《多軸加工編程技術與智能機床》是國家級一流本科課程“數(shù)控機床與編程”的配套教材。本書以智能數(shù)控機床編程和具體使用為主線，介紹三軸和多軸零件的自動編程與加工方法。全書共7章，包含數(shù)控機床與編程概述、數(shù)控車床編程、UG NX編程基礎、三軸零件UG編程及仿真加工、多軸零件UG編程及仿真加工、VERICUT仿真、柔性加工單元與智能機床。
本書各章首設置了思維導圖，便于讀者直觀地了解各章的構成；各章后配有習題，以使工程特色更加突出；部分章節(jié)配置了動畫演示，讀者可掃描二維碼觀看。本書強調工程應用，以強化基礎能力建設推進科技創(chuàng)新為指引，在闡述基本知識的基礎上介紹工程材料選用及工藝路線制動方法。本書還配套課件和習題答案，讀者可掃碼下載使用。
本書可作為高等院校機械類專業(yè)師生的教材，同時也適合對多軸編程技術與智能機床感興趣的工程技術人員參考。
第1章 數(shù)控機床與編程概述 1
1.1 數(shù)控機床的發(fā)展 2
1.2 數(shù)控加工概述 3
1.2.1 數(shù)控的定義 3
1.2.2 數(shù)控機床加工的特點 3
1.2.3 數(shù)控機床的應用范圍 4
1.3 數(shù)控機床的組成和分類 4
1.3.1 數(shù)控機床的基本組成 4
1.3.2 數(shù)控機床的分類 6
1.3.3 常見的數(shù)控機床 8
1.4 數(shù)控機床位置檢測裝置 11
1.5 數(shù)控機床典型機械結構 11
1.5.1 主傳動結構 11
1.5.2 進給傳動結構 13
1.6 數(shù)控機床自動換刀裝置 14
1.6.1 數(shù)控車床自動換刀裝置 14
1.6.2 加工中心自動換刀裝置 16
1.7 多軸機床的分類及選用 19
1.7.1 立式五軸加工中心 19
1.7.2 橋式五軸加工中心 20
1.7.3 龍門五軸加工中心 20
1.7.4 龍門車銑復合加工中心 21
1.8 數(shù)控加工人員的要求 21
本章小結 22
思考題 22
拓展閱讀 22
第2章 數(shù)控車床編程 23
2.1 數(shù)控車床編程基礎 24
2.1.1 數(shù)控車床工藝范圍和特點 24
2.1.2 典型數(shù)控車床組成 25
2.2 數(shù)控車床坐標系和機床各點 29
2.3 數(shù)控加工程序基本規(guī)定 32
2.3.1 數(shù)控加工程序結構 32
2.3.2 加工程序指令字的格式 33
2.3.3 加工程序指令字的功能 33
2.4 零點偏置與對刀操作 37
2.5 基本編程指令 42
2.5.1 英制和公制輸入G20、G21 42
2.5.2 快速定位指令G00 42
2.5.3 直線插補指令G01 43
2.5.4 圓弧插補指令G02、G03 45
2.5.5 暫停插補指令G04 48
2.6 軸向車削單一固定循環(huán)指令 48
2.7 復合循環(huán)指令 52
2.7.1 軸向粗車復合循環(huán)指令G71 52
2.7.2 精車循環(huán)G70 54
2.7.3 仿形粗車復合循環(huán)指令G73 58
2.8 螺紋加工指令 60
2.8.1 單行程螺紋切削G32 60
2.8.2 螺紋切削單一固定循環(huán)G92 62
2.9 數(shù)控車床編程綜合實例 64
本章小結 66
思考題 66
習題 66
第3章 UG NX編程基礎 69
3.1 概述 70
3.1.1 UG NX軟件概述 70
3.1.2 軟件啟動 70
3.1.3 文件操作 71
3.1.4 工作界面 72
3.1.5 環(huán)境變量設置 72
3.2 UG編程基本流程 73
3.2.1 創(chuàng)建坐標系 73
3.2.2 創(chuàng)建刀具 75
3.2.3 創(chuàng)建工序 77
3.2.4 賦予切削參數(shù) 77
3.2.5 驗證刀軌 80
3.3 平面銑加工 80
3.3.1 平面銑介紹 80
3.3.2 底壁銑 81
3.3.3 底壁銑加工實例 81
本章小結 87
思考題 87
習題 88
第4章 三軸零件UG編程及仿真加工 89
4.1 輪廓銑介紹 90
4.2 梅花凸臺加工工藝 91
4.3 型腔銑粗加工編程（梅花形凸臺） 91
4.3.1 模型文件處理 91
4.3.2 創(chuàng)建幾何體 91
4.3.3 創(chuàng)建刀具 94
4.3.4 創(chuàng)建型腔銑參數(shù)設置 95
4.3.5 型腔銑切削參數(shù)詳細設置 96
4.3.6 型腔銑非切削移動參數(shù)詳細設置 99
4.4 底壁銑、深度輪廓銑精加工編程（梅花形凸臺） 102
4.4.1 平面銑對梅花凸臺底壁精加工 102
4.4.2 深度輪廓銑概述 106
4.4.3 深度輪廓銑對梅花凸臺側壁精加工 106
4.5 曲面型腔類零件編程 109
4.5.1 固定輪廓銑加工分類及加工對象 109
4.5.2 固定輪廓銑：引導曲線 110
4.5.3 固定輪廓銑：區(qū)域銑削 112
4.5.4 曲面型腔加工案例：爬面輪 112
4.5.5 固定輪廓銑（區(qū)域銑削）精銑底面 115
4.5.6 固定輪廓銑：引導曲線精加工爬面輪側壁 116
4.6 孔類零件編程 118
4.6.1 孔加工的基本步驟 119
4.6.2 定心孔加工 119
4.6.3 鉆孔加工 120
4.6.4 攻螺紋加工 121
本章小結 123
思考題 123
習題 123
拓展閱讀 124
第5章 多軸零件UG編程及仿真加工 125
5.1 相關加工策略介紹 126
5.1.1 可變輪廓銑加工策略 126
5.1.2 外形輪廓銑加工策略 126
5.2 1+X中級件工藝分析 127
5.3 1+X中級件定軸編程 127
5.3.1 設置1+X中級件MCS坐標系 128
5.3.2 設置工件 128
5.3.3 創(chuàng)建刀具 130
5.3.4 創(chuàng)建程序文件夾 130
5.3.5 創(chuàng)建工序 130
5.4 1+X中級件定軸仿真加工 134
5.5 1+X中級件聯(lián)動編程 134
5.5.1 上部S形凹槽聯(lián)動編程 134
5.5.2 下部曲面凹槽聯(lián)動編程 137
5.6 1+X中級件仿真加工 139
5.7 高跟鞋面的多軸編程與加工 139
5.7.1 刀軸控制之“遠離點”和“朝向點” 139
5.7.2 刀軸控制之“遠離直線”和“朝向直線” 140
5.7.3 高跟鞋面的多軸編程 141
5.8 機身結構件斜壁面的多軸編程 145
5.8.1 機身結構件加工工藝 145
5.8.2 機身結構件的斜壁面精加工多軸編程 146
5.8.3 可變引導曲線參數(shù)設置 147
5.9 益智球的內壁精加工 149
5.10 十字花零件的側壁精加工 153
5.11 投影矢量和刀軸的區(qū)別 156
5.12 多軸數(shù)控機床基礎操作 156
本章小結 159
思考題 160
習題 160
拓展閱讀 161
第6章 VERICUT仿真 162
6.1 VERICUT軟件概述 163
6.1.1 默認VERICUT用戶界面的布局 163
6.1.2 項目樹 163
6.1.3 用戶界面視圖 163
6.1.4 鼠標操作方法 164
6.1.5 視圖設置 165
6.1.6 VERICUT仿真運行 166
6.2 螺紋軸零件車削仿真 166
6.2.1 VERICUT車削機床設置 166
6.2.2 機床手動控制 167
6.2.3 設置毛坯、裝夾工件、刀具 167
6.2.4 設置工件零點 168
6.2.5 程序調入 169
6.2.6 仿真運行 169
6.2.7 工件尺寸測量 170
6.3 爬面葉輪銑削仿真 170
6.3.1 VERICUT銑削機床設置 171
6.3.2 設置夾具、毛坯、部件 171
6.3.3 設置工件編程坐標系 172
6.3.4 設置刀具 172
6.3.5 程序調用 172
6.3.6 仿真及碰撞檢測 173
本章小結 174
思考題 174
習題 174
拓展閱讀 175
第7章 柔性加工單元與智能機床 176
7.1 輪轂柔性產線布局及機床聯(lián)機加工程序 177
7.1.1 輪轂加工工藝及產線設計 177
7.1.2 產線內輔助模塊（機器人、視覺系統(tǒng)、AGV） 181
7.1.3 產線準備、運行以及維護 183
7.1.4 輪轂機床聯(lián)機加工程序 184
7.2 軸承端蓋柔性產線布局及機床聯(lián)機加工程序 187
7.2.1 端蓋加工工藝及產線設計 187
7.2.2 產線內輔助模塊（機器人快換、夾具快換、工件類型檢測） 192
7.2.3 產線準備、運行以及維護 195
7.2.4 端蓋產線機床聯(lián)機加工程序 196
7.3 柔性加工單元刀具壽命管理 198
7.3.1 MES系統(tǒng)中的刀具壽命功能 198
7.3.2 在刀具維護菜單中進行新刀具的設置 198
7.3.3 在通用物料菜單中進行毛坯設置 199
7.3.4 在工藝數(shù)據(jù)菜單中進行加工工藝設置 199
7.3.5 程序傳輸 200
7.3.6 機床側刀具壽命設置 201
7.3.7 刀具壽命管理實例 202
本章小結 203
思考題 203
拓展閱讀 203
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