数控车床编程与操作从入门到精通（FANUC、SIEMENS系统）

1、遴选优质作者，精心策划，面向入门级读者，融汇FANUC SIEMENS两大数控系统机床编程与操作，努力打造数控车床的全面学习教程。

2、面向数控编程与操作，内容系统全面，详细讲解数控车床基本操作，加工工艺，基本编程指令，宏程序，以及典型形面编程实例，满足初学者从入门到精通的需求。

3、构建全貌突出细节，重在提炼和精讲。对于加工工艺、基本指令、典型实例，均进行精析精讲，绝不浅尝辄止，不回避细节，对每条指令均进行注释，注重学习实效。

 

 

本书是依据国家职业技能标准对中、高级数控车工的知识要求和技能要求，按照岗位培训需要的原则编写的。本书通过大量实例详细介绍了数控车床编程基础知识、数控车削加工工艺、FANUC 0i系统与SINUMERIK 802D系统的编程与操作、CAXA CAM数控车2020自动编程软件的应用以及数控车床的故障与维修。

本书结合企业实际，反映岗位需求，突出新知识、新技术、新工艺、新方法，注重职业能力的培养。本书可用作企业培训部门、各级职业技能鉴定培训机构的培训教材，也可作为读者技能鉴定的考前复习用书，还可作为职业技术院校、技工学校的专业课教材。

 

第1章 数控车床编程基础知识1

1.1数控车床概述1

1.1.1基本概念1

1.1.2数控车床的组成2

1.1.3数控车床的工作原理3

1.1.4数控车床的分类3

1.1.5数控车床的特点6

1.2数控车床坐标系7

1.2.1坐标系确定原则7

1.2.2坐标轴的确定7

1.2.3机床坐标系8

1.2.4工件坐标系8

1.2.5刀具相关点9

1.3数控车床编程基础10

1.3.1数控编程概述10

1.3.2数控加工代码及程序段格式11

1.3.3程序段的组成16

1.3.4加工程序的组成与结构17

1.3.5常用功能指令的属性19

1.3.6坐标功能指令规则19

1.4数控车床的刀具补偿功能21

1.4.1数控车床用刀具的交换功能21

1.4.2刀具补偿功能21

1.4.3刀具偏移补偿21

1.4.4刀尖圆弧半径补偿（G40、G41、G42）23

1.5手工编程的数学处理27

1.5.1数值换算27

1.5.2基点与节点的计算28

1.5.3三角函数计算法28

1.5.4平面几何解析计算法30

1.5.5CAD绘图分析法32

第2章 数控车削加工工艺 35

2.1数控车削加工工艺概述35

2.1.1数控车削加工的定义和内容35

2.1.2数控车削加工工艺的基本特点35

2.1.3数控车削加工工艺的主要内容35

2.2加工顺序的安排与加工路线的确定36

2.2.1加工阶段的划分36

2.2.2加工顺序的安排37

2.2.3加工工艺路线的拟定39

2.3数控车削刀具41

2.3.1数控车削刀具的特点41

2.3.2数控车削刀具材料及其选用42

2.3.3机夹可转位刀具43

2.3.4机夹可转位车刀刀把47

2.4数控车削加工刀具选用及切削用量的选择48

2.4.1数控车削刀具系统及刀具48

2.4.2数控车削过程中的切削用量选择49

2.4.3切削液的选择51

2.5装夹与校正53

2.5.1数控车床夹具的基本知识53

2.5.2数控车床常用装夹与校正方法54

2.6数控车削加工常用量具及加工质量分析57

2.6.1量具的类型57

2.6.2数控车削常用量具58

2.6.3数控车削加工质量分析60

2.7数控加工工艺文件62

2.7.1数控加工工艺文件的概念62

2.7.2数控加工工艺文件种类63

第3章 FANUC 0i系统数控车床编程与操作 66

3.1FANUC 0i系统编程基础66

3.1.1准备功能66

3.1.2辅助功能67

3.1.3F、S功能67

3.1.4数控车床编程规则68

3.2外轮廓加工69

3.2.1外圆与端面加工69

3.2.2外圆锥面加工74

3.2.3圆弧面加工77

3.2.4复合固定循环加工80

3.3内轮廓加工86

3.3.1孔加工工艺86

3.3.2孔加工编程88

3.3.3内圆锥的加工92

3.3.4内圆弧的加工93

3.4切槽与切断94

3.4.1槽加工工艺94

3.4.2窄槽加工95

3.4.3宽槽加工98

3.4.4多槽加工100

3.4.5端面直槽的加工101

3.4.6V形槽的加工103

3.4.7梯形槽的加工104

3.4.8切断105

3.5螺纹加工108

3.5.1普通螺纹的尺寸计算108

3.5.2螺纹切削指令（G32、G34）109

3.5.3螺纹切削单一固定循环（G92）111

3.5.4螺纹切削复合固定循环（G76）114

3.5.5加工综合实例117

3.6子程序121

3.6.1子程序的概念121

3.6.2子程序的调用122

3.6.3子程序调用编程实例123

3.6.4编写子程序时的注意事项125

3.7B类用户宏程序126

3.7.1B类宏程序编程126

3.7.2宏程序在坐标变换编程中的应用132

3.7.3宏程序编程在加工异形螺旋槽中的运用134

3.8典型零件的编程137

3.8.1综合实例一137

3.8.2综合实例二140

3.8.3综合实例三144

3.9FANUC 0i系统数控车床基本操作146

3.9.1系统控制面板146

3.9.2机床操作面板148

3.9.3数控车床的手动操作150

3.9.4手动数据输入（MDI）操作153

3.9.5对刀操作153

3.9.6数控程序处理154

3.9.7自动加工操作156

第4章 SINUMERIK 802D系统数控车床的编程与操作 157

4.1一般工件的编程157

4.1.1SINUMERIK 802D系统中的T、S功能157

4.1.2SINUMERIK 802D系统常用G功能指令158

4.1.3SINUMERIK 802D系统的子程序164

4.1.4固定循环指令164

4.1.5编程实例168

4.2螺纹程序的编制172

4.2.1恒螺距螺纹切削指令（G33）172

4.2.2CYCLE97螺纹切削循环174

4.3SIEMENS系统中的子程序176

4.3.1SIEMENS系统中子程序的命名规则176

4.3.2SIEMENS系统中子程序的嵌套176

4.3.3SIEMENS系统中子程序的调用177

4.3.4SIEMENS系统中子程序调用时的编程实例177

4.4参数编程178

4.4.1参数编程概述178

4.4.2参数编程在坐标变换编程中的应用182

4.4.3参数编程在加工异形螺纹中的应用185

4.5典型零件的编程187

4.5.1综合实例一187

4.5.2综合实例二189

4.5.3综合实例三194

4.6SINUMERIK 802D系统数控车床的操作196

4.6.1操作面板介绍196

4.6.2开机和回参考点200

4.6.3加工程序的编辑操作200

4.6.4参数设置201

4.6.5加工操作204

第5章 CAXA CAM数控车2020自动编程 206

5.1CAXA CAM数控车2020用户界面206

5.1.1Fluent风格界面206

5.1.2经典界面210

5.2CAXA CAM数控车2020基本操作212

5.2.1对象操作212

5.2.2命令操作213

5.2.3数据输入214

5.2.4视图工具215

5.3图形绘制217

5.3.1绘制直线2175.3.2绘制平行线223

5.3.3绘制圆224

5.3.4绘制圆弧226

5.3.5绘制椭圆和椭圆弧230

5.3.6绘制孔/轴232

5.3.7绘制样条曲线235

5.3.8绘制公式曲线235

5.4曲线编辑237

5.4.1裁剪237

5.4.2过渡240

5.4.3延伸244

5.4.4打断245

5.4.5拉伸246

5.4.6平移249

5.4.7旋转249

5.4.8镜像250

5.5数控车设置251

5.5.1概述251

5.5.2重要术语252

5.5.3刀库与车削刀具253

5.5.4后置设置256

5.6生成轨迹260

5.6.1车削粗加工260

5.6.2车削精加工264

5.6.3车削槽加工265

5.6.4车螺纹加工267

5.6.5轨迹编辑269

5.6.6线框仿真270

5.6.7后置处理270

5.6.8反读轨迹270

5.7自动编程加工实例271

5.7.1分析加工工艺过程271

5.7.2加工建模272

5.7.3加工轨迹的生成273

5.7.4机床设置与后置处理277

第6章 数控车床的故障与维修 281

6.1数控车床故障诊断281

6.1.1数控车床的故障概述281

6.1.2数控车床故障产生的规律284

6.1.3数控车床的故障诊断285

6.2数控车床电气故障与维修290

6.2.1常见电气故障分类290

6.2.2故障的调查与分析291

6.2.3电气故障的排除293

6.2.4电气维修中应注意的事项294

6.2.5维修故障排除后的总结与提高工作295

6.3数控系统硬件故障检查与维修295

6.3.1数控系统硬件故障检查与分析295

6.3.2系统硬件更换方法301

参考文献306

 

机械制造业是技术密集型行业，历来高度重视技术工人的素质。在市场经济条件下，企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，必须有一支高素质的技术工人队伍，有一群技术过硬、技艺精湛的能工巧匠。为了适应新形势，我们编写了《数控车床编程与操作从入门到精通（FANUC、SIEMENS系统）》一书，以满足广大数控车床操作者学习的需要，帮助他们提高相关理论知识和技能操作水平。

本书本着以职业活动为导向，以职业技能为中心的指导思想，以国家人力资源和社会保障部制定的《数控车工国家职业技能标准》中的中、高级内容为主，以“实用、够用”为宗旨，按照岗位培训需要编写。本书内容包括：数控车床编程基础知识、数控车削加工工艺、FANUC 0i系统数控车床编程与操作、SINUMERIK 802D系统数控车床编程与操作、CAXA CAM数控车2020自动编程和数控车床的故障与维修。本书具有如下特点：

1.在编写原则上，突出以职业能力为核心。贯穿“以职业标准为依据，以企业需求为导向，以职业能力为核心”的理念，依据国家职业标准，结合企业实际，反映岗位需求，突出新知识、新技术、新工艺、新方法，注重职业能力培养。凡是职业岗位工作中要求掌握的知识和技能，均作详细介绍。

2.在使用功能上，注重服务于培训和鉴定。根据职业发展的实际情况和培训需求，力求体现职业培训的规律，反映职业技能鉴定考核的基本要求，满足培训对象参加鉴定考试的需要。

3.在内容安排上，强调提高学习效率。为便于培训、鉴定部门在有限的时间内把重要的知识和技能传授给培训对象，同时也便于培训对象迅速抓住重点，提高学习效率，在书中精心设置了数控车床编程基础知识、CAXA CAM数控车2020自动编程及数控车床的故障与维修等内容，便于读者系统掌握数控车床编程与操作技术。

本书由临沂市技师学院崔兆华编著。在编写过程中，引用了一些参考文献，并邀请了部分技术高超、精湛的高技能人才进行示范操作，在此谨向有关文献的作者、参与示范操作的人员表示诚挚的谢意。崔人凤、付荣在本书的编写过程中给予指导和帮助，在此表示感谢。

由于笔者水平有限，编写时间仓促，书中难免有疏漏和不当之处，敬请广大读者批评指正，在此表示衷心的感谢。

编著者