四  正多边形的数控铣削 136

一、任务导入 136

二、任务分析 137

三、任务实施 137

四、常见问题 141

五、思考问题 142

六、扩展任务 142

习题 142

项目六  典型零件的数控铣削 144

任务一  凸台零件数控铣削 144

一、任务导入 144

二、任务分析 145

三、相关理论知识 145

四、任务实施 147

五、零件检测 150

六、常见问题 150

七、思考问题 150

八、扩展任务 151

任务二  内型腔零件数控铣削 151

一、任务导入 151

二、任务分析 152

三、相关理论知识 152

四、任务实施 153

五、零件检测 155

六、常见问题 155

七、思考问题 155

八、扩展任务 155

任务三  凸台槽孔零件的数控铣削 156

一、任务导入 156

二、任务分析 157

三、相关理论知识 158

四、任务实施 162

五、零件检测 164

六、常见问题 164

七、思考问题 165

八、扩展任务 165

任务四  键槽孔类零件数控铣削 165

一、任务导入 165

二、任务分析 166

三、相关理论知识 167

四、任务实施 169

五、零件检测 171

六、常见问题 171

七、思考问题 172

八、扩展任务 172

任务五  平面类零件粗加工的软件

    编程 172

一、任务导入 172

二、任务分析并确定加工方案 173

三、任务实施 174

四、任务小结 183

五、扩展任务 184

任务六  平面类零件精加工的软件

    编程 184

一、任务导入 184

二、任务分析并确定加工方案 184

三、任务实施 185

四、任务小结 191

五、扩展任务 191

任务七  型腔类零件的软件编程粗

    加工 192

一、任务导入 192

二、任务分析并确定加工方案 192

三、型腔铣削概述 193

四、任务实施 194

五、任务小结 202

六、扩展任务 202

任务八  固定轮廓铣削的软件编程 203

一、任务导入 203

二、任务分析并确定加工方案 203

三、相关理论知识 203

四、任务实施 205

五、任务小结 213

六、扩展任务 213

任务九  深度加工轮廓铣削的软件

    编程 213

一、任务导入 213

二、任务分析并确定加工方案 214

三、相关理论知识 215

四、任务实施 217

五、任务小结 223

六、扩展任务 223

任务十  孔类零件的软件编程加工 224

一、任务导入 224

二、任务分析并确定加工方案 224

三、相关理论知识 225

四、任务实施 232

五、任务小结 240

习题 241

附录A  数控铣工中、高级技能鉴定

标准 242

一、数控铣工中级技能鉴定标准 242

二、数控铣工高级技能鉴定标准 245

附录B  中级职业技能鉴定实训题 249

任务一  中级职业技能鉴定实训题1 249

任务二  中级职业技能鉴定实训题2 252

任务三  中级职业技能鉴定实训题3 254

任务四  中级职业技能鉴定实训题4 256

任务五  中级职业技能鉴定实训题5 259

任务六  中级职业技能鉴定实训题6 261

任务七  中级职业技能鉴定实训题7 264

任务八  中级职业技能鉴定实训题8 266

任务九  中级职业技能鉴定实训题9 267

任务十  中级职业技能鉴定实训题10 269

附录C  零件自评、互评及教师评价

样表 272

参考文献 274