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第1章　数控车削基础知识 1

1.1　数控车床总体概述 1

1.1.1　数控车床的特点 1

1.1.2　数控车床的分类 1

1.1.2.1　按车床主轴位置分类 1

1.1.2.2　按刀架数量分类 2

1.1.2.3　按功能分类 3

1.1.3　数控车床的结构 4

1.1.4　数控车床主要技术参数 6

1.2　数控车削刀具及选择 7

1.2.1　数控车削刀具的特点 7

1.2.2　数控车削刀具的材料 7

1.2.2.1　高速钢 7

1.2.2.2　硬质合金 8

1.2.2.3　硬质合金涂层 8

1.2.2.4　陶瓷材料 8

1.2.2.5　超硬刀具材料 8

1.2.3　数控车削刀具的分类 9

1.2.3.1　根据结构分类 9

1.2.3.2　根据加工用途分类 10

1.2.3.3　根据刀尖形状分类 12

1.2.4　数控车刀的安装 13

1.2.4.1　刀片在车刀上的安装 13

1.2.4.2　车刀在刀架上的安装 14

1.3　数控车削夹具及使用 14

1.3.1　三爪卡盘 14

1.3.2　四爪卡盘 15

1.3.3　花盘和弯板 15

1.3.4　顶尖 16

1.3.5 心轴 16

1.3.6　跟刀架和中心架 17

1.4　数控车削量具及使用 18

1.4.1　钢直尺 18

1.4.2　游标卡尺 18

1.4.2.1　游标卡尺的结构组成 18

1.4.2.2　游标卡尺的读数 19

1.4.2.3　游标卡尺使用的注意事项 19

1.4.3　千分尺 19

1.4.3.1　千分尺的结构组成 19

1.4.3.2　千分尺的读数 20

1.4.3.3　千分尺使用的注意事项 20

1.4.4　百分表 21

1.4.4.1　百分表的结构组成 21

1.4.4.2　百分表的读数 21

1.4.4.3　百分表使用的注意事项 21

思考与练习 22

第2章　数控车床编程 23

2.1　数控车床坐标系 23

2.1.1　数控车床的坐标系设置 23

2.1.2　机床坐标系与机床原点 23

2.1.3　参考坐标系与机床参考点 24

2.1.4　工件坐标系与工件原点、编程原点 24

2.2　数控车床编程基础 24

2.2.1　数控车程序结构与组成 24

2.2.2　数控车编程规则 25

2.2.3　数控系统的主要功能 25

2.3　数控车编程指令 27

2.3.1　设定工件坐标系 27

2.3.1.1　设定工件坐标系指令G50 27

2.3.1.2　设定工件坐标系指令G54～G59 27

2.3.2　切削用量的单位设置 27

2.3.2.1　坐标单位设置指令G20/G21 27

2.3.2.2　进给量单位设置指令G98/G99 28

2.3.2.3　主轴设置指令G96、G97、G50 28

2.3.3　简单插补指令 28

2.3.3.1　快速定位指令G00 28

2.3.3.2　直线插补指令G01 28

2.3.3.3　圆弧插补指令G02/G03 29

2.3.3.4　螺纹切削指令G32 29

2.3.3.5　暂停指令G04 30

2.3.3.6　返回参考点指令G28 30

2.3.4　刀尖圆弧半径补偿指令 30

2.3.4.1　刀具补偿类型 30

2.3.4.2　刀具补偿指令 31

2.3.4.3　刀具补偿过程 31

2.3.4.4　刀尖方位号 32

2.3.4.5　刀具补偿参数的输入 32

2.3.5　单一固定循环指令 32

2.3.5.1 内外直径切削循环指令G90 32

2.3.5.2　锥台阶切削循环指令G94 33

2.3.5.3　螺纹切削循环指令G92 33

2.3.6　复合固定循环指令 33

2.3.6.1　外圆粗车固定循环指令G71 33

2.3.6.2　外圆粗车固定循环指令G72 34

2.3.6.3　成型加工复式循环G73 35

2.3.6.4　精加工循环G70 35

思考与练习 35

第3章　数控车床仿真加工 37

3.1　仿真软件的安装与启动 37

3.1.1　仿真软件的安装 37

3.1.2　仿真软件的卸载 39

3.1.3　仿真软件的启动 39

3.2　机床、工件和刀具操作 39

3.2.1　选择机床类型 39

3.2.2　工件的定义和使用 40

3.2.2.1　定义毛坯 40

3.2.2.2　导出零件模型 41

3.2.2.3　导入零件模型 41

3.2.2.4　放置零件 41

3.2.2.5　移动或拆除零件 43

3.2.3　选择刀具 43

3.2.3.1　安装刀具 43

3.2.3.2　拆除刀具 44

3.3　FANUC 0i MDI键盘操作说明 45

3.3.1　MDI键盘说明 45

3.3.2　机床位置界面 45

3.3.3　程序管理界面 45

3.3.4　数控程序处理 47

3.3.4.1　导入数控程序 47

3.3.4.2　数控程序管理 47

3.3.4.3　编辑程序 48

3.3.4.4　保存程序 49

3.3.5　MDI模式 49

3.4　FUNAC 0i车床标准面板操作 50

3.4.1　面板按钮说明 50

3.4.2　车床准备 50

3.4.2.1　激活机床 50

3.4.2.2　机床回参考点 50

3.4.3　手动操作 53

3.4.3.1　手动／连续方式 53

3.4.3.2　手动脉冲方式 53

3.4.4　对刀 53

3.4.4.1　试切法设置G54～G59 53

3.4.4.2　设置刀具偏移值 56

3.4.4.3　多把刀具对刀 56

3.4.5 自动加工方式 58

3.4.5.1　自动／连续方式 58

3.4.5.2　自动／单段方式 58

3.4.5.3　检查运行轨迹 59

3.5　仿真加工实例 59

3.5.1　简单外轮廓零件仿真加工 59

3.5.1.1　零件图 59

3.5.1.2　工艺分析 60

3.5.1.3　加工程序 60

3.5.1.4　仿真加工 60

3.5.2　简单内轮廓零件仿真加工 64

3.5.2.1　零件图 64

3.5.2.2 工艺分析 65

3.5.2.3　加工程序 65

3.5.2.4　仿真加工 67

3.5.3　复杂零件仿真加工 68

3.5.3.1　零件图 68

3.5.3.2　工艺分析 68

3.5.3.3　加工程序 69

3.5.3.4　仿真加工 72

思考与练习 73

第4章　数控车床操作 74

4.1　数控车床面板 74

4.1.1　数控车床面板组成 74

4.1.2　系统操作面板 74

4.1.3　机床控制面板 74

4.2　数控车床基本操作 78

4.2.1　开机与关机 78

4.2.1.1　开机 78

4.2.1.2　关机 78

4.2.2　手动操作 78

4.2.2.1　手动返回参考点 78

4.2.2.2　手动连续进给（JOG进给）操作 78

4.2.2.3　手轮进给操作 79

4.2.2.4　主轴旋转控制 79

4.2.2.5　冷却液开关控制 80

4.2.3　程序的编辑与管理 80

4.2.3.1　建立一个新程序 80

4.2.3.2　字的插入、修改和删除 80

4.2.3.3　程序的扫描 80

4.2.3.4　程序的删除 81

4.2.4　各种参数的输入／输出与设定 81

4.2.4.1　输入程序 81

4.2.4.2　输出程序 82

4.2.4.3　输入偏置数据 82

4.2.5　程序的运行 82

4.2.5.1 自动运行 82

4.2.5.2　试运行 83

4.2.5.3　单段运行 83

4.3　对刀 84

4.3.1　试切法对刀 84

4.3.2　设置刀具偏移值对刀 85

4.3.3　多把刀具的对刀操作 86

思考与练习 86

第5章　数控车削零件加工 88

5.1　数控车削加工实例 88

5.1.1　零件图纸及加工要求 88

5.1.2　工艺分析 88

5.1.2.1　零件图分析 88

5.1.2.2　加工路线的确定 88

5.1.2.3　装夹方案的确定 89

5.1.2.4　刀具的选择 89

5.1.2.5　切削用量的确定 89

5.1.3　节点坐标的计算及加工程序的编制 89

5.1.3.1　节点坐标的计算 89

5.1.3.2　数控加工程序的编制 90

5.1.4　零件的数控加工 92

5.2　数控车削加工实训任务书 92

5.2.1　阶梯轴外形轮廓的加工 92

5.2.1.1 实训目的 92

5.2.1.2　实训设备 92

5.2.1.3　实训内容 92

5.2.1.4　思考与练习 92

5.2.2　套类零件内外轮廓的加工 93

5.2.2.1　实训目的 93

5.2.2.2　实训设备 93

5.2.2.3　实训内容 93

5.2.2.4　思考与练习 94

5.2.3　槽的加工 94

5.2.3.1 实训目的 94

5.2.3.2　实训设备 94

5.2.3.3　实训内容 94

5.2.3.4　思考与练习 94

5.2.4　螺纹的加工 94

5.2.4.1 实训目的 94

5.2.4.2　实训设备 95

5.2.4.3　实训内容 95

5.2.4.4　思考与练习 95

5.2.5　固定循环指令的应用 95

5.2.5.1　实训目的 95

5.2.5.2　实训设备 95

5.2.5.3　实训内容 95

5.2.5.4　思考与练习 95

5.2.6　螺纹配合件的加工 96

5.2.6.1 实训目的 96

5.2.6.2　实训设备 96

5.2.6.3　实训内容 96

5.2.6.4　思考与练习 97

5.2.7　锥套配合件的加工 97

5.2.7.1 实训目的 97

5.2.7.2　实训设备 97

5.2.7.3　实训内容 97

5.2.7.4　思考与练习 98

5.3　数控车削加工实训报告 99

第6章　数控车床安全操作及维护 108

6.1　数控车床安全操作规程 108

6.1.1　基本操作要求 108

6.1.2　接通电源之前的要求 108

6.1.3　接通电源以后的要求 108

6.1.4　开机前的准备工作 109

6.1.5　操作要求 109

6.1.6 中断加工 110

6.2　数控车床的维护与保养 110

6.2.1　选择合适的使用环境 110

6.2.2　长期不用数控车床的维护与保养 111

6.2.3　车床机械部分的维护与保养 111

6.2.4　车床电机的维护与保养 111

6.2.5　车床数控系统的维护与保养 111

6.2.6　车床电气部分的维护与保养 111

6.2.7　车床强电控制系统的维护与保养 111

6.2.8　车床液压系统的维护与保养 112

6.2.9　车床气动系统的维护与保养 112

6.2.10　车床润滑部分的维护与保养 113

6.3　数控车床常见故障诊断与排除 113

6.3.1　数控车床故障诊断的一般步骤 113

6.3.2　数控车床故障检查方法 113

6.3.3　数控车床常见故障及处理 115

思考与练习 118

附录 119

附录1 Fanuc 0i Mate Tc G代码列表 119

附录2　数控车工国家职业标准 121

附录3　数控车工职业技能鉴定试题 131

数控车工中级理论知识试题 131

数控车工高级理论知识试题 134

数控车工中级技能要求试题 139

数控车工高级技能要求试题 140

数控车工中级理论知识答案 142

数控车工高级理论知识答案 143

参考文献 144

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