《数控电工电子基础》采用任务驱动型模式编写，按照理实一体化模式教授，力求将知识点和技能点有机地结合起来。作者根据数控机床维护与维修岗位的特点，在研究《数控机床电气控制》和《数控机床故障诊断与维修》的基础上，寻找适合高职数控专业电工电子技术的知识点和技能点，以够用为度，淡化理论，引入新的技术。本教材适用于数控、模具专业高职学生使用，是数控、模具专业的基础课程。本课程的后续课是电气控制与PLC、数控机床电气控制、数控机床故障诊断与维修。
《精密机械加工与数控技术应用》 内容概要： 本书是一部面向高职高专、技工院校以及相关行业从业人员的专业教材，深入探讨了精密机械加工的原理、工艺方法，并重点介绍了数控技术在现代机械制造中的广泛应用。内容涵盖了从传统精密加工到先进数控加工的完整知识体系，旨在培养具备扎实的理论基础和熟练操作技能的复合型技术人才。 第一篇 精密机械加工基础 第一章 机械加工基础知识 1.1 机械零件的通用技术要求： 详细阐述了工件表面粗糙度、尺寸公差、形状公差、位置公差、形位公差等基本概念及其在零件图上的标注方法。重点讲解了表面粗糙度对零件使用性能的影响，以及尺寸链的构成与计算。 1.2 常用量具和测量方法： 介绍游标卡尺、千分尺、百分表、量块、角度量具等常用测量工具的结构、原理、使用方法与注意事项。结合实际案例，讲解了尺寸、角度、形状和位置的测量技巧，并引入了三坐标测量机（CMM）的基本原理和应用。 1.3 刀具材料与磨损： 深入分析了刀具材料的种类（如高速钢、硬质合金、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等）及其性能特点，如硬度、耐磨性、红硬性、韧性等。详细阐述了刀具磨损的几种典型形式（如前刀面磨损、后刀面磨损、月牙洼磨损、崩刃、积屑瘤等）及其影响因素，并介绍了常见的刀具刃磨方法和几何角度的调整。 1.4 切削运动与切削用量： 解释了主运动、进给运动、对刀运动等基本切削运动，以及切削深度、进给量、切削速度等切削用量的选择原则。分析了不同切削用量对加工精度、表面质量、刀具寿命和生产效率的影响，并提供了根据加工对象和刀具类型选择合理切削用量的指导。 1.5 切削力与切削热： 阐述了切削过程中切削力产生的根源、方向和大小，以及切削力对机床刚性、加工精度和刀具损耗的影响。分析了切削热的产生机制、传递途径及其对工件热变形、刀具磨损和切削液性能的影响。 1.6 切削液的作用与选择： 详细介绍了切削液在冷却、润滑、排屑、防锈等方面的作用。分类讲解了各种切削液（如油基切削液、水基切削液、合成切削液等）的性能特点、适用范围以及安全环保要求，并指导读者如何根据加工工艺、材料和机床类型选择合适的切削液。 第二章 常用精密机械加工工艺 2.1 车削加工： 2.1.1 车削基本原理与分类： 介绍外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、滚花等基本车削操作。 2.1.2 普通车床的操作与安全： 详细讲解普通车床的结构组成、各部件功能、操作方法、润滑与维护，以及操作过程中的安全注意事项。 2.1.3 车削工艺参数的选择： 指导如何根据工件材料、刀具类型、加工精度要求和表面粗糙度要求选择合适的转速、进给量和切削深度。 2.1.4 常见车削问题及对策： 分析因切削用量不当、刀具磨损、机床刚性不足等原因造成的加工表面粗糙、尺寸超差、振动等常见问题，并提供相应的解决办法。 2.2 铣削加工： 2.2.1 铣削基本原理与分类： 介绍平面铣削、成形铣削、沟槽铣削、齿轮铣削等。 2.2.2 普通铣床的操作与安全： 讲解普通铣床的结构、操作步骤、装夹工件和刀具的方法，以及安全操作规程。 2.2.3 铣削工艺参数的选择： 指导选择合适的铣削速度、进给量和铣削深度，并考虑铣削方向（顺铣与逆铣）对加工质量的影响。 2.2.4 常见铣削问题及对策： 讨论工件表面起毛刺、尺寸偏差、加工槽宽不准等问题，并给出解决方案。 2.3 磨削加工： 2.3.1 磨削基本原理与分类： 介绍外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削等。 2.3.2 磨削加工的特点与优势： 强调磨削加工在高精度、低表面粗糙度方面的优势，以及其在精加工和超精加工中的重要性。 2.3.3 砂轮的选择与修整： 讲解砂轮的种类、粒度、硬度、结合剂等参数，以及如何根据加工材料和工艺要求选择合适的砂轮。介绍砂轮的修整目的、方法（如金刚石滚轮修整、砂轮修整器修整）和注意事项。 2.3.4 磨削工艺参数与冷却： 分析磨削速度、进给量、磨削深度等参数对磨削质量的影响，并强调切削液在磨削过程中的冷却和润滑作用。 2.4 其他精密加工方法简介： 简要介绍电火花加工（EDM）、激光加工、超声波加工、电化学加工（ECM）等先进精密加工技术的基本原理和适用范围。 第二篇 数控技术应用 第三章 数控技术基础 3.1 数控技术的概念与发展： 阐述数控技术（CNC）的核心概念，即通过数字信息控制机床进行自动加工。追溯数控技术的发展历程，包括开环、半闭环和闭环控制系统的演变。 3.2 数控机床的组成： 详细介绍数控机床的主要组成部分，包括数控装置（CNC）、进给伺服系统、主运动伺服系统、机床本体、刀具和工件输换装置等，并说明各部分的功能。 3.3 数控坐标系与刀具补偿： 3.3.1 机床坐标系与工件坐标系： 明确机床坐标系（X, Y, Z等）和工件坐标系（G54, G55等）的定义、方向和原点设定方法。 3.3.2 刀具长度补偿与刀具半径补偿： 详细讲解刀具长度补偿（G43/G44）和刀具半径补偿（G41/G42）的原理、作用以及在加工程序中的应用，解释其如何实现尺寸精度和加工效率的优化。 3.4 数控编程基础： 3.4.1 数控编程语言（G代码与M代码）： 介绍G代码（准备功能指令）和M代码（辅助功能指令）的基本含义和常用指令。 3.4.2 程序结构与组成： 讲解一个完整的数控加工程序的组成，包括程序头（O号）、程序体、程序尾（M02/M30）等。 3.4.3 直线插补与圆弧插补： 详细讲解G00（快速定位）、G01（直线插补）的编程指令和用法。重点介绍G02（顺时针圆弧插补）和G03（逆时针圆弧插补）的编程格式、参数（I, J, K或R）的含义与计算。 3.4.4 子程序与宏程序概念： 简述子程序（M98）和宏程序（用户自定义宏）的作用，以及它们在简化程序、提高编程效率方面的应用。 第四章 数控编程与操作实践 4.1 数控车床编程与操作： 4.1.1 数控车床基本结构与控制面板： 介绍数控车床的典型结构，如刀架、尾座、主轴箱等，以及控制面板上常用按钮和显示器的功能。 4.1.2 车削加工G代码与M代码详解： 重点介绍用于车削加工的常用G代码，如G00-G03、G20/G21（公英制切换）、G28（回零）、G40/G41/G42（刀具半径补偿）、G50/G92（坐标系设定）、G54-G59（工件坐标系）、G96（恒线速控制）、G97（恒定转速）、G98/G99（进给率模式）、G71/G72（粗车循环指令）、G73（钻孔/攻丝循环）、G74（左螺纹铣削循环）、G75（槽形铣削循环）、G76（螺纹切削循环）等，以及M03/M04/M05（主轴正反转/停止）、M08/M09（冷却液开/关）、M06（刀具更换）等M代码。 4.1.3 典型零件的车削程序编写： 结合实例（如轴类零件、盘类零件），从零件图分析到数控程序的编写，详细演示如何完成外圆、内孔、端面、槽、螺纹等加工指令的编写，并说明参数设定。 4.1.4 数控车床的实际操作： 讲解程序输入、参数设定、刀具对刀、工件装夹、试运行（空运行）和实际加工的步骤和要点，以及加工过程中的监控与调整。 4.2 数控铣床编程与操作： 4.2.1 数控铣床基本结构与控制面板： 介绍数控铣床的组成，如工作台、铣头、交换工作台等，以及控制面板的功能。 4.2.2 铣削加工G代码与M代码详解： 重点介绍用于铣削加工的常用G代码，如G00-G03、G17/G18/G19（平面选择）、G40/G41/G42（刀具半径补偿）、G43/G44（刀具长度补偿）、G54-G59（工件坐标系）、G73（高速钻孔循环）、G81（钻孔循环）、G83（深孔钻削循环）、G84（攻丝循环）等，以及M代码。 4.2.3 典型零件的铣削程序编写： 结合实例（如支架类零件、模板类零件），演示如何编写平面、台阶、槽、圆角、倒角等的铣削程序，强调坐标系和刀具补偿的应用。 4.2.4 数控铣床的实际操作： 讲解程序输入、参数设置、刀具装夹、工件找正、空运行和实际加工的流程，以及加工中的常见问题处理。 4.3 CAM软件辅助编程简介： 简要介绍计算机辅助制造（CAM）软件（如UG NX, Mastercam, SolidCAM等）的基本功能，说明其如何通过图形界面实现零件建模、刀具路径生成、后处理器选择等，从而大大提高编程效率和质量。 第五章 数控机床的维护与故障排除 5.1 数控机床的日常维护： 强调定期清洁、润滑、检查液压系统、气动系统、电气系统等的重要性。指导如何执行日常点检和保养工作。 5.2 常见数控机床故障分析： 针对数控系统报警、机床运行异常、加工精度下降等常见问题，进行分类分析，讲解可能的原因，如电气故障、机械故障、传动故障、控制系统故障等。 5.3 故障诊断与排除的基本方法： 介绍如何通过阅读报警信息、检查连接线路、测量关键部件参数等方法进行故障定位，并提供相应的维修思路和步骤。强调安全操作在故障排除过程中的重要性。 本书特点： 理论与实践紧密结合： 本书不仅阐述了精密机械加工和数控技术的理论知识，更通过大量的实例和操作指导，帮助读者将理论转化为实践技能。 内容体系完整： 从基础知识到高级应用，涵盖了精密机械加工和数控加工的各个方面，适合作为入门和进阶的学习教材。 图文并茂，易于理解： 配备了丰富的插图、图表和加工实例，使抽象的概念更加直观易懂。 面向职业技能培养： 旨在培养读者独立解决实际生产问题的能力，为数控操作、编程、工艺设计等岗位输送高素质人才。 注重安全与环保： 在介绍操作规程和工艺方法的同时，始终强调安全操作的重要性，并对切削液的使用和环保要求有所提及。 适用对象： 高职高专、技工院校机械制造类专业学生。 从事机械加工、数控编程、数控操作、模具制造、设备维护等工作的技术人员。 对精密机械加工和数控技术感兴趣的自学者。 通过学习本书，读者将能够掌握精密机械加工的基本原理和常用工艺，熟练运用数控编程语言编写和优化加工程序，并能独立完成数控机床的操作、维护和常见故障的排除，为从事现代精密机械制造行业打下坚实的基础。
