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现代加工实用技术丛书现代数控车削技术邱言龙高万新王兵编机械工业出版社本书主要内容包括：数控加工技术概述、数控车床、数控装置及系统、数控车床的伺服系统、数控程序编制基础知识、程序编制中的工艺处理、数控加工程序的编制、数控自动编程系统简介、常见数控系统编程与操作、数控车床的维护与保养。本书主要适用于企业的中、高级技术工人使用。也可供相关的工程技术人员参考。图书在版编目（ＣＩＰ）数据现代数控车削技术／邱言龙等编．—北京：机械工业出版社，２００６１０（现代加工实用技术丛书）ＩＳＢＮ７－１１１－１９９３３－２Ⅰ现…Ⅱ邱…Ⅲ数控机床：车床－车削ⅣＴＧ５１９１中国版本图书馆ＣＩＰ数据核字（２００６）第１１２２３１号机械工业出版社（北京市百万庄大街２２号邮政编码１０００３７）责任编辑：朱华版式设计：张世琴责任校对：吴美英封面设计：陈沛责任印制：洪汉军北京京丰印刷厂印刷２００７年１月第１版·第１次印刷１８４ｍｍ×２６０ｍｍ·１８印张·４４１千字０００１—５０００册定价：２７００元凡购本书，如有缺页、倒页、脱页，由本社发行部调换本社购书热线电话（０１０）６８３２６２９４编辑热线电话（０１０）８８３７９０８３封面无防伪标均为盗版前言制造业是经济发展与社会发展的物质基础，是一个国家综合国力的具体体现，它对国民经济的增长有着巨大的拉动效应，并给社会带来巨大的财富。据统计：美国６８％的财富来源于制造业，日本国民经济总产值的４９％是由制造业提供的。在我国，制造业在工业总产值中所占的比例为４０％。近１０年来我国国民生产总值的４０％、财政收入的５０％、外贸出口的８０％都来自于制造业，制造业还解决了大量人员的就业问题。因此，没有发达的制造业，就不可能有国家真正的繁荣和强大。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量、快速更新产品，是制造业竞争和发展的基础和制造业先进技术水平的标志。２０世纪５０年代初第一台数控机床的出现，使机械制造技术的发展出现了日新月异的局面，数控技术及装备是发展新型高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的关键技术和基本装备。而数控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，目前世界各国机械制造业广泛采用数控技术以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各发达国家加速经济发展，提高综合国力和国家地位的重要途径。制造业也是技术密集型的行业，工人的操作技能水平对于保证产品质量，降低制造成本，实现及时交货，提高经济效益，增强市场竞争力，具有决定性的作用。近几年来社会对高技能型人才的需求越来越大。如深圳２００５年全市的技能人才需求量为１６５万人，但目前只有技术工人１１６万人，技师和高级技师类的高技能人才只有１４００多人，因此许多企业用高薪聘请高级技术工人，一些高级蓝领的薪酬与待遇是相当不错的，有的甚至高于一般的经理和硕士研究生。全国人大常委会委员长吴邦国同志在出席２００２年７月在北京举行的全国职业教育工作会议上曾发表了“加强职业教育和培训，提高职工队伍素质和企业竞争力”的讲话。他在讲话中指出“我国职工队伍的整体素质还比较低，高级技工严重缺乏。全国仅数控机床的操作工就短缺６０万人。杭州汽轮机厂需要２６０名数控技工，参加十多场招聘会，月薪提到６０００元，还招不到合适人选。我国高级技工占技工总数的比例只有３５％，与发达国家４０％的比例相差甚远。”从吴邦国委员长的这段话，我们不难看出培养数控高级操作人员的重要性和迫切性。当今社会所需的技能型人才应具有技术全面、一专多能、经验丰富的技术素质。比如对一个数控机床操作人员来说，一般应具备以下四个方面的知识和能力：一是具备基本的机械加工工艺知识；二是熟悉基本编程知识，掌握一到两种自动编程软件的使用方法；三是能熟练操作机床，并熟悉机床的性能和参数的选择，四是能对机床进行正确的保养与维护。鉴于此，为了适应技术工人的岗位培训和提高操作技能水平，满足社会对技能型人才的需求，我们策划和组织编写了“现代加工实用技术”丛书。这套丛书的作者基本上是长期从事高等、中等职业教育的经验丰富的教师，也有长期工作在一线的工程技术人员。该丛书是在作者们多年从事现代实用加工技术方面的研究和实践操作的基础上总结撰写而成的。数控车削在数控加工中占有重要地位，本书对数控车床和数控车削技术进行了由浅入深的论述，为了便于读者理解，又收入了一定量的数控车削实例。本套丛书立足于应用，在内容组织和编排上图文并茂、通俗易懂，特别强调实践，书中的大量实例来自生产实际和教学实践，还包括许多典型的加工实例、操作技能及最新技术的应用，兼顾先进性与实用性。本套丛书主要适合企业的中、高级技术工人和技师阅读，也适合作为相关高等、中等职业技术教育及技术工人岗位培训的教材，也可供相关工程技术人员参考。编者Ⅳ目录前言第一章数控加工技术概述１…………………第一节数控机床的发展应用与组成１……………………………一、数控机床的发展１………………………二、数控机床的组成２………………………三、数控机床的特点２………………………第二节数控机床的分类３…………………一、按工艺用途分类３………………………二、按功能水平分类４………………………三、按机械运动的轨迹分类４………………四、按控制的坐标轴数分类５………………五、按伺服系统的类别分类６………………第三节数控机床的一般工作原则８…………………………一、数控机床的工作步骤８…………………二、数控机床操作过程中的注意事项９……第四节先进制造系统简介１０……………一、柔性制造系统１０…………………………二、计算机集成制造系统１１…………………第二章数控车床１２……………………………第一节数控车床的组成和特点１２………一、数控车床的加工工艺范围１２……………二、数控车床的生产应用１２…………………三、数控车床的组成１３………………………四、数控车床的特点１５………………………第二节数控车床的布局形式１６…………一、影响数控车床布局的因素１６……………二、床身和导轨的布局１６……………………三、刀架的布局１９……………………………第三节数控车床的分类与工作过程１９…………………………一、数控车床的分类１９………………………二、常用数控系统简介２０……………………三、数控车床的工作过程２２…………………四、数控车床的操作方法２４…………………第四节数控车床的进给运动和其他装置２５…………………………一、进给运动２５………………………………二、其他装置２７………………………………第三章数控装置及系统２９…………………第一节数控装置２９…………………………一、数字控制的信息２９………………………二、数控装置的组成２９………………………第二节插补原理３５…………………………一、脉冲当量３５………………………………二、插补原理３６………………………………第三节数控系统３８…………………………一、数控系统的组成３８………………………二、数控系统的基本功能３９…………………三、数控系统的选择４０………………………第四章数控车床的伺服系统４３……………第一节伺服系统概述４３…………………一、伺服系统的工作要求４３…………………二、伺服系统的作用及分类４３………………三、进给伺服系统的组成及工作原理４４……第二节步进电动机４５……………………一、步进电动机原理４５………………………二、步进电动机的其他通电方式４６…………三、步进电动机的步距角和驱动４６…………四、步进电动机的类别４７……………………五、步进电动机的运行性能４９………………第三节其他伺服电动机５０………………一、电液脉冲马达５０…………………………二、直流伺服电动机５０………………………三、交流伺服电动机５１………………………四、无整流子伺服电动机５２…………………第五章数控程序编制基础知识５３…………第一节数控机床的坐标系统５３…………一、数控机床的坐标轴和运动方向５３………二、绝对坐标系统与相对坐标系统５４………第二节数控编程概述５５…………………一、程序编制概述５５…………………………二、程序编制的一般过程５５…………………三、手工编程的意义５６………………………第三节程序编制中的字符与代码５６……………………………一、字符与代码５６……………………………二、字与地址字５７……………………………第四节程序编制的有关术语及含义６０……………………………一、程序段格式６０……………………………二、各种原点６１………………………………三、刀位点及刀尖圆弧半径补偿６２…………第六章程序编制中的工艺处理６４…………第一节工艺准备及处理方法６４…………一、分析零件图样６４…………………………二、数控车床常用刀具的选择６７……………三、夹具的选择７７……………………………四、选择加工手段７７…………………………五、对设备的检查及有关数据的测定７８……第二节加工工艺的处理方法８１…………一、制定加工方案８１…………………………二、确定切削用量８８…………………………三、制定补偿方案９０…………………………四、确定程序编制的允许误差９１……………第七章数控加工程序的编制９３……………第一节数控加工编程方法概述９３………一、手工编程９３………………………………二、ＡＰＴ语言自动编程９４……………………三、ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统数控编程９５………第二节加工程序的结构及程序段格式９６……………………一、加工程序的结构９６………………………二、加工程序段格式９７………………………第三节程序段的填写９８…………………一、填写程序段的基本原则９８………………二、典型数控系统程序段格式的填写９８……三、填写加工程序段的附加规定１０８………第四节加工程序单的填写及程序校验１０９………………………一、加工程序单的构成１０９…………………二、加工程序单的填写示例１１０……………三、程序校验的意义１１１……………………四、校验程序的方法１１１……………………第八章数控自动编程系统简介１１４………第一节自动编程软件概述１１４…………第二节ＣＡＸＡ数控车２０００自动编程１１５………………………一、界面与菜单介绍１１５……………………二、系统的交互方式１１８……………………三、ＣＡＸＡ数控车２０００的ＣＡＤ功能１２０……第三节ＣＡＸＡ数控车２０００的ＣＡＭ功能１２８………………………一、数控车ＣＡＭ功能概述１２８………………二、ＣＡＸＡＬａｔｈｅ１２９…………………………第四节ＣＡＸＡ数控车２０００自动编程实例１４３………………………第九章常见数控系统编程与操作１５４……第一节广州数控９８０Ｔ数控系统编程与操作１５４……………………一、数控系统的编程１５４……………………二、数控系统的操作１７３……………………第二节华中世纪星数控系统编程与操作１７７……………………一、数控系统的编程１７７……………………二、数控系统的操作１９５……………………Ⅵ三、显示２２０…………………………………四、车削编程实例２３０………………………第十章数控车床的维护与保养２４３………第一节数控车床的安装与调试２４３…………………………一、数控车床的选用２４３……………………二、数控车床的安装与调试２４５……………三、数控车床的检测与验收２４６……………四、数控机床的设备管理２４８……………第二节数控车床的维护与保养２４９……一、数控系统维护的基础２４９………………二、数控系统的诊断技术２５２………………三、数控机床机械故障诊断２６０……………四、数控机床的日常维护与保养２６６………五、常见数控车床故障诊断与维护实例２