第1章 数控加工概述 1

1.1 数控加工在机械制造业中的地位和作用 1

1.2 数控加工的特点 2

1.3 数控机床 3

1.3.1 数控机床的基本概念 3

1.3.2 数控机床的构成及基本工作原理 3

1.3.3 数控机床的分类 4

1.3.4 数控铣床 5

1.3.5 加工中心 9

1.4 数控加工编程的目的和方法 16

1.4.1 编程的目的 16

1.4.2 编程的方法 16

习题 16

第2章 CATIA V5R17概述 18

2.1 CATIA V5R17简介 18

2.1.1 CATIA V5R17的应用、特点及运行环境 18

2.1.2 CATIA V5R17模块简介 20

2.2 CATIA V5R17的工作界面 21

2.2.1 CATIA V5R17启动与退出 21

2.2.2 CATIA V5R17标准用户界面 22

2.3 基本操作 24

2.3.1 鼠标和键盘的应用 24

2.3.2 指南针的应用 26

2.3.3 物体的选择 27

2.3.4 特征树的应用 28

2.3.5 视图的应用 28

2.3.6 文件管理 30

习题 33

第3章 CATIA V5R17草图设计 34

3.1 CATIA V5R17草图设计的环境 34

3.1.1 CATIA V5R17草图界面 34

3.1.2 CATIA V5R17草图环境设置 35

3.1.3 CATIA V5R17辅助工具 36

3.2 CATIA V5R17的图形约束 37

3.2.1 图形约束概述 37

3.2.2 建立约束 38

3.2.3 接触约束与以对话框方式建立约束 41

3.2.4 自动约束、驱动约束、修改约束和固定在一起的约束 42

3.3 CATIA V5R17的草图绘制 44

3.3.1 轮廓 45

3.3.2 矩形 45

3.3.3 圆和圆弧 47

3.3.4 样条线 49

3.3.5 二次曲线 52

3.3.6 线、轴和点 53

3.4 CATIA V5R17的草图操作 55

3.4.1 倒圆角 55

3.4.2 倒角 56

3.4.3 重新设置限制 57

3.4.4 转换 58

3.4.5 三维几何投影 61

3.5 CATIA V5R17草图设计综合实例 63

3.5.1 草图设计综合实例一--拨臂 63

3.5.2 草图设计综合实例二--挂轮架 66

习题 71

第4章 CATIA V5R17实体设计 74

4.1 CATIA V5R17实体设计概述 74

4.2 CATIA V5R17基于草图的特征 76

4.2.1 凸台 76

4.2.2 凹槽 81

4.2.3 旋转体和旋转槽 84

4.2.4 孔、肋和开槽 85

4.2.5 加强肋和实体混合 89

4.2.6 多截面实体与已移除的多截面实体 90

4.3 CATIA V5R17的修饰特征 93

4.3.1 倒圆角 93

4.3.2 倒角 96

4.3.3 拔模 96

4.3.4 抽壳、厚度和螺纹 98

4.3.5 移除面和替换面 100

4.4 CATIA V5R17的变换特征 101

4.4.1 变换 101

4.4.2 镜像和缩放 103

4.4.3 阵列 104

4.5 CATIA V5R17基于曲面的特征 107

4.6 CATIA V5R17的参考元素 109

4.6.1 点 109

4.6.2 直线 112

4.6.3 平面 116

4.7 CATIA V5R17的布尔操作 118

4.8 CATIA V5R17实体设计综合实例 120

4.8.1 实体设计综合实例一--移动电话 120

4.8.2 实体设计综合实例二--叶轮 128

习题 136

第5章 CATIA V5R17曲线和曲面设计 138

5.1 CATIA V5R17的曲线 138

5.1.1 轴线和折线 139

5.1.2 投影和相交 139

5.1.3 圆、圆角和连接曲线 141

5.1.4 样条线和螺旋线 143

5.2 CATIA V5R17的曲面 144

5.2.1 拉伸和旋转 144

5.2.2 球面和圆柱面 146

5.2.3 偏移、填充和桥接曲面 147

5.2.4 扫掠和多截面扫掠 149

5.3 CATIA V5R17的曲面操作 155

5.3.1 接合、修复、取消修剪和拆解 155

5.3.2 分割和修剪 157

5.3.3 边界和提取 159

5.3.4 变换 160

5.3.5 外插延伸和倒圆角 164

5.4 CATIA V5R17曲线和曲面设计综合实例 168

5.4.1 创建手机整体造型 168

5.4.2 创建模型中间部分 175

5.4.3 创建模型下壳 177

5.4.4 创建模型上壳 179

习题 192

第6章 CATIA V5R17三维造型综合实例 196

6.1 综合实例一 196

6.1.1 零件概述 196

6.1.2 零件造型步骤 197

6.2 综合实例二 203

6.2.1 零件概述 203

6.2.2 零件造型步骤 204

6.3 综合实例三 213

6.3.1 零件概述 213

6.3.2 零件造型步骤 214

6.4 综合实例四 222

6.4.1 零件概述 222

6.4.2 零件1造型步骤 222

6.4.3 零件2造型步骤 231

习题 236

第7章 CAM数控编程及加工工艺基础 239

7.1 数控加工基础知识 239

7.1.1 数控加工原理 239

7.1.2 数控机床的坐标系 242

7.2 数控编程基础 244

7.2.1 数控指令 244

7.2.2 手工编程步骤 256

7.2.3 手工编程举例 257

7.3 数控加工工艺流程 264

7.3.1 数控加工工艺的特点及内容 264

7.3.2 工序的划分及加工刀具的选择 266

7.3.3 切削用量的确定和走刀路线的选择 272

7.3.4 对刀点的选择、高度安排与进/退刀控制方式 276

7.3.5 刀具补偿、铣削方式和冷却液的开关 278

7.3.6 拐角、轮廓控制与区域加工顺序 280

7.4 数控编程的误差控制 281

7.4.1 加工误差的概念 281

7.4.2 刀轨计算误差 282

7.4.3 残余高度的控制 283

7.5 高速加工编程概述 286

7.5.1 高速加工概述 286

7.5.2 高速加工工艺 290

7.5.3 高速加工编程要点 291

7.5.4 充分利用CAM软件的高速加工功能 293

习题 294

第8章 CATIA V5R17数控加工概述及2.5轴铣削加工 295

8.1 CATIA V5R17 CAM概述 295

8.1.1 CATIA V5R17加工模块的进入 295

8.1.2 CATIA V5R17加工设置步骤 297

8.2 设置加工要素 297

8.2.1 特征树 297

8.2.2 数控机床 298

8.2.3 加工坐标系 299

8.2.4 几何参数设置 301

8.2.5 加工程序组 302

8.3 刀具 304

8.3.1 创建刀具 304

8.3.2 刀具管理 306

8.3.3 调用刀具 307

8.4 进/退刀方式 308

8.5 刀路仿真、切削过程仿真及输出NC程序 314

8.5.1 刀路仿真 314

8.5.2 加工结果拍照 315

8.5.3 切削过程仿真 319

8.5.4 输出NC程序 320

8.6 平面铣削 324

8.6.1 设置几何参数 325

8.6.2 设置刀具路径参数 327

8.7 型腔铣削 330

8.7.1 设置几何参数 330

8.7.2 设置刀具路径参数 333

8.8 粗加工和多型腔铣削 336

8.8.1 粗加工 336

8.8.2 多型腔铣削 339

8.9 轮廓铣削 343

8.9.1 两平面间轮廓铣削 343

8.9.2 两曲线间轮廓铣削 347

8.9.3 曲线和曲面间轮廓铣削 348

8.9.4 端平面铣削 349

8.10 曲线、凹槽、点到点铣削以及钻孔加工 350

8.10.1 曲线铣削 350

8.10.2 凹槽铣削 351

8.10.3 点到点铣削 352

8.10.4 钻孔加工 354

8.11 2.5轴铣削加工综合实例 356

8.11.1 零件工艺分析 356

8.11.2 零件操作定义 357

8.11.3 顶面铣削 359

8.11.4 型腔铣削 362

8.11.5 外轮廓铣削 365

8.11.6 钻孔加工 367

8.11.7 后处理 370

习题 372

第9章 CATIA V5R17曲面铣削加工刀路和NC程序的产生 373

9.1 曲面粗加工 373

9.1.1 投影粗加工 373

9.1.2 等高线粗加工 378

9.2 曲面精加工 382

9.2.1 投影精加工 382

9.2.2 等高线精加工 385

9.2.3 轮廓驱动精加工 386

9.2.4 沿面精加工 390

9.2.5 螺旋精加工 392

9.2.6 清根精加工 393

9.3 加工区域的定义方法 394

9.3.1 加工区域 395

9.3.2 二次加工区域 397

9.3.3 建立几何区域 398

9.4 辅助几何元素 400

9.4.1 建立毛坯零件 400

9.4.2 建立偏置毛坯 400

9.4.3 建立点线元素 401

9.5 编辑数控刀路 402

9.5.1 刀位点编辑和区域编辑 403

9.5.2 刀路变换、刀路连接和改变进刀/退刀 404

9.5.3 刀具碰撞点分离、检查刀具长度和建立几何特征 406

9.6 曲面加工综合实例 408

9.6.1 曲面加工综合实例一 408

9.6.2 曲面加工综合实例二 419

习题 430

第10章 CATIA V5R17数控加工综合实例 431

10.1 CATIA V5R17数控加工综合实例一 431

10.1.1 零件数控加工工艺分析 431

10.1.2 数控加工刀路和NC程序的产生 433

10.2 CATIA V5R17数控加工综合实例二 445

10.2.1 零件数控加工工艺分析 445

10.2.2 数控加工刀路和NC程序的产生 447

10.3 CATIA V5R17数控加工综合实例三 454

10.3.1 零件数控加工工艺分析 454

10.3.2 零件正面数控加工刀路和NC程序的产生 457

10.3.3 零件反面数控加工刀路和NC程序的产生 465

10.4 CATIA V5R17数控加工综合实例四 470

10.4.1 零件数控加工工艺分析 470

10.4.2 零件1正面数控加工刀路和NC程序的产生 474

10.4.3 零件1反面数控加工刀路和NC程序的产生 481

10.4.4 零件2数控加工刀路和NC程序的产生 485

习题 492

第11章 常见数控铣床和加工中心的操作 493

11.1 FANUC 0i系统的数控铣床操作 493

11.1.1 FANUC 0i系统数控铣床操作面板 493

11.1.2 FANUC 0i系统数控铣床的基本操作 499

11.2 SIEMENS 802D的数控铣床操作 504

11.2.1 SIEMENS 802D系统数控铣床操作面板 504

11.2.2 SIEMENS 802D系统数控铣床的基本操作 510

11.3 SIEMENS 810D加工中心的操作 527

11.3.1 SIEMENS 810D系统加工中心TH5660A的功能、组成、特点

和技术参数 527

11.3.2 SIEMENS 810D系统加工中心的操作面板 528

11.3.3 SIEMENS 810D系统加工中心的基本操作 535

习题 552

参考文献 553