本书是基于 UG NX 12.0 软件的数控加工编程教材，分为数控铣编程、数控车编程、后 处理和上机加工实践四部分。教材以典型实例的完整编程过程为主线进行演示讲解，涵盖 了加工工艺、加工参数和常用的软件功能应用。 典型实例类型包括：雕刻加工编程、孔系零件加工编程、平面零件加工编程、曲面零 件加工编程、整体结构件加工编程、车削零件加工编程、加工中心后处理、数控车后处理。 软件功能包括：底壁铣、平面铣、平面轮廓铣、平面文本、型腔铣、拐角粗加工、剩 余铣、深度轮廓铣、固定轮廓铣、区域轮廓铣、曲面区域轮廓铣、单刀路清根、多刀路清 根、参考刀具清根、实体 3D 轮廓、轮廓文本、钻孔、铣孔、铣螺纹、端面车削、外径粗车、 外径精车、外径开槽、外径螺纹铣、中心线钻孔、内径粗镗、内径精镗、内径开槽、内径 螺纹铣等。 本书可供数控技术应用专业学生和相关技术人员阅读。

林盛，工程应用一线教师，从业15年。既从事教学工作，也从事实际数控加工生产工作，具有丰富的教学经验和工程实战经验。曾两次参加全国数控技能大赛（第一届和第五届），两次都获得全国第5名。在2012年主持的课程《航空零件数控铣削加工》被评为国家级精品资源共享课程。自主创办的网站：承好数控技术中心http://www.chskjszx.com/，至今已有9400多人注册会员进行交流。

前言
第1章 编程入门体验 001
1.0 课程思政之技能成才技能报国 001
知识点：技能成才技能报国 001
1.1 初识编程界面 002
知识点：用户角色、程序顺序视图、机床视图、几何视图、加工方法视图、线框仿真、
3D 动态仿真、后处理代码 002
1.2 初次体验编程过程 003
知识点：型腔铣、2D 动态仿真设置 003
1.3 再次体验编程过程 005
知识点：创建刀具、设置加工坐标系 MCS_MILL、设置 WORKPIECE（包容块毛坯）、 创建型腔铣、删除组装（删除设置） 005
1.4 相关练习 006
第２章编程前期准备 007
2.0 课程思政之为党育人为国育才 007
知识点：为党育人为国育才 007
2.1 分析模型结构确定加工刀具 007
知识点：测量最小距离、测量投影距离、测量半径、局部半径、最小半径 007
2.2 加工坐标系的设置 008
知识点：显示和隐藏 MCS 坐标，动态拖拽坐标，自动判断坐标，Z 轴、X 轴、原点坐标， 安全平面设置 008
2.3 加工几何体 WORKPIECE 的设置 010
知识点：WORKPIECE、电极设计包容块、时间戳记顺序、编辑对象显示 Ctrl+J、 检查余量、显示和隐藏实体、重命名实体、透明显示实体、检查体、检查余量 010
2.4 记住几个型腔铣初级报警问题 013
知识点：型腔铣常见报警问题 013
2.5 型腔铣 3D 仿真颜色分析 014
知识点：仿真碰撞暂停、3D 仿真颜色分析 014
2.6 相关练习 016
第3章雕刻加工编程 017
3.0 课程思政之党的二十大主题 017
知识点：党的二十大主题 017
3.1 注释文字的输入— 单线字体 017
知识点：注释文字的输入 017
3.2 在平面上雕刻注释文字 018
知识点：刻字编程、平面文本 PLANAR_TEXT、切削深度设置、进给率设置018
3.3 在曲面上雕刻注释文字 019
知识点：轮廓文本 CONTOUR_TEXT、刀轨显示出进给率 F 值019
3.4 曲线文字的输入— 空心字 020
知识点：曲面上的曲线、A 文本的输入020
3.5 沿着空心字的轮廓线雕刻 021
知识点：固定轮廓铣 FIXED_CONTOUR、驱动方法曲线点、多条刀路、余量、变换刀路021
3.6 把空心字体内部挖空 022
知识点：固定轮廓铣 FIXED_CONTOUR、驱动方法边界、多条刀路、余量、变换刀路022
3.7 挖空交叉图案和交叉字体的编程 024
知识点：固定轮廓铣 FIXED_CONTOUR、驱动方法边界、多条刀路、余量、变换刀路024
3.8 相关练习 025
第4章孔系零件加工编程 026
4.0 课程思政之微孔加工大国工匠常晓飞 026
知识点：大国工匠、工匠精神 026
4.1 打开 drill 钻孔模式的环境变量026
知识点：drill 钻孔模式的环境变量026
4.2 采用 G01 啄钻027
知识点：啄钻、距离、钻孔最小安全距离、钻孔通孔安全距离、钻孔深度、安全平面、避让 027
4.3 采用 G01 断屑钻028
知识点：断屑钻、距离、MCS 安全平面、避让028
4.4 标准循环钻孔 G81029
知识点：标准钻、Rtrcto、钻孔深度、安全平面、避让029
4.5 标准循环埋头孔 G82030
知识点：倒角刀、埋头孔、埋头直径 Csink、孔底暂停时间 Dwell030
4.6 标准循环 G83、G73、G84、G85、G76031
知识点：G83、G73、G84、G85、G76031
4.7 铣孔 . 032
知识点：HOLE_MILLING032
4.8 铣螺纹退刀槽 034
知识点：平面铣 PLANAR_MILL 034
4.9 铣内螺纹 035
知识点：符号螺纹、铣内螺纹 THREAD_MILLING 035
4.10 铣外螺纹—双头螺纹 036
知识点：符号螺纹、铣外螺纹 THREAD_MILLING、双头螺纹 036
4.11 特征钻孔 hole_making 练习037
第5章平面零件加工编程 038
5.0 课程思政之“金牌兄弟”张志坤、张志斌 038
知识点：世界技能大赛数控铣项目冠军 038
5.1 平面零件编程—极简模式 038
知识点：电极设计自动块、型腔铣 CAVITY_MILL、余量、螺旋下刀、主轴转速、 进给率、基于层、显示工序几何体038
5.2 平面零件编程—大刀开粗小刀清角模式 040
知识点：电极设计自动块、型腔铣 CAVITY_MILL、基于层、螺旋下刀、圆弧进退刀、 删除组装040
5.3 型腔铣撞刀问题 042
5.3.1 型腔铣撞刀问题之切削区域 042
知识点：型腔铣 CAVITY_MILL、切削区域042
5.3.2 型腔铣撞刀问题之修剪边界 043
知识点：型腔铣 CAVITY_MILL、WCS、修剪边界、检查体043
5.3.3 型腔铣撞刀问题之切削层 044
知识点：型腔铣 CAVITY_MILL、切削层044
5.3.4 型腔铣撞刀问题之参考刀具 045 知识点：型腔铣 CAVITY_MILL、基于层、参考刀具 045
5.3.5 型腔铣撞刀问题之非切削移动参数 046
知识点：型腔铣 CAVITY_MILL、非切削移动参数、FANUC 系统 G00 运动特性046
5.3.6 相关练习 048
5.4 平面零件编程—精细模式 049
5.4.1 平面零件编程—精细模式—底壁铣铣表面 049
知识点：底壁铣 FLOOR_WALL、空间范围毛坯几何体、将底壁延伸至毛坯轮廓、 显示十字准线、刀轨显示轮廓线填充049
5.4.2 平面零件编程—精细模式—型腔铣开粗 050
知识点：保存 MCS、WCS 偏置坐标系、使 WCS 与 MCS 重合、跟随周边、切削层050
5.4.3 平面零件编程—精细模式—型腔铣二次开粗 050
知识点：深度优先、基于层、圆弧进退刀、前一平面转移 050
5.4.4 平面零件编程—精细模式—底壁铣精铣底面 051
知识点：底壁铣 FLOOR_WALL、部件余量、壁余量、刀具延展量、岛清根、 添加精加工刀路、毛坯余量、跨空区域051
5.4.5 平面零件编程—精细模式—平面铣精铣侧壁 053
知识点：平面铣 PLANAR_MILL、批准刀路、工序前面符号的含义053
5.4.6 相关练习 055
5.5 平面零件加工误差分析及尺寸控制方法 055
5.5.1 平面零件加工尺寸控制—加工误差分析 055
知识点：加工误差分析 055
5.5.2 平面零件加工尺寸控制—正负余量法 056
知识点：平面铣、刀具位置、定制成员数据、定制边界数据、PIM 标注、正负余量法056
5.5.3 平面零件加工尺寸控制—调整模型法 058
知识点：组、复制体、移动面、偏置区域、线性标注、PMI、平面铣、调整模型法058
5.5.4 平面零件加工尺寸控制—骗刀法 059
知识点：正负余量法、工序导航器列属性、骗刀法 059
5.5.5 平面零件加工尺寸控制—刀具半径补偿法 060
知识点：刀具半径补偿法 060
5.5.6 平面零件加工尺寸控制—基准统一法 061
知识点：基准统一法 061
5.5.7 相关练习 062
5.6 平面零件—两面加工件 1 . 063
5.6.1 平面零件—两面加工件 1—工艺准备 . 063
知识点：工艺准备、铝合金加工参数 063
5.6.2 平面零件—两面加工件 1—A 面粗加工064
知识点：底壁铣、平面铣、忽略孔、忽略倒斜角 064
5.6.3 平面零件—两面加工件 1—A 面精加工065
知识点：底壁铣、平面铣 065
5.6.4 平面零件—两面加工件 1—A 面倒斜角066
知识点：倒斜角、忽略孔、附加刀路、小平面体 066
5.6.5 平面零件—两面加工件 1—B 面粗加工067
知识点：翻面加工、岛清根、壁清理、小平面体 067
5.6.6 平面零件—两面加工件 1—B 面精加工068
知识点：底面铣、平面铣 068
5.6.7 平面零件—两面加工件 1—B 面倒斜角069
知识点：平面铣倒斜角 069
5.6.8 相关练习 070
5.7 平面零件—两面加工件 2 . 070
5.7.1 平面零件—两面加工件 2—工艺准备 . 070
知识点：工艺准备、铝合金高速加工参数、零件装夹方式 070
5.7.2 平面零件—两面加工件 2—A 面粗加工072
知识点：型腔铣参考刀具、修剪边界 072
5.7.3 平面零件—两面加工件 2—B 面粗加工073
知识点：翻面加工、切削层 073
5.7.4 平面零件—两面加工件 2—B 面精加工074
知识点：切削层、检查体、检查余量 074
5.7.5 平面零件—两面加工件 2—固定轴倒斜角 . 076
知识点：区域轮廓铣 076
5.7.6 相关练习 078
5.7.7 平面零件—两面加工件 2—A 面精加工—1 079
知识点：参考刀具、修剪边界、平面铣串联边界、多台阶边界 079
5.7.8 平面零件—两面加工件 2—A 面精加工—2 081
知识点：底壁铣合并距离、沿形状斜进刀螺旋铣、钻孔、面上所有孔、优化最短刀轨、
孔口倒斜角 . 081
5.7.9 相关练习 084
5.8 平面零件—电子产品—盒子 084
5.8.1 平面零件—电子产品—盒子—工艺分析 084
知识点：保存测量结果、调整面大小、给面染色、交叉孔半边孔加工工艺 084
5.8.2 平面零件—电子产品—盒子—A 面粗加工 087
知识点：型腔铣、参考刀具、拐角粗加工、剩余铣、移动到图层 087
5.8.3 平面零件—电子产品—盒子—B 面粗加工 088
知识点：参考刀具、基于层、在延展毛坯下切削、切削层、修剪边界、N 边曲面 088
5.8.4 平面零件—电子产品—盒子—A 面精加工 092
知识点：拐角光顺、跨空区域运动类型、面上的孔、过滤孔选择、优化最短路径、交叉孔 . 092
5.8.5 平面零件—电子产品—盒子—B 面精加工 095
知识点：MCS 坐标设置、参考刀具、钻孔 095
5.8.6 平面零件—电子产品—盒子—C 面粗精加工 099
知识点：MCS 坐标设置、下刀位置区域起点、小区域忽略、多重变量步距 099
5.8.7 平面零件—电子产品—盒子—D 面粗精加工 102
知识点：MCS 坐标设置、下刀位置区域起点、重叠距离、铣孔、钻孔 102
5.9 平面零件编程总结 105
知识点：型腔铣、底壁铣、平面铣 105
5.10 相关练习 106
第6章曲面零件加工编程 107
6.0 课程思政之国产数控装备的崛起 107
知识点：精密制造、严丝合缝 107
6.1 曲面零件编程—凸模 107
知识点：型腔铣、拐角粗加工、深度轮廓铣、参考刀具清根、区域轮廓铣 107
6.2 曲面零件编程—凹模 112
知识点：型腔铣、拐角粗加工、深度轮廓铣、参考刀具清根、区域轮廓铣 112
6.3 曲面零件编程—三角块 116
知识点：型腔铣、深度轮廓铣、参考刀具清根、区域轮廓铣、曲面区域轮廓铣 116
6.4 曲面零件编程—精优表面质量控制 122
知识点：精优加工表面质量控制 122
6.5 曲面零件—综合型腔—精优表面编程 126
知识点：斜率分析、复制体、等参数曲线、分割面 126
6.6 曲面零件编程总结 134
知识点：曲面编程总结 134
第7章整体结构件加工编程 135
7.0 课程思政之中国的五轴机床检测 S 形试件成为国际标准 135
知识点：五轴机床检测 S 形试件、国际标准 135
7.1 整体结构件加工工艺 135
知识点：工艺凸台形式、装夹方式、凸台连接结构、凸台去除、减小振动、减小变形 135
7.2 筋板结构件 1 . 142
7.2.1 工艺凸台设计 142
知识点：工艺凸台设计 142
7.2.2 筋板结构件 1 第一面编程 145
知识点：结构件编程 145
7.2.3 筋板结构件 1 第二面编程 149
知识点：结构件编程、翻面加工 149
7.2.4 筋板结构件练习 152
7.3 筋板结构件 2 . 152
7.3.1 筋板结构件工艺凸台设计 152
知识点：结构件工艺凸台设计 152
7.3.2 筋板结构件 2 制孔工序 156
知识点：结构件编程 156
7.3.3 筋板结构件 2 第一面编程 158
知识点：结构件编程、倒扣加工 158
7.3.4 筋板结构件 2 第二面编程 165
知识点：结构件编程、翻面加工 165
第8章车削零件加工编程 169
8.0 课程思政之高质量发展 169
知识点：高质量发展 169
8.1 外轮廓车削加工编程—车削零件—石油产品—连接轴 169
8.1.1 车削零件—石油产品—连接轴—工艺分析 169
知识点：测量零件尺寸、车加工工艺分析 169
8.1.2 车削零件—石油产品—连接轴—左端面粗精加工 171
知识点：车加工横截面创建、建立外圆粗精加工刀具、TURNING_WORKPIECE 设置、 端面车削、外径粗车、外径精车171
8.1.3 车削零件—石油产品—连接轴—右端面加工 176
知识点：切槽、切螺纹 176
8.2 内轮廓车削加工编程—车削零件—石油产品—连接套 179
8.2.1 车削零件—石油产品—连接套—工艺分析 179
知识点：测量零件尺寸、车加工工艺分析 179
8.2.2 车削零件—石油产品—连接套—加工内孔 181
知识点：车加工横截面创建、建立钻头、内孔粗精加工刀具、TURNING_WORKPIECE 设置、钻孔、粗车内孔、精车内孔、切内槽、车内螺纹181
第9章后处理 189
9.0 课程思政之两个百年奋斗目标 189
知识点：两个百年奋斗目标、建成社会主义现代化强国的战略安排 189
9.1 加工中心后处理 189
知识点：北京精雕系统加工中心后处理 189
9.1.1 建立基本的后处理雏形 192
9.1.2 优化提升后处理功能 198
9.2 数控车后处理 217
知识点：华中数控系统数控车后处理 217
9.2.1 建立基本的后处理雏形 222
9.2.2 优化提升后处理功能 228
第 10 章上机加工实践 . 237
10.0 课程思政之全党同志要做到的“三个务必” 237
知识点：全党同志要做到的“三个务必” 237
10.1 加工中心上机加工实践 237
知识点：加工中心上机加工实践 237
10.2 数控车上机加工实践 239
知识点：数控车上机加工实践 239
参考文献 . 241