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本書是依據國家職業技能標準對中、高級數控車工的知識要求和技能要求，按照崗位培訓需要的原則編寫的。本書通過大量實例詳細介紹了數控車床編程基礎知識、數控車削加工工藝、FANUC 0i系統與SINUMERIK 802D系統的編程與操作、CAXA CAM數控車2020自動編程軟件的應用以及數控車床的故障與維修。
本書結合企業實際，反映崗位需求，突出新知識、新技術、新工藝、新方法，注重職業能力的培養。本書可用作企業培訓部門、各級職業技能鑒定培訓機構的培訓教材，也可作為讀者技能鑒定的考前復習用書，還可作為職業技術院校、技工學校的專業課教材。
本書結合企業實際，反映崗位需求，突出新知識、新技術、新工藝、新方法，注重職業能力的培養。本書可用作企業培訓部門、各級職業技能鑒定培訓機構的培訓教材，也可作為讀者技能鑒定的考前復習用書，還可作為職業技術院校、技工學校的專業課教材。
名人/編輯推薦
1、遴選優質作者，精心策劃，面向入門級讀者，融匯FANUC+SIEMENS兩大數控系統機床編程與操作，努力打造數控車床的全面學習教程。
2、面向數控編程與操作，內容系統全面，詳細講解數控車床基本操作，加工工藝，基本編程指令，宏程序，以及典型形面編程實例，滿足初學者從入門到精通的需求。
3、構建全貌突出細節，重在提煉和精講。對於加工工藝、基本指令、典型實例，均進行精析精講，絕不淺嘗輒止，不回避細節，對每條指令均進行注釋，注重學習實效。
2、面向數控編程與操作，內容系統全面，詳細講解數控車床基本操作，加工工藝，基本編程指令，宏程序，以及典型形面編程實例，滿足初學者從入門到精通的需求。
3、構建全貌突出細節，重在提煉和精講。對於加工工藝、基本指令、典型實例，均進行精析精講，絕不淺嘗輒止，不回避細節，對每條指令均進行注釋，注重學習實效。
序
機械製造業是技術密集型行業，歷來高度重視技術工人的素質。在市場經濟條件下，企業要想在激烈的市場競爭中立於不敗之地，必須有一支高素質的技術工人隊伍，有一群技術過硬、技藝精湛的能工巧匠。為了適應新形勢，我們編寫了《數控車床編程與操作從入門到精通（FANUC、SIEMENS系統）》一書，以滿足廣大數控車床操作者學習的需要，幫助他們提高相關理論知識和技能操作水平。
本書本著以職業活動為導向，以職業技能為中心的指導思想，以國家人力資源和社會保障部制定的《數控車工國家職業技能標準》中的中、高級內容為主，以“實用、夠用”為宗旨，按照崗位培訓需要編寫。本書內容包括：數控車床編程基礎知識、數控車削加工工藝、FANUC 0i系統數控車床編程與操作、SINUMERIK 802D系統數控車床編程與操作、CAXA CAM數控車2020自動編程和數控車床的故障與維修。本書具有如下特點：
1.在編寫原則上，突出以職業能力為核心。貫穿“以職業標準為依據，以企業需求為導向，以職業能力為核心”的理念，依據國家職業標準，結合企業實際，反映崗位需求，突出新知識、新技術、新工藝、新方法，注重職業能力培養。凡是職業崗位工作中要求掌握的知識和技能，均作詳細介紹。
2.在使用功能上，注重服務於培訓和鑒定。根據職業發展的實際情況和培訓需求，力求體現職業培訓的規律，反映職業技能鑒定考核的基本要求，滿足培訓物件參加鑒定考試的需要。
3.在內容安排上，強調提高學習效率。為便於培訓、鑒定部門在有限的時間內把最重要的知識和技能傳授給培訓物件，同時也便於培訓物件迅速抓住重點，提高學習效率，在書中精心設置了數控車床編程基礎知識、CAXA CAM數控車2020自動編程及數控車床的故障與維修等內容，便於讀者系統掌握數控車床編程與操作技術。
本書由臨沂市技師學院崔兆華編著。在編寫過程中，引用了一些參考文獻，並邀請了部分技術高超、精湛的高技能人才進行示範操作，在此謹向有關文獻的作者、參與示範操作的人員表示最誠摯的謝意。崔人鳳、付榮在本書的編寫過程中給予指導和幫助，在此表示感謝。
由於筆者水平有限，編寫時間倉促，書中難免有疏漏和不當之處，敬請廣大讀者批評指正，在此表示衷心的感謝。
編著者
本書本著以職業活動為導向，以職業技能為中心的指導思想，以國家人力資源和社會保障部制定的《數控車工國家職業技能標準》中的中、高級內容為主，以“實用、夠用”為宗旨，按照崗位培訓需要編寫。本書內容包括：數控車床編程基礎知識、數控車削加工工藝、FANUC 0i系統數控車床編程與操作、SINUMERIK 802D系統數控車床編程與操作、CAXA CAM數控車2020自動編程和數控車床的故障與維修。本書具有如下特點：
1.在編寫原則上，突出以職業能力為核心。貫穿“以職業標準為依據，以企業需求為導向，以職業能力為核心”的理念，依據國家職業標準，結合企業實際，反映崗位需求，突出新知識、新技術、新工藝、新方法，注重職業能力培養。凡是職業崗位工作中要求掌握的知識和技能，均作詳細介紹。
2.在使用功能上，注重服務於培訓和鑒定。根據職業發展的實際情況和培訓需求，力求體現職業培訓的規律，反映職業技能鑒定考核的基本要求，滿足培訓物件參加鑒定考試的需要。
3.在內容安排上，強調提高學習效率。為便於培訓、鑒定部門在有限的時間內把最重要的知識和技能傳授給培訓物件，同時也便於培訓物件迅速抓住重點，提高學習效率，在書中精心設置了數控車床編程基礎知識、CAXA CAM數控車2020自動編程及數控車床的故障與維修等內容，便於讀者系統掌握數控車床編程與操作技術。
本書由臨沂市技師學院崔兆華編著。在編寫過程中，引用了一些參考文獻，並邀請了部分技術高超、精湛的高技能人才進行示範操作，在此謹向有關文獻的作者、參與示範操作的人員表示最誠摯的謝意。崔人鳳、付榮在本書的編寫過程中給予指導和幫助，在此表示感謝。
由於筆者水平有限，編寫時間倉促，書中難免有疏漏和不當之處，敬請廣大讀者批評指正，在此表示衷心的感謝。
編著者
目次
第1章 數控車床編程基礎知識1
1.1數控車床概述1
1.1.1基本概念1
1.1.2數控車床的組成2
1.1.3數控車床的工作原理3
1.1.4數控車床的分類3
1.1.5數控車床的特點6
1.2數控車床坐標系7
1.2.1坐標系確定原則7
1.2.2坐標軸的確定7
1.2.3機床坐標系8
1.2.4工件坐標系8
1.2.5刀具相關點9
1.3數控車床編程基礎10
1.3.1數控編程概述10
1.3.2數控加工代碼及程序段格式11
1.3.3程序段的組成16
1.3.4加工程序的組成與結構17
1.3.5常用功能指令的屬性19
1.3.6坐標功能指令規則19
1.4數控車床的刀具補償功能21
1.4.1數控車床用刀具的交換功能21
1.4.2刀具補償功能21
1.4.3刀具偏移補償21
1.4.4刀尖圓弧半徑補償（G40、G41、G42）23
1.5手工編程的數學處理27
1.5.1數值換算27
1.5.2基點與節點的計算28
1.5.3三角函數計算法28
1.5.4平面幾何解析計算法30
1.5.5CAD繪圖分析法32
第2章 數控車削加工工藝 35
2.1數控車削加工工藝概述35
2.1.1數控車削加工的定義和內容35
2.1.2數控車削加工工藝的基本特點35
2.1.3數控車削加工工藝的主要內容35
2.2加工順序的安排與加工路線的確定36
2.2.1加工階段的劃分36
2.2.2加工順序的安排37
2.2.3加工工藝路線的擬定39
2.3數控車削刀具41
2.3.1數控車削刀具的特點41
2.3.2數控車削刀具材料及其選用42
2.3.3機夾可轉位刀具43
2.3.4機夾可轉位車刀刀把47
2.4數控車削加工刀具選用及切削用量的選擇48
2.4.1數控車削刀具系統及刀具48
2.4.2數控車削過程中的切削用量選擇49
2.4.3切削液的選擇51
2.5裝夾與校正53
2.5.1數控車床夾具的基本知識53
2.5.2數控車床常用裝夾與校正方法54
2.6數控車削加工常用量具及加工質量分析57
2.6.1量具的類型57
2.6.2數控車削常用量具58
2.6.3數控車削加工質量分析60
2.7數控加工工藝文件62
2.7.1數控加工工藝文件的概念62
2.7.2數控加工工藝文件種類63
第3章 FANUC 0i系統數控車床編程與操作 66
3.1FANUC 0i系統編程基礎66
3.1.1準備功能66
3.1.2輔助功能67
3.1.3F、S功能67
3.1.4數控車床編程規則68
3.2外輪廓加工69
3.2.1外圓與端面加工69
3.2.2外圓錐面加工74
3.2.3圓弧面加工77
3.2.4復合固定循環加工80
3.3內輪廓加工86
3.3.1孔加工工藝86
3.3.2孔加工編程88
3.3.3內圓錐的加工92
3.3.4內圓弧的加工93
3.4切槽與切斷94
3.4.1槽加工工藝94
3.4.2窄槽加工95
3.4.3寬槽加工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切斷105
3.5螺紋加工108
3.5.1普通螺紋的尺寸計算108
3.5.2螺紋切削指令（G32、G34）109
3.5.3螺紋切削單一固定循環（G92）111
3.5.4螺紋切削復合固定循環（G76）114
3.5.5加工綜合實例117
3.6子程序121
3.6.1子程序的概念121
3.6.2子程序的調用122
3.6.3子程序調用編程實例123
3.6.4編寫子程序時的注意事項125
3.7B類用戶宏程序126
3.7.1B類宏程序編程126
3.7.2宏程序在坐標變換編程中的應用132
3.7.3宏程序編程在加工異形螺旋槽中的運用134
3.8典型零件的編程137
3.8.1綜合實例一137
3.8.2綜合實例二140
3.8.3綜合實例三144
3.9FANUC 0i系統數控車床基本操作146
3.9.1系統控制面板146
3.9.2機床操作面板148
3.9.3數控車床的手動操作150
3.9.4手動數據輸入（MDI）操作153
3.9.5對刀操作153
3.9.6數控程序處理154
3.9.7自動加工操作156
第4章 SINUMERIK 802D系統數控車床的編程與操作 157
4.1一般工件的編程157
4.1.1SINUMERIK 802D系統中的T、S功能157
4.1.2SINUMERIK 802D系統常用G功能指令158
4.1.3SINUMERIK 802D系統的子程序164
4.1.4固定循環指令164
4.1.5編程實例168
4.2螺紋程序的編制172
4.2.1恒螺距螺紋切削指令（G33）172
4.2.2CYCLE97螺紋切削循環174
4.3SIEMENS系統中的子程序176
4.3.1SIEMENS系統中子程序的命名規則176
4.3.2SIEMENS系統中子程序的嵌套176
4.3.3SIEMENS系統中子程序的調用177
4.3.4SIEMENS系統中子程序調用時的編程實例177
4.4參數編程178
4.4.1參數編程概述178
4.4.2參數編程在坐標變換編程中的應用182
4.4.3參數編程在加工異形螺紋中的應用185
4.5典型零件的編程187
4.5.1綜合實例一187
4.5.2綜合實例二189
4.5.3綜合實例三194
4.6SINUMERIK 802D系統數控車床的操作196
4.6.1操作面板介紹196
4.6.2開機和回參考點200
4.6.3加工程序的編輯操作200
4.6.4參數設置201
4.6.5加工操作204
第5章 CAXA CAM數控車2020自動編程 206
5.1CAXA CAM數控車2020用戶界面206
5.1.1Fluent風格界面206
5.1.2經典界面210
5.2CAXA CAM數控車2020基本操作212
5.2.1物件操作212
5.2.2命令操作213
5.2.3數據輸入214
5.2.4視圖工具215
5.3圖形繪製217
5.3.1繪製直線2175.3.2繪製平行線223
5.3.3繪製圓224
5.3.4繪製圓弧226
5.3.5繪製橢圓和橢圓弧230
5.3.6繪製孔/軸232
5.3.7繪製樣條曲線235
5.3.8繪製公式曲線235
5.4曲線編輯237
5.4.1裁剪237
5.4.2過渡240
5.4.3延伸244
5.4.4打斷245
5.4.5拉伸246
5.4.6平移249
5.4.7旋轉249
5.4.8鏡像250
5.5數控車設置251
5.5.1概述251
5.5.2重要術語252
5.5.3刀庫與車削刀具253
5.5.4後置設置256
5.6生成軌跡260
5.6.1車削粗加工260
5.6.2車削精加工264
5.6.3車削槽加工265
5.6.4車螺紋加工267
5.6.5軌跡編輯269
5.6.6線框仿真270
5.6.7後置處理270
5.6.8反讀軌跡270
5.7自動編程加工實例271
5.7.1分析加工工藝過程271
5.7.2加工建模272
5.7.3加工軌跡的生成273
5.7.4機床設置與後置處理277
第6章 數控車床的故障與維修 281
6.1數控車床故障診斷281
6.1.1數控車床的故障概述281
6.1.2數控車床故障產生的規律284
6.1.3數控車床的故障診斷285
6.2數控車床電氣故障與維修290
6.2.1常見電氣故障分類290
6.2.2故障的調查與分析291
6.2.3電氣故障的排除293
6.2.4電氣維修中應注意的事項294
6.2.5維修故障排除後的總結與提高工作295
6.3數控系統硬件故障檢查與維修295
6.3.1數控系統硬件故障檢查與分析295
6.3.2系統硬件更換方法301
參考文獻306
1.1數控車床概述1
1.1.1基本概念1
1.1.2數控車床的組成2
1.1.3數控車床的工作原理3
1.1.4數控車床的分類3
1.1.5數控車床的特點6
1.2數控車床坐標系7
1.2.1坐標系確定原則7
1.2.2坐標軸的確定7
1.2.3機床坐標系8
1.2.4工件坐標系8
1.2.5刀具相關點9
1.3數控車床編程基礎10
1.3.1數控編程概述10
1.3.2數控加工代碼及程序段格式11
1.3.3程序段的組成16
1.3.4加工程序的組成與結構17
1.3.5常用功能指令的屬性19
1.3.6坐標功能指令規則19
1.4數控車床的刀具補償功能21
1.4.1數控車床用刀具的交換功能21
1.4.2刀具補償功能21
1.4.3刀具偏移補償21
1.4.4刀尖圓弧半徑補償（G40、G41、G42）23
1.5手工編程的數學處理27
1.5.1數值換算27
1.5.2基點與節點的計算28
1.5.3三角函數計算法28
1.5.4平面幾何解析計算法30
1.5.5CAD繪圖分析法32
第2章 數控車削加工工藝 35
2.1數控車削加工工藝概述35
2.1.1數控車削加工的定義和內容35
2.1.2數控車削加工工藝的基本特點35
2.1.3數控車削加工工藝的主要內容35
2.2加工順序的安排與加工路線的確定36
2.2.1加工階段的劃分36
2.2.2加工順序的安排37
2.2.3加工工藝路線的擬定39
2.3數控車削刀具41
2.3.1數控車削刀具的特點41
2.3.2數控車削刀具材料及其選用42
2.3.3機夾可轉位刀具43
2.3.4機夾可轉位車刀刀把47
2.4數控車削加工刀具選用及切削用量的選擇48
2.4.1數控車削刀具系統及刀具48
2.4.2數控車削過程中的切削用量選擇49
2.4.3切削液的選擇51
2.5裝夾與校正53
2.5.1數控車床夾具的基本知識53
2.5.2數控車床常用裝夾與校正方法54
2.6數控車削加工常用量具及加工質量分析57
2.6.1量具的類型57
2.6.2數控車削常用量具58
2.6.3數控車削加工質量分析60
2.7數控加工工藝文件62
2.7.1數控加工工藝文件的概念62
2.7.2數控加工工藝文件種類63
第3章 FANUC 0i系統數控車床編程與操作 66
3.1FANUC 0i系統編程基礎66
3.1.1準備功能66
3.1.2輔助功能67
3.1.3F、S功能67
3.1.4數控車床編程規則68
3.2外輪廓加工69
3.2.1外圓與端面加工69
3.2.2外圓錐面加工74
3.2.3圓弧面加工77
3.2.4復合固定循環加工80
3.3內輪廓加工86
3.3.1孔加工工藝86
3.3.2孔加工編程88
3.3.3內圓錐的加工92
3.3.4內圓弧的加工93
3.4切槽與切斷94
3.4.1槽加工工藝94
3.4.2窄槽加工95
3.4.3寬槽加工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切斷105
3.5螺紋加工108
3.5.1普通螺紋的尺寸計算108
3.5.2螺紋切削指令（G32、G34）109
3.5.3螺紋切削單一固定循環（G92）111
3.5.4螺紋切削復合固定循環（G76）114
3.5.5加工綜合實例117
3.6子程序121
3.6.1子程序的概念121
3.6.2子程序的調用122
3.6.3子程序調用編程實例123
3.6.4編寫子程序時的注意事項125
3.7B類用戶宏程序126
3.7.1B類宏程序編程126
3.7.2宏程序在坐標變換編程中的應用132
3.7.3宏程序編程在加工異形螺旋槽中的運用134
3.8典型零件的編程137
3.8.1綜合實例一137
3.8.2綜合實例二140
3.8.3綜合實例三144
3.9FANUC 0i系統數控車床基本操作146
3.9.1系統控制面板146
3.9.2機床操作面板148
3.9.3數控車床的手動操作150
3.9.4手動數據輸入（MDI）操作153
3.9.5對刀操作153
3.9.6數控程序處理154
3.9.7自動加工操作156
第4章 SINUMERIK 802D系統數控車床的編程與操作 157
4.1一般工件的編程157
4.1.1SINUMERIK 802D系統中的T、S功能157
4.1.2SINUMERIK 802D系統常用G功能指令158
4.1.3SINUMERIK 802D系統的子程序164
4.1.4固定循環指令164
4.1.5編程實例168
4.2螺紋程序的編制172
4.2.1恒螺距螺紋切削指令（G33）172
4.2.2CYCLE97螺紋切削循環174
4.3SIEMENS系統中的子程序176
4.3.1SIEMENS系統中子程序的命名規則176
4.3.2SIEMENS系統中子程序的嵌套176
4.3.3SIEMENS系統中子程序的調用177
4.3.4SIEMENS系統中子程序調用時的編程實例177
4.4參數編程178
4.4.1參數編程概述178
4.4.2參數編程在坐標變換編程中的應用182
4.4.3參數編程在加工異形螺紋中的應用185
4.5典型零件的編程187
4.5.1綜合實例一187
4.5.2綜合實例二189
4.5.3綜合實例三194
4.6SINUMERIK 802D系統數控車床的操作196
4.6.1操作面板介紹196
4.6.2開機和回參考點200
4.6.3加工程序的編輯操作200
4.6.4參數設置201
4.6.5加工操作204
第5章 CAXA CAM數控車2020自動編程 206
5.1CAXA CAM數控車2020用戶界面206
5.1.1Fluent風格界面206
5.1.2經典界面210
5.2CAXA CAM數控車2020基本操作212
5.2.1物件操作212
5.2.2命令操作213
5.2.3數據輸入214
5.2.4視圖工具215
5.3圖形繪製217
5.3.1繪製直線2175.3.2繪製平行線223
5.3.3繪製圓224
5.3.4繪製圓弧226
5.3.5繪製橢圓和橢圓弧230
5.3.6繪製孔/軸232
5.3.7繪製樣條曲線235
5.3.8繪製公式曲線235
5.4曲線編輯237
5.4.1裁剪237
5.4.2過渡240
5.4.3延伸244
5.4.4打斷245
5.4.5拉伸246
5.4.6平移249
5.4.7旋轉249
5.4.8鏡像250
5.5數控車設置251
5.5.1概述251
5.5.2重要術語252
5.5.3刀庫與車削刀具253
5.5.4後置設置256
5.6生成軌跡260
5.6.1車削粗加工260
5.6.2車削精加工264
5.6.3車削槽加工265
5.6.4車螺紋加工267
5.6.5軌跡編輯269
5.6.6線框仿真270
5.6.7後置處理270
5.6.8反讀軌跡270
5.7自動編程加工實例271
5.7.1分析加工工藝過程271
5.7.2加工建模272
5.7.3加工軌跡的生成273
5.7.4機床設置與後置處理277
第6章 數控車床的故障與維修 281
6.1數控車床故障診斷281
6.1.1數控車床的故障概述281
6.1.2數控車床故障產生的規律284
6.1.3數控車床的故障診斷285
6.2數控車床電氣故障與維修290
6.2.1常見電氣故障分類290
6.2.2故障的調查與分析291
6.2.3電氣故障的排除293
6.2.4電氣維修中應注意的事項294
6.2.5維修故障排除後的總結與提高工作295
6.3數控系統硬件故障檢查與維修295
6.3.1數控系統硬件故障檢查與分析295
6.3.2系統硬件更換方法301
參考文獻306
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