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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